구거 (토목)
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1. 개요
구거는 물을 대거나 빼기 위해 설치되는 시설로, 고대부터 존재해왔다. 고대 영어 'dïc'에서 유래되었으며, 둑과 참호가 결합된 형태에서 발전했다. 구거는 개거와 암거로 나뉘며, 농업, 배수, 경계, 군사 등 다양한 용도로 사용된다. 현대에는 도시 배수 시스템, 환경 관리, 습지 조성 등에도 활용되며, 지속 가능한 수로 설계가 이루어지고 있다. 하지만, 부적절한 배수 시스템은 수질 오염, 가뭄, 홍수 등의 문제를 야기할 수 있으며, 도시 지역의 암거화된 하천은 하천 오염과 미관 문제를 발생시키기도 한다.
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| 구거 (토목) | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 물을 빼돌리거나 땅을 경작하기 위해 파놓은 좁고 긴 도랑 |
| 용도 | 물의 흐름 조절 농업 용수 공급 배수 |
| 종류 | 농업용 구거 도로변 도랑 관개 수로 |
| 특징 | |
| 재료 | 흙, 돌, 콘크리트 등 다양한 재료 사용 |
| 규모 | 크기나 깊이가 다양함 |
| 환경 영향 | 주변 환경에 미치는 영향 고려 필요 |
2. 역사
둑의 역사는 고대 문명 시대로 거슬러 올라간다. 고대 영어 ''dïc''는 참호를 파고 그 옆에 흙을 쌓아 둑을 만드는 데서 비롯되었으며, "dike"/"dyke"와 "ditch"라는 두 단어로 발전했다.[1]
오파의 둑은 둑과 참호가 결합된 구조물이고, 카 둑은 참호이지만 한때 둑이 솟아 있었다. 잉글랜드 미들랜즈와 이스트 앵글리아에서 둑은 경계 표지 또는 배수로 역할을 한다. 링컨셔의 캐치워터 배수로, 카 둑에서 사우스 포티 풋 배수로로 물을 이끄는 ''Rippingale Running Dike''와 같이 흐르는 둑이라고 불릴 수 있다(TF1427). 웨어 둑은 트웬티, 링컨셔 근처의 본 노스 펜과 글렌 강, 링컨셔 옆에 있는 소크 둑이다.[1]
일본에서의 구거 개설은 조몬 시대 말기에 중국 대륙·한반도에서 벼농사 기술과 함께 전해진 농업용 수로가 기원이라고 추정된다.
2. 1. 고대 문명
기원전 31세기경 인더스 문명에서는 도시 주택에 상하수도 시설을 갖추고, 주요 도로 아래에 암거(暗渠, 덮개가 있는 수로)를 건설하여 배수 시스템을 구축했다.[1] 현재의 파키스탄 및 인도 북부에 건설된 이 도시 문명에서는 주요 도시의 모든 주택에 상하수도 시설이 갖춰져 있었을 것으로 추정된다.[1] 각 가정에서 나오는 배수는 주요 도로 아래 건설된 암거를 거쳐 시외로 배출되는 구조였다.[1]2. 2. 동아시아
일본에서는 조몬 시대 말기에 중국 대륙 및 한반도에서 벼농사 기술과 함께 농업용 수로가 전해졌으며, 환호 집락 유적에서 농업용 수로로 추정되는 흔적이 발견되고 있다.[6]2. 3. 서양
고대 영어에서는 ''dïc''라는 단어가 이미 존재했으며, 영국 북부에서는 diːk|디크ang로, 남부에서는 diːtʃ|디치ang로 발음되었다. 이 단어는 참호를 파고 그 옆에 흙을 쌓아 둑을 만드는 과정에서 유래되었다. 이러한 관행 때문에 ''dïc''라는 이름은 굴착과 둑 모두에 사용되었으며, "dike"/"dyke"와 "ditch"라는 두 단어로 발전했다.[1]오파의 둑은 둑과 참호가 결합된 구조물이고, 카 둑은 참호이지만 한때 둑이 솟아 있었다. 잉글랜드의 미들랜즈와 이스트 앵글리아에서 둑은 잉글랜드 남부의 도랑과 같은 것으로, 경계 표시 또는 배수로로 사용된다. 시내가 흐르는 경우, 링컨셔의 캐치워터 배수로, 카 둑에서 사우스 포티 풋 배수로로 물을 이끄는 ''Rippingale Running Dike''처럼 흐르는 둑이라고 불릴 수 있다(TF1427). 웨어 둑은 트웬티, 링컨셔 근처의 본 노스 펜과 글렌 강, 링컨셔 옆에 있는 소크 둑이다.[1]
3. 종류
둑은 설치 방식, 목적, 형태 등에 따라 다양하게 분류할 수 있다.
