[ 2023.12.18 구** ]

맨홀 튀어오름 경보 시스템 제안드립니다.

• 현황 및 문제점

  부평구 침수피해 문제 현황 최근 시간당 50mm 이상의 강수량을 보이는 ‘극한호우’가 급증하고 있습니다. 최근 25년 간 극한호우가 발생한 날은 연평균 16.8일이었으며 이는 과거 25년의 연평균 극한호우 발생일인 9일에서 86.2%가 증가한 수치입니다. 다시 말해 심각한 피해를 유발할 수 있는 극한호우가 국내에서 점점 자주 발생하고 있습니다. 이는 일시적이거나 국지적인 현상이 아닙니다. 극한호우는 중국과 일본 등 동아시아의 여러 국가에서 증가하고 있으며 이것의 근본적인 원인은 기후변화입니다. 결국 극한호우의 증가는 빠른 시일 내에 해결될 수 있는 문제가 아니며 이 문제에 대한 해결책이 필요합니다. 부평구 역시 지난 여름 집중호우로 인한 침수로 인해 도로가 통제되는 등 여러 문제를 겪었으며 침수 문제의 해결을 위해 하수관 준설 및 정비작업을 진행 중에 있습니다. 다만, 하수관 준설과 정비는 그 작업에 소요되는 시간이 비교적 길고 정비가 이루어진 후에도 침수 피해가 발생하는 경우가 있습니다. 결국 하수관로 준설 및 정비를 통해 침수 피해를 완벽하게 예방할 수 있는 것이 아니기 때문에 침수가 발생하였을 때 그 피해를 최소화할 수 있는 방안이 필요합니다. 맨홀 튀어오름 문제는 침수 시 발생할 수 있는 대표적인 문제입니다. 집주호우로 인해 하수관에 물이 차고 그 수압으로 인해 맨홀이 튀어올라 자동차가 전복되거나 지나가던 행인이 이에 맞아 인명피해가 발생하는 일은 우리의 생각보다 자주 일어나는, 심각한 문제라고 할 수 있습니다. 따라서 해당 문제의 근본적 해결인 하수관 정비를 통한 빗물 처리 기능 향상이 이루어지기까지의 기간 동안 맨홀 튀어오름으로 인한 피해를 예방할 수 있는 방안이 필요합니다.

• 정책제안(개선방안)

