GI&LID 편익분석도구

저영향개발 시설 기술요소별 편익분석도구의 개요
  • 편익분석도구의 개발은 미국 CNT(2010)의 편익계산 방법에 기초하여 국내여건을 감안하여 개발
  • 편익분석 항목은 물관리, 물이용, 에너지, 대기질, 기후변화 대응 부분의 편익항목으로 설정
  • 편익계산을 위한 매개변수는 전기, 가스 에너지 단가(한국전력, 한국가스공사), 물 관련 사용요금(서울시), 연간 냉난방 에너지 (산업통산부)등 활용
  • 국내에서 적용 할 자료가 없는 매개변수의 경우: 미국 EPA, CNT(2010) 자료 및 관련 연구 내용을 참조하여 반영
  • 옥상녹화, 나무여과상자, 식생(침투)형 시설, 투수성포장, 빗물저장시설 등에 대한 기술요소별 편익분석을 위한 고려사항 도출 → 편익의 정량화를 위한 수식 제시
  • 편익 분석을 위한 저영향개발 시설을 총 17 시설로 분류

[편익분석 도구 내 저영향개발 시설의 구분]

구분 LID 요소 기술
편익 분석 LID 시설 식생수로 (Vegetated Swale), 식생도랑 (Vegetated Trench) 침투측구 (Infilration Later Ditch)
식생여과대 (Vegetated Filter Stripe) 침투트렌치 (Infiltration Trench),
침투관 (Porous Infiltration Pipe)
식생체류지 (Bio Retention) 침투통 (Infiltration Chamber), 침투빗물받이
빗물정원 (Rain Gaden) 투수성포장 (Porous Pavement)
연석식생지 (LID Curb Extension) 인공습지 (Stormwater Wetland)
나무여과상자 (Tree Box Filter) 침투저류지 (Infiltrated Detention Reservoir)
통로화단 (Flow Through Planter) 빗물이용시설 (Rainwater Harvesting System)
옥상녹화 (Green Roof) 식물재배화분 (Planter Box)
침투도랑 (Infiltration Trench)  

편익분석 도구의 주요 입력자료 구성

  • 기본적 입력 사항은 시설면적(m2), 수문학적 집수면적(m2), 유입강우체적(m3), 시설 저류용량(m2), 침투대책량(m2) 등이 있으며, 저영향개발 설치대책량 산정 툴박스와 시설제원을 연계하여 입력 가능
  • 편익분석을 위한 분석도구 내 내부 계산항목인 설치대책량(m3), 시설별 저류침투율, 저류 및 침투 비율은 자동으로 계산

    [편익분석을 위한 LID 시설별 기본 정보 입력화면]

  • 분석 항목별 편익분석을 위한 각종 매개변수는 편익분석도구에 별도로 구성되어 있으며 분석 시점에 따라 변화하는 값은 사용자가 수정할 수 있도록 구성

    [편익분석을 위한 분석 항목별 정보 입력 매개변수]

  • 개별 LID 시설의 건설 및 유지관리 단가 입력을 통해 LID 시설별 시설면적에 따른 건설 및 유지관리 비용을 계산할 수 있도록 제시

[건설 및 유지관리 비용 계산 방법]

구분 계산 방법
건설 및 유지관리 비용(원) 시설면적 × 단가(원/m2)

[건설 및 유지관리 비용 상세 계산 화면]

편익분석 내용 (물관리 편익) - 일부발췌

  • 물관리 편익 분석은 LID 시설이 가지는 초기우수 5mm의 수처리 기능에 대한 편익 분석으로 LID 시설 및 편익분석을 위한 입력 자료에 근거하여 수처리 회피, 수처리시설 요구감소, 수처리시설 요구 O&M 감소 편익을 자동으로 계산되도록 개발
  • LID 시설이 가지는 수처리 효율은 장치형 시설에 비해 높지 않기 때문에 수처리에 있어 기존 시설대비 추가 처리비율을 적용하여 연간 수처리시설 요구 감소 비용 산정
  • 본 과업에서 기존시설대비 추가처리비율은 0.3으로 적용
  • 물관리 편익 분석을 위한 과정별 계산방법을 아래 표에 정리함

[물관리 편익 분석 계산 분석]