- 개거와 암거: 덮개의 유무에 따라 지표면에 노출된 개거와 지하에 매설된 암거로 나뉜다.
- 용도에 따른 분류: 농업용, 배수용, 경계용, 군사용 등으로 구분된다.
3. 1. 개거(開渠)와 암거(暗渠)
개거(開渠)는 지표면에 덮개 없이 설치된 수로로, '명거(明渠)'라고도 한다. 농업 용수로와 떨어진 논 등을 잇는 용수 겸 배수로, 농지 등의 물 빠짐을 좋게 하기 위한 배수로, 빗물이나 용수, 하천 등의 물을 배출하여 홍수를 방지하기 위한 방수로 등이 있다.
암거(暗渠)는 지하에 매설된 하천이나 수로를 말하며, 개거와 반대되는 개념이다. 도시 지역에서는 하수도 정비, 토지 이용 효율성 증대 등을 위해 설치된다. 고도 경제 성장기 이후 도시화 및 택지화가 진행되면서, 생활 배수로 인한 하천 오염과 악취, 빗물 범람으로 인한 수해를 막기 위해 지역 주민들의 요청으로 암거화가 많이 이루어졌다. 1964년 도쿄 올림픽 개최를 앞두고 도시 미관을 정비하기 위해 암거화가 진행되기도 했다.
암거 위는 도로, 산책로, 녹지 등으로 활용되는 경우가 많다. 원래 하천 폭이 좁았던 곳은 주로 차량 통행이 금지된 산책로로, 폭이 넓은 하천을 암거로 만든 경우에는 자동차 통행이 가능하게 되기도 한다.
3. 2. 용도에 따른 분류
구거는 다양한 용도로 사용되며, 크게 다음과 같이 분류할 수 있다.- 농업용 구거: 논이나 밭에 물을 공급하거나 배수하는 데 사용된다.
- 배수용 구거: 도시 지역에서 빗물이나 생활 하수를 배출하고 홍수를 예방하는 데 사용된다.
- 경계 구거: 토지의 경계를 표시하거나, 특정 지역을 보호하기 위해 설치된다.
- 군사용 구거: 적의 침입을 막거나, 아군의 이동을 돕기 위해 설치된다.
콜로라도에서는 유역 변경 프로젝트의 일환으로 산비탈을 가로지르는 개방형 수로를 도랑이라고 부르기도 한다. 예시로는 그랜드 도랑(Grand Ditch, 라 푸드르 패스(La Poudre Pass) 통과), 버투드 패스 도랑(Berthoud Pass Ditch), 보리아스 패스 도랑(Boreas Pass Ditch) 등이 있다.
속건성이 요구되는 경기장, 농지 등에서 이용이 어려운 습지, 산사태 지역 등의 붕괴지 등 다양한 장소에서, 정체를 막을 목적으로 구거가 시공되기도 한다. 이 경우 유공관(상부에 집수용 구멍이 있는 염화 비닐 등의 파이프), 구운 토기의 토관 등의 파이프류 등이 사용되는 외에, 싸리나무 묶음이나 자갈, 옥석 매립 등도 이루어진다. 모아진 물은 부지 밖의 수로나 측구·하수도 등으로 인도되어 배수된다.