  <단기 정책제안> 인천국제고등학교 체인지 메이커 활동에서 직접 모형으로 제작한 맨홀 안전 장치는 다음의 장치로 구성되었습니다. -맨홀 구조: 페트병과 플라스틱 막대, 우드락 판을 사용하여 사용하여 지하로 이어져있고 좌우에 통로로 연결되어있는 실제 맨홀을 모방하여 가상 맨홀을 제작하였습니다. 또한 현실감 있는 모습을 위해 맨홀 뚜껑을 제작하여 그 위에 덮음으로써 가상 맨홀 구조를 설계하였습니다. -수중 감지 시스템: 맨홀에 빗물이 가득 찼을 경우, 맨홀 밖에서도 이를 인지할 수 있도록 맨홀 근처에 수중 감지 시스템을 설치하였습니다. 수중 감지 시스템은 비접촉 수위 측정 센서와 릴레이를 이용하여 수위를 알렸으며 장치는 아두이노 강좌를 통해 학습한 후 설계하였습니다. -태양광 패널 설치: 더욱 친환경적인 구조물을 구축하기 위해서 태양광 패널을 맨홀 근처의 로 가로등에 태양광 패널 설치하여 친환경적으로 작동하도록 하였습니다. -기타: 현실의 맨홀을 더욱 더 현실감 있게 구성하기 위해 가로등을 비롯한 도로 등을 디자인하여 최대한 현실의 모습을 실현시키려 노력하였습니다. 또한 이 장치의 이름을 Popping Manhole Alert System의 약자 PMAS로 정하였습니다. PMAS를 통해 맨홀 뚜껑이 수압에 의해 갑자기 역류하는 현상을 사전에 알아차릴 수 있습니다. 여기에 이 장치의 LED 등에 불이 들어왔을 때 어떻게 행동해야 하는지 안전교육까지 더해진다면 그 주변을 다니는 보행자들이 미리 대피할 것입니다. 이를 통해 보행자의 인명 피해를 막을 수 있습니다. 또한 올여름 태풍 카눈의 영향으로 폭우가 쏟아진 경남 창원에서 맨홀 뚜껑이 역류하여 시내버스 바닥을 뚫은 사고가 발생했었습니다. PMAS가 있다면 차량 운전자가 사고 발생 가능성을 미리 인식할 수 있게 하여 차량에 발생하는 맨홀 사고 또한 예방할 수 있습니다. 차량 운전자와 차량을 보호함으로써 인명 피해와 재산상의 피해를 방지할 것입니다. 이 아두이노 센서를 활용하여 비접촉 수위센서로 맨홀에 차오르는 빗물량을 측정하여 LED 등으로 밖에 맨홀 주변에 있는 사람들에게 위험 정도를 알리는 경보시스템 기술 및 설치를 제안하고자합니다. <장기 정책제안> 2023년 3월 21일 쓰여진 기사에 따르면, 인천시에서 침수가 잦은 부평 및 미추홀구 등 취약지역 29곳을 집중 관리하고 하수관 준설에 집중하겠다고 발표했다고 합니다. 작년인 2022년보다 사업비를 약30% 늘려 269억원을 투입하여 하수관 약 38km를 정비하겠다는 계획을 발표했다고 합니다. 이에 따라 현재 인천시에서도 침수 피해에 관한 문제의 심각성 및 해결의 중요성을 파악했다는 것을 알 수 있으며, 이 문제를 해결하기 위해 직접 예산을 편성하고, 정책을 펼치는 등 다양한 노력을 할 수 있다는 것을 알 수 있었습니다. 이러한 인천시의 노력의 맞춰 새로운 정책을 제안하고자 합니다. 바로 '그린 인프라'를 구축하는 것입니다. '그린 인프라'는 그린과 인프라의 합성어로, 도로, 상업지구, 그리고 공업지구와 같이 콘크리트 기반 사회시설인 '그레이 인프라'와 상반되는 개념으로써, 공원, 산림, 수역과 같은 녹색 사회기반시설로 도시 내 녹지공간요소를 뜻하는 용어라고 합니다. 그린 인프라를 통해서는 환경적, 사회적, 경제적 등의 다양한 분야로서 매우 효과적으로 지속 가능한 인프라를 구축할 수 있으며, 최근 이상기후, 재난 대응을 위해 그린 인프라를 적극적으로 활용하고 있는 추세라고 합니다. 앞서 언급했던 것처럼, 그린 인프라는 매우 효과적으로 지속 가능한 인프라를 구축할 수 있는 아이템으로써, 빗물 저장 학교, 투수성 포장도로, 빗물정원, 옥상정원 등을 통해 이루어 낼 수 있습니다. 이러한 시설들이 구축된다면, 인천지역의 침수 위험 지역의 침수 피해가 보다 감소될 것으로 전망됩니다. 언급했던 여러 시설물들은 모두 물을 흡수하고, 물을 저장하는 역할을 하여, 많은 양의 비가 한번에 왔을 때, 포장 도로, 건물로 인하여 흡수되지 못하고, 흘러다니는 많은 양의 물을 처리할 수 있습니다. 우리 인천광역시에 이러한 투수성 그린 인프라가 많이 세워진다면, 보다 효율적이고, 효과적인 침수 예방안이 될 수 있을 것입니다. 현재 부평구의 경우, 많은 지역에서 재개발이 활발히 진행되고 있는 경우가 많아 '그린 인프라'의 시범도시로써 마땅한 자격을 갖추고 있다고 판단하였습니다. 그린 인프라 관련 조례를 마련한다면 새롭게 조성되는 지역에 그린 인프라를 구축해 관련 효과를 극대화할 수 있을 것입니다.부평구에서 '그린 인프라'와 관련된 조례를 마련한다면 새롭게 조성되는 지역을 통해 '그린 인프라'를 구성 및 구축할 수 있을 것이라 예상됩니다. 이후 부평구에서 시범 운행되는 '그린 인프라' 도시와 관련하여 효과의 추이를 직접적으로 확인할 수 있으며.이에 따라 다른 도시와의 적용에서 중요한 사례로써 다루어질 수 있을 것이라 판단합니다.'그린 인프라'가 아주 효과적인 침수 피해 예방을 위해 역할을 분담한 경우가 있습니다. 미국 뉴욕의 경우, 기후위기로 인하여 푹우로 발생하는 피해가 늘어나자 빗물을 흡수하는 아스팔드를 곳곳에 설치하여 '그린 인프라'를 구축하였습니다. 또한, 집집마다 빗물정원으로 만들어, 도로의 빗물이 각 집의 정원으로 들어가게 하는 틈을 내었으며 이는 뉴욕시 환경보호국이 정기적으로 점검을 하며 관리하고 있습니다. 더불어 뉴욕시는 2019년 신축 또는 리모델링 건물 옥상에 빗물정원을 반드시 설치하도록 의무화하여 설치가 불가능한 부분 이외에 존재하는 모든 면적에 빗물 정원을 설치하도록 하였습니다. 또 다른 사례로는 영국 맨체스터가 있습니다.영국 맨체스터시는 산업혁명 때 조성된 도시로 도시 정반에 녹지공간부족,빈번한 도시홍수,생태계의 분절 때문에 사회,경제적 쇠퇴,도시 전반의 쇠퇴를 경험하고 있습니다.도시재생과 기후변화에 대비하기 위해 그린 인프라를 도시 전체에 활용하고 있습니다.도시지역 그린 인프라 현황과 상태를 지도화하고 홍수 위험관리,도시열섬현상 저감,생태학적 네트워크, 생태통로,장소성의 기능,하천 및 운하 관리,도시이미지 개선 및 성장기반 마련 등을 효육적으로 달성하기 위해 기준을 설정하고 조사하여 적정위치에 우선적으로 그린 인프라를 배치하고 있습니다. 따라서 도시에 다음과 같은 그린인프라 구축이 침수피해예방에 큰 도움이 될 것 같아 그린인프라 배치를 제안하고자 합니다.

