1. Title & Journal

 

Title: A watershed-scale design optimization model for stormwater best management practices

 

Journal: Environmental Modelling& Software, 37, (2012), 6-18

 

Authors: Joong Gwang Lee, Ariamalar Selvakumar, Khalid Alvi, John Riverson, Jenny X. Zhe, Leslie Shoemaker, Fu-hsiung Lai

 

2. Author's Background

 

Joong Gwang Lee

 

-      Office of Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, 2890 Woodbridge Ave., MS-104, Edison, NJ 08837, United States

-      Research interest

Stormwater LID/BMP/GI analysis; computer modeling (SWMM, HSPF, LSPC, STORM, etc.); GIS applications; systems analysis and optimization; mathematical model development for analyzing process dynamics in hydrology/hydraulics/pollutant routing; watershed management and TMDL process

 

3. Summary

 

미국 환경보호청 (U.S. Environmental Protection Agency)은 도심 지역 및 개발 구역 내에서 발생하는 강우 유출수의 수질을 관리하고 강우 유출에 의한 유량을 감쇠할 수 있는 기술 등 대안이 될 수 있는 계획을 평가하기 위해, SUSTAIN (System for Urban Stormwater Treatment and Analysis Integration)이라는 의사결정지원 시스템을 개발하였다. SUSTAIN은 수질 및 유량 목표를 달성하기 위해 필요한 강우 유출 관련 최적관리방안 (best management practices, BMPs)의 최적 위치, 형태 및 비용 등을 평가할 수 있는 공유 개념의 기술적 도구로서 저작권에 상관없이 누구나 이용할 수 있도록 제공되고 있다. 이러한 SUSTAIN은 유역관리 실무자들에게 현재의 유역관리 프로그램이 필요로 하는 효율성과 비용 효과 등을 만족할 수 있도록 한다는 전제 하에 서로 다른 강우 유출수 관리 방안들을 평가할 수 있도록 최소한의 지원을 할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서 SUSTAIN은 사용자가 유역 및 BMP 모델링 과정에 대한 기본적인 이해가 있다는 가정 하에 구성되어 있다. 본 논문에서는 실제 도심 유역을 대상으로 실제 데이터를 활용한 사례 연구를 통해 SUSTAIN이 어떻게 구성되어 있는지 설명하고 있다. 개발된 SUSTAIN 모델은 관측 강우량 및 관측 유량을 통해 보정되었으며, 이를 통해 실제 조건을 반영하고 있다. SUSTAIN 모델은 이러한 과정을 거쳐 결과적으로 체적 유량 및 오염 부하량 감소와 관련된 2개의 BMP 비용 효율 곡선을 제공한다. 모델의 민감도 분석은 다양한 BMP 기법의 주요 적용 조건 등을 기반으로 하여 이루어졌다.

    

4. Originality and Creativity

 

유역 내 특정 소유역, 특히 도심 소유역으로부터 유출되는 오염부하량의 산정은 전체 유역의 환경 변화에 대한 기여도가 상대적으로 다른 소유역들에 비해 높기 때문에 이에 대한 정확한 산정 체계 마련이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구에서 소개된 SUSTAIN 모델을 통해 기존에 US EPA에서 개발한 SWMM 모델과 병용하여 도심 소유역에 대한 연구에 적용할 경우, 상호 보완적으로 도심 비점 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

 

5. Reviewer contact: 이승원 (swonlee@gist.ac.kr)