4. 현대적 활용
현대 사회에서 둑은 농업, 도시 계획, 환경 관리 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
농업 분야에서는 둑을 통해 농경지에 물을 효율적으로 공급하고 배수하여 작물 생산성을 높인다. 배수로는 전 세계 농업에서 중요한 역할을 담당하며, 부적절한 배수 시스템은 수질 오염을 가속화하고, 계절적 가뭄 동안 토양을 건조하게 만들며, 유지 관리에 재정적 부담을 초래한다.[1] 홍수는 점토질 토양에서 작물 손실을 유발하고 도시 경제에 피해를 줄 수 있다. 지하 배수는 지표수 유출로 인한 침식과 오염물질 수송 없이 농경지나 도시 공간에서 과도한 물을 제거하는 방법이지만, 과도한 배수는 가뭄, 도시 열섬 현상, 건조화 문제를 야기할 수 있다.[3]
도시 계획에서 둑은 홍수 피해를 예방하고, 도로변에 설치되어 빗물을 효율적으로 배출하는 데 사용된다. 도로 측면의 측구(側溝, side ditch영어, street gutter영어)는 도로나 철도 부지, 제방의 제각을 따라 설치되는 홈으로, 배수 목적으로 시공된다. 도로에서는 노면에 설치된 구배에 의해 유도된 물이 노측에 설치된 측구에 모여 배수구나 맨홀로 배수된다.[8]
환경 관리 측면에서 지속 가능한 수로 설계를 통해 자연적인 지형학적 평형 상태를 유지하여 자체적인 유지 관리가 가능한 배수로를 만들 수 있다. 이는 퇴적과 침식의 균형을 통해 퇴적물 수송을 감소시킨다. 자연스러운 하천의 곡류와 다단식 수로 단면을 통해 배수로의 배수 능력을 최대화하고 오염 및 영양분 수송을 최소화할 수 있다.[2]
4. 1. 농업
둑은 농경지에 물을 효율적으로 공급하고 배수하여 작물 생산성을 높이는 데 기여한다. 배수로는 세계 전역의 농업에서 중요한 역할을 한다. 부적절한 배수 시스템은 수질 오염을 가속화하고, 계절적 가뭄 동안 토양을 과도하게 건조시키며, 유지 관리에 재정적 부담을 준다.[1]홍수는 특히 점토질 토양에서 반복적인 작물 손실의 주요 원인이 될 수 있으며, 도시 경제에도 심각한 지장을 줄 수 있다. 지하 배수는 직접적인 지표수 유출로 인한 침식률과 오염물질 수송 없이 농경지 또는 중요한 도시 공간에서 과도한 물을 제거하는 방법을 제공한다. 그러나 과도한 배수는 반복적인 가뭄으로 인한 작물 수확량 손실과 더 심각한 도시 열섬 또는 건조화 문제를 야기한다.
민감한 지역에서 초목이 우거진 배수로로의 제어된 지하 배수는 물 배수와 물 유지 요구 사이의 더 나은 균형을 가능하게 한다.[3] 속건성이 요구되는 농지 등에서 이용이 어려운 습지 등 다양한 장소에서, 정체를 막을 목적으로 시공된다.
이때 사용되는 재료는 유공관(상부에 집수용 구멍이 있는 염화 비닐 등의 파이프), 구운 토기의 토관 등의 파이프류, 싸리나무 묶음이나 자갈, 옥석 매립 등이 있다. 모아진 물은 부지 밖의 수로나 측구·하수도 등으로 인도되어 배수된다.