• 기대효과

  1. 맨홀 튀어오름 경보 기구 설치를 통해 침수 시 인명, 재산 피해를 최소화할 수 있습니다. 2022년 8월 8일 중부지방에 내린 기록적 폭우가 내렸습니다. 폭우로 인해 맨홀뚜껑이 열렸는데 도로에 흙탕물이 가득차, 밑에 뭐가 있는지 몰랐던 남매가 구멍속으로 빨려들어가 끝내 사망하는 사고가 발생했습니다. 맨홀뚜껑 열림 현상은 '수압'때문에 발생했습니다. 보통 맨홀 뚜껑은 주철로 만들어져 무게가 40~160kg에 달합니다. 하지만 이번 폭우로 맨홀 아래 배수구에 물이 가득 찼고, 이는 맨홀 뚜껑을 밀어올릴 정도의 큰 압력으로 작용했습니다. 사고가 난 맨홀 뚜껑에는 침수 및 역류 대비 잠금 기능이 있었습니다. 그럼에도 시간 당 100m이상 내린 폭우의 수압을 견디지 못한 것입니다. 뉴스를 찾아보면 이런 맨홀 뚜껑이 열림으로써 발생한 인명사고들이 수많이 존재합니다. 전문가들은 폭우 시 침수 지역을 지날때에는 도로 중심보다는 건물 외벽을 붙잡고 이동해야한다고 조언했습니다. 맨홀과 깨진 보도블럭 등 장애물을 최대한 피할 수 있는 공간으로 지나야하며 맨홀 뚜껑에서 기포가 난다면, 즉시 먼 곳으로 벗어나야합니다. 현재 우리나라에는 이런 경보 장치가 존재하지 않습니다. 잠금장치도 되지 않는다면 우리가 할 수 있는 방법은 미리 대피하는것이라 생각합니다. 따라서 우리는 맨홀뚜껑이 열림을 미리 감지하여 사람들에게 알리는 장치를 설계 및 제작하여 사람들을 대피시켜 인명피해를 최소화하고자 하였습니다. 2. 그린인프라 구축을 통해 침수 예방, 지속가능 개발, 구민 생활 인프라 발전을 도모할 수 있습니다. 현재 도시의 과도한 개발로 인해 생태계가 위협받고 있습니다. 망가진 도시의 생태계는 결국 도시민의 건강에 영향을 끼쳐 사회,경제적 발전에도 부정적인 결과를 가져옵니다. 현재 우리나라는 콘크리트와 아스팔트, 벽돌, 시멘트 등으로 인도와 도로가 이뤄져 있습니다. 또한 빗물을 흡수해 땅속으로 이동시킬 흙들이 적어 폭우가 와도 빗물이 흡수되지 않아 지금과 같은 침수 피해가 심하게 발생하게 됩니다. 이에 빗물을 흡수할 수 있는 주택,도로,주차공간등을 자연을 더 많이 사용하는 그린인프라 도시 디자인을 구축함으로써 빗물 흡수력을 높여 침수 피해를 어느정도나마 약화시키고자 하였습니다. 이를 통해 사람들은 더 안전한 도시에서 살아갈 수 있을 것입니다.