구분 계산 방법
5mm 이하비율 5mm 이하 강우총량(mm) / 연간 강수량(mm)
강우유출 저감량(m3) 수문학적 LID 시설 집수면적(m2) × 연간 수처리가능 강우깊이 5mm 이하 총량(mm) ÷ 1000(mm/m)
연간 수처리회피 비용(원) 강우유출저감량(m3) × 하수처리단가(원/m3)
기존 방법의 수처리시설 요구 비용(원) 수문학적 LID 시설 집수면적(m2) × 단위면적당 기존수처리비용(원/m2)
연간 수처리시설 요구 감소 비용(원) 5mm 이하 강우비율 × 기존 방법의 수처리시설 요구 비용(원) × 기존시설대비 추가처리비율
연간 추가 수처리시설의
O&M 감소 비용(원)		 강우유출저감량(m3) × O&M 비용(원/m3)

[물관리 편익 비용 상세 계산 (예)]

편익분석 내용 (에너지 절감 편익) - 일부발췌

  • LID 시설이 가지는 에너지 절감 편익은 LID 시설면적을 통한 연간 냉방 및 난방에너지 절감량을 통한 편익으로 정의
  • 에너지 절감 편익 계산을 위한 원단위는 산업자원통상부에서 제시하는 녹지가 가지는 절감량을 근거로 평가 대상 지역의 에너지별 단가 적용
  • 에너지 절감 편익 계산을 위한 매개변수의 상세 내용은 아래 표와 같으며, 에너지 단가의 경우 서울시 자료 적용
  • 사용자의 지역에 따른 냉난방 요금에 대한 입력항목은 직접 수정 가능
  • 입력자료를 근거로 냉방용 전기, 가스 저감 편익이 자동으로 계산되며 상세내역을 확인 할 수 있도록 편익분석 도구 개발

[에너지 절감 편익 분석을 위한 입력자료]

에너지 절감 편익 계산 매개변수 설정 값 비고
연간 냉방 에너지 절약량 (kWh/m2) 4.87 산업자원통상부
연간 난방 에너지 절약량 (MJ/m2) 60.80 산업자원통상부
서울시 전기 에너지 단가 (원/kWh) 108.00 한국전력공사(2015)
서울시 가스 에너지 단가 (원/MJ) 15.55 한국가스공사(2015)
단위 전력 소비량 (kWh/m2) 0.314 물순환 효과분석 보고서

[에너지 절감 편익 분석 계산 방법]

구분 계산 방법
연간 냉방용 전기 저감량 (kWh) LID 시설면적(m2) ⅹ 연간 냉방 에너지절약량(kWh/m2)
연간 냉방용 전기 저감액 (원) 연간냉방용전기저감량(kWh) ⅹ 전기요금단가(원/kWh)
연간 난방용 가스 저감량 (MJ) LID 시설면적(m2) ⅹ 연간 난방에너지절약량(MJ/m2)
연간 난방용 가스 저감액 (원) 연간난방용가스저감량(MJ) ⅹ 가스요금단가(원/MJ)
연간 수처리 절감에 따른 에너지 저감량 (kWh) 강우유출저감량(m3) ⅹ 단위 전력 소비량 (kWh/m3)

편익분석 결과: 상세 편익가치

  • 항목별 편익가치 및 지속가능 평가에 대한 결과를 종합적으로 제시
  • TBL 분류의 경우 각 부문별 분류에 따라 제시되며, Envision 분류의 경우 저영향개발 시설이 가지는 초과처리가능량의 비율을 적용한 선도 가치를 제외하고 나머지 편익가치에서 부문별 분류에 따라 가치를 산정
  • 본 과업에서는 초과가능량의 비율인 초과처리비를 0.01로 제시하며, 사용자의 설계 결과에 따라 편익분석 매개변수 입력 단계에서 수정이 가능

[항목별 편익 가치 및 지속가능성 평가 표출]

편익분석 결과: 지속성 가치

  • 부문별, TBL 분류별, Envision 분류별 지속가능성 가치의 가독성 확보를 위해 상세 분석결과와 그래프 제시

[지속가능성 분류별 결과 표출]

시설별 편익분석 계산 결과 표출

  • 저영향개발(LID) 편익 분석 도구 내 시설별 편익 결과를 제공
  • LID 요소기술의 입력창을 클릭하여 원하는 시설을 선택하면 계산된 결과를 자동으로 제시

[LID 시설별 편익분석 계산 결과의 표출]