4. 2. 도시 계획
도시의 배수 시스템은 홍수 피해를 예방하고, 도로변에 설치되어 빗물을 효율적으로 배출하기 위해 구거를 활용한다. 특히, 측구(側溝, side ditch영어, street gutter영어)는 도로나 철도 부지, 제방의 제각을 따라 설치되는 홈으로, 주로 해당 도로 등의 정체를 방지하기 위한 배수 목적으로 시공된다. 도로에서는 노면에 설치된 구배에 의해 유도된 물이 노측에 설치된 측구에 모여 배수구나 맨홀로 배수된다.[8]측구의 종류는 다음과 같이 나눌 수 있다.[8]
| 종류 | 설명 |
|---|---|
| 잔디 덮개 측구・돌 덮개 측구 | 세굴을 방지하기 위해 바닥면을 잔디나 자갈로 덮은 것이다. |
| 돌 쌓기 측구・블록 쌓기 측구 | 측구의 측면을 돌 쌓기 또는 블록 쌓기로 한 것으로, 바닥면은 필요에 따라 돌 덮개나 콘크리트 덮개를 한다. |
| 콘크리트 측구 | |
| 아스팔트 혼합물을 사용한 측구 |
이 중 콘크리트 측구는 철근 유무, 프리캐스트 제품 또는 현장 타설 여부, 또는 그것들을 조합한 것 등이 있으며, 일본 국내에서 가장 많이 사용된다.[8] 단면 형상으로는 L형, U형, 반원형 등이 있으며, 경제성, 시공성, 유지 관리의 용이성 등을 고려하여 여러 종류의 측구를 조합하여 이용하는 것도 검토해야 한다.[8] 「L형 측구」나 「U형 측구」(U자형 홈)는 일본 국내에서는 일본 산업 규격(JIS A 5372) 및 국토교통성 제정 토목 구조물 표준 설계에 형상 치수가 정해져 있다.[8]
L형이나 U형의 기능을 병행하도록 고안된 측구로서 「원형 측구」가 있다.[8] 도로의 구배에서 배수 유하가 불가능한 경우에는 바닥면의 인버트 콘크리트의 두께를 변경하여 구배를 설치하는 「가변 구배 측구」를 이용한다.[8] 유량이 작고, 측면에서 큰 측압이 생기지 않는 장소에서는 「반원형 측구」를 이용할 수 있다.[8] 유량이 작은 장소에서는 수심이 얕고 통수 단면이 작은 「접시형 측구」(롤드 거터)가 사용되며, 주로 자동차 전용 도로의 분리대 등에서 사용된다.[8] U형 측구나 원형 측구 등에는 낙하 방지를 위해 덮개를 사용하는 것이 일반적이다.[8]
4. 3. 환경 관리
지속 가능한 수로 설계를 통해 자연적인 지형학적 평형 상태로 인해 대부분 자체 유지 관리가 가능한 배수로를 만들 수 있다. 느려진 순 퇴적과 침식은 순 퇴적물 수송의 감소를 가져온다. 자연스러운 하천의 곡류와 다단식 수로 단면의 개발을 장려하는 것이 최대 배수로 배수 능력과 최소한의 순 오염 및 영양분 수송을 모두 유지하는 데 핵심적인 것으로 보인다.[2]4. 4. 환경 문제
부적절한 배수 시스템은 수질 오염을 가속화하고, 계절적 가뭄 동안 토양을 과도하게 건조시키며, 유지 관리에 재정적 부담을 준다.[1] 산업용 토목 장비는 직선 배수로의 유지 관리를 용이하게 하지만, 구덩이는 시간이 지남에 따라 환경적, 궁극적으로는 심각한 경제적 비용을 증가시킨다.[1]지속 가능한 수로 설계를 통해 자연적인 지형학적 평형 상태로 인해 대부분 자체 유지 관리가 가능한 배수로를 만들 수 있다. 느려진 순 퇴적과 침식은 순 퇴적물 수송의 감소를 가져온다. 자연스러운 하천의 곡류와 다단식 수로 단면의 개발을 장려하는 것이 최대 배수로 배수 능력과 최소한의 순 오염 및 영양분 수송을 모두 유지하는 데 핵심적인 것으로 보인다.[2]
홍수는 특히 점토질 토양에서 반복적인 작물 손실의 주요 원인이 될 수 있으며, 도시 경제에도 심각한 지장을 줄 수 있다. 지하 배수는 직접적인 지표수 유출로 인한 침식률과 오염물질 수송 없이 농경지 또는 중요한 도시 공간에서 과도한 물을 제거하는 방법을 제공한다. 그러나 과도한 배수는 반복적인 가뭄으로 인한 작물 수확량 손실과 더 심각한 도시 열섬 또는 건조화 문제를 야기한다.
