식생여과대 (Vegetated Filter Strip)
쉽게 풀면
도로나 주차장에 내린 비는 기름, 흙, 쓰레기를 싣고 흘러갑니다. 그 물이 곧바로 하천으로 가기 전에 잔디나 풀이 심긴 완만한 땅을 천천히 흘러 지나가게 하면, 풀이 찌꺼기를 붙잡고 흙이 물을 일부 흡수합니다. 이런 풀밭 띠가 식생여과대입니다. 수로처럼 물을 모으는 것이 아니라 넓게 퍼뜨려 흘려보내는 것이 핵심입니다.
왜 중요한가
식생여과대는 구조가 단순하고 조성 비용이 낮아 저영향개발(LID) 기법 가운데 가장 널리 적용되는 시설 중 하나입니다. 다른 우수처리시설 앞에 두어 토사를 미리 걸러내는 전처리 역할을 하기 때문에, 전체 물순환 체계의 효율과 수명을 좌우합니다. 식생여과대는 저류지나 인공습지 등 다른 우수처리시설과 직렬로 연결해 전체 처리 사슬(treatment train)을 구성하는 첫 단계로 흔히 설계됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
풀밭 띠가 넓을수록 흙탕물과 인 성분이 더 많이 걸러졌다는 결과입니다.
물이 한 줄기로 몰려 골을 파고 흐른 곳에서는 걸러지는 효과가 거의 없었다는 설명입니다.
조금 더 깊게 보면
식생여과대는 보통 경사 2~6% 정도의 완만한 지형에 조성하며, 물이 얇은 막처럼 퍼져 흐르는 '면상흐름'을 유지하는 것이 성능의 전제입니다. 이를 위해 유입부에 자갈띠나 수평 유도턱을 두어 흐름을 고르게 분산시킵니다. 식생은 밀도가 높고 짧게 유지되는 잔디나 초본류가 적합하며, 폭과 길이는 유역 면적과 목표 처리율에 따라 산정합니다. 유입부에서 물이 한 지점으로 몰려 세류가 형성되면 여과 효과가 급격히 떨어지므로, 유입 전 레벨 스프레더로 물을 폭 전체에 고르게 분산시키는 시공이 필수적입니다. 식생여과대는 유속을 늦춰 입자성 오염물질을 침전시키는 물리적 작용과 식물 뿌리의 흡수 작용이 함께 일어나며, 집중된 물길로 흐르지 않고 면(面)으로 퍼져 흐르도록 유도하는 것이 효과의 관건입니다.
주의할 점
식생여과대는 물을 저류하는 시설이 아니므로 강우량 자체를 줄이는 효과는 제한적입니다. 또한 퇴적된 토사를 주기적으로 제거하지 않으면 흐름이 한쪽으로 쏠려 기능을 잃기 쉽습니다.
경사가 너무 급하면 체류시간이 짧아 여과 효율이 떨어지고, 너무 완만하면 정체수가 생겨 식생이 고사할 수 있어 적정 경사 범위 안에서 설계해야 합니다. 겨울철 동절기에는 식생이 휴면 상태에 들어가 여과 성능이 계절에 따라 달라지므로, 연중 처리 효율을 설계할 때 계절 변동을 감안해야 합니다. 경사가 급하거나 폭이 좁으면 물이 한 줄기로 모여 흐르는 물길화 현상이 발생해 여과 효과가 크게 떨어질 수 있습니다.