초기우수 (First Flush)
쉽게 풀면
오랫동안 쓰지 않은 수도꼭지를 처음 틀면 잠깐 붉은 물이 나오다가 곧 맑아집니다. 관 안에 앉아 있던 것이 먼저 밀려 나오기 때문입니다. 도시의 도로도 비슷합니다. 마른 날이 이어지는 동안 도로 위에는 타이어 가루, 기름, 흙먼지, 낙엽 부스러기가 계속 쌓입니다. 그러다 비가 내리면 이 축적물이 초반 몇 분 사이에 한꺼번에 씻겨 내려가 유출수의 오염 농도가 정점을 찍었다가 이후 급격히 떨어집니다. 이 앞부분의 진한 물이 초기우수입니다.
왜 중요한가
빗물을 전량 처리하는 것은 비경제적이므로, 오염 부하가 몰린 앞부분만 집중적으로 잡는 것이 비점오염 저감시설 설계의 기본 논리입니다. 식생체류지나 식생여과대 같은 저영향개발 시설의 처리 용량과 규모를 정할 때 초기우수 산정이 출발점이 되며, 시설 효율 평가에서도 핵심 변수로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
강우가 시작되고 얼마 지나지 않아 오염물질 농도가 가장 높게 나타났다는 뜻으로, 초기우수 현상이 실제로 발생했음을 보여 주는 관측 결과입니다.
유출량과 오염부하의 누적 비율을 함께 그려 앞부분에 부하가 얼마나 몰렸는지 판정한 것으로, 초기우수를 정량적으로 표현하는 대표적 방식입니다.
비가 오지 않은 기간이 길수록 노면에 축적된 오염물질이 많아져 씻겨 나오는 농도도 함께 높아진다는 관계를 확인한 서술입니다.
조금 더 깊게 보면
정량적 정의는 아직 통일되어 있지 않습니다. 누적 유출량 비율에 대한 누적 오염부하 비율 곡선을 그려 앞부분에 부하가 얼마나 쏠렸는지로 판정하는 방식이 널리 쓰이며, 실무에서는 계산을 단순화해 초기 몇 밀리미터의 강우 깊이를 설계 기준으로 삼는 경우가 많습니다. 현상의 강도는 강우강도와 유출계수, 선행 무강우일수, 유역의 불투수 면적률과 규모에 따라 달라집니다. 유역이 넓고 물이 모이는 데 걸리는 시간이 길면 여러 지점의 유출이 섞여 초기 집중이 희석되므로, 소규모 유역일수록 현상이 뚜렷하게 나타나는 경향이 있습니다.
주의할 점
모든 강우에서 초기우수 현상이 나타나는 것은 아닙니다. 선행 강우가 잦았거나 유역이 넓으면 농도 정점이 흐릿해집니다. 또 초기우수만 처리하면 충분하다고 단정하기 어렵습니다. 용존성 오염물질은 부유물질과 거동이 달라 강우 후반까지 지속적으로 유출되는 경우가 있습니다.