민감한 지역에서 초목이 우거진 배수로로의 제어된 지하 배수는 물 배수와 물 유지 요구 사이의 더 나은 균형을 가능하게 한다. 초기 투자를 통해 지역 사회는 다른 시기에 가뭄 문제를 악화시키지 않고 필요할 때 지역 지하수위를 낮출 수 있다.[3]
4. 5. 사회적 문제
도시 지역에서 암거화된 하천은 여러 사회적 문제를 야기할 수 있다. 고도 경제 성장기 이후 도시화 및 택지화가 진행되면서, 하수도 정비가 미흡하여 대량의 생활 배수가 하천으로 유입되어 오염 및 악취를 유발하였다. 또한, 태풍으로 인해 빗물이 넘쳐 주택가에 수해가 발생하는 경우도 있었다.이러한 문제 때문에 지역 주민들은 암거화를 요구했고, 1964년 도쿄 올림픽 개최 등 도시 미관 정비 목적과 맞물려 암거화가 진행되었다. 암거화된 하천의 상부는 도로, 산책로, 녹지 등으로 활용되기도 한다. 그러나 암거는 악취, 해충 발생, 수해 등의 문제를 완전히 해결하지 못할 수 있다.
5. 한국의 둑
한국에서 둑은 전통적으로 농업용수 공급을 위한 시설로 활용되어 왔다. 그러나 현대에 들어서는 도시 배수, 홍수 예방 등 다양한 목적으로 그 기능이 확장되었다.
5. 1. 현대의 둑
현대 한국에서 둑, 특히 도시 지역의 암거는 다양한 목적으로 활용되고 있다. 원래 작은 하천은 도시화와 택지화가 진행되면서 생활 배수로 인해 오염되고 악취가 심해졌다. 또한, 태풍 등으로 인한 빗물 범람으로 주택가가 침수되는 피해가 발생하자, 주민들은 암거화를 요구하게 되었다.[1]이에 따라 둑은 농업용수 공급뿐만 아니라, 도시 배수 및 홍수 예방을 위한 중요한 시설로 자리 잡았다. 특히 1964년 도쿄 올림픽과 같은 대규모 국제 행사를 앞두고 도시 미관을 정비하기 위해 암거화가 진행되기도 했다.[1]
암거화된 둑의 상부는 도로, 산책로, 녹지 등으로 활용되어 토지 이용 효율성을 높였다. 하천이 없는데도 난간이 남아 있다면, 지하에 암거가 있다는 것을 의미한다. 비교적 폭이 넓은 하천을 암거화한 경우에는 자동차 통행이 가능하게 된 경우도 있다.[1]
최근에는 둑의 생태적 기능을 회복하고, 도시민들에게 친수 공간을 제공하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 예를 들어, 청계천 복원 사업은 암거화되었던 하천을 복원하여 도시 환경을 개선하고 시민들에게 휴식 공간을 제공하는 대표적인 사례이다.
참조
[1]
문서
See also Hypoxia (environmental)|hypoxia, dead zone (ecology)|dead zone, nonpoint source pollution, desertification, and urban heat island
[2]
간행물
Geomorphic Characteristics of Drainage Ditches in Southern Minnesota, and the concept of a Two-Stage Ditch Design
http://d-outlet.coaf[...]
2007-10-14
[3]
문서
Drainage Water Management Updates
http://d-outlet.coaf[...]
[4]
웹사이트
Ditch Bank Weed Control
http://acis.cals.ari[...]
2017-10-18
[5]
웹사이트
Emergent Weeds along Drainage Ditches
http://pnwhandbooks.[...]
2015-11-23
[6]
웹사이트
Managing herbicides in ditch forages
http://extension.umn[...]
[7]
문서
日本国有鉄道「土木建築関係統計報告等基準規程」
1965-05-20
[8]
웹사이트
実は側溝にも様々な種類が存在します
https://www.goto-con[...]
ゴトウコンクリート
2022-02-17
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