KR100846029B1 - 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템 - Google Patents

건물 홈통 연결용 빗물처리시스템 Download PDF

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KR100846029B1
KR100846029B1 KR1020070061032A KR20070061032A KR100846029B1 KR 100846029 B1 KR100846029 B1 KR 100846029B1 KR 1020070061032 A KR1020070061032 A KR 1020070061032A KR 20070061032 A KR20070061032 A KR 20070061032A KR 100846029 B1 KR100846029 B1 KR 100846029B1
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한무영
김충일
이경은
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재단법인서울대학교산학협력재단
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Abstract

본 발명은 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전량 버려지는 빗물을 정화하여 저장한 후 재활용함으로써, 하천으로의 빗물 유입량을 줄임과 동시에 물 절약을 할 수 있으며, 지층으로 빗물의 유입량을 늘려 지하수를 보충하고, 건천화를 방지할 수 있는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템은 건물의 옥상과 연계되어 지표면 또는 하수구로 빗물을 흘러보내는 우수관에 결합하고, 상기 우수관을 통해 흐르는 빗물을 정화/배출하는 필터 부재와; 상기 필터 부재와 연결되고, 상기 필터 부재를 통해 정화/배출되는 빗물을 저장하기 위한 내부 공간이 형성된 저장부와; 상기 저장부와 연결되어 지하에 매설되고, 상기 저장부로부터 유입되는 빗물을 정화/저장하는 침투조; 및 상기 필터 부재, 저장부 및 침투조를 각각 연결하는 연결 배관부;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 의하면, 전량 버려지는 빗물을 정화하여 저장한 후 재활용함으로써, 하천으로의 빗물 유입량을 줄임과 동시에 물 절약을 할 수 있는 효과가 있으며, 또한 지층으로 빗물의 유입량을 늘려 지하수를 보충하고, 건천화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020070061032
우수관, 빗물, 배관, 필터

Description

건물 홈통 연결용 빗물처리시스템{Rainwater Treatment System For Building Gutter Connection}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템의 전체적인 구성을 보여주는 구성도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 부재와 연결 배관의 결합 사시도 및 단면도;
도 3은 도 2의 분해 사시도;
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필터 부재와 저장부를 보여주는 내부 구성도; 및
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 침투조의 구조를 보여주는 부분 사시도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 우수관 120: 필터 부재
121: 연결관 122: 배관 연결대
123: 개폐 조절대 130: 저장부
131: 외관 케이스 132: 저장소
133: 수위계 135: 유량계
140: 침투조 141: 침투대 삽입부
142: 침투대 143: 부직포
151: 유입 배관 152: 내부 배관
153: 오버 플로우 배관 154: 드레인 배관
155: 배출관 156: 연결대
200: 하수구
본 발명은 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전량 버려지는 빗물을 정화하여 저장한 후 재활용함으로써, 하천으로의 빗물 유입량을 줄임과 동시에 물 절약을 할 수 있으며, 지층으로 빗물의 유입량을 늘려 지하수를 보충하고, 건천화를 방지할 수 있는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 관한 것이다.
현대에는 산업화와 함께 도로가 발달하여 많은 토양이 콘크리트나 아스팔트로 덮히면서 지층으로 빗물의 유입이 차단되는 지상이 늘어나고, 하천이 직선화되어 빗물이 지류를 통해 신속하게 유입되어 폭우에 의한 도시 주택가의 침수나 산간도서에서 하천주변의 침수피해가 점점 늘어나고 있다.
특히, 도시 지역의 경우 내린 비는 하수구를 통해 유입된 후 하수로를 통해 개천의 지류로 유동하고, 지류는 본류를 형성하는 거대한 개천 또는 강으로 연결된다. 그러나, 비가 짧은 시간 내에 급격하게 내리거나, 빗물을 본류로 안내하는 지류의 유동로가 빗물의 신속한 이동을 위해서 콘크리트로 되어 있는 경우, 빗물은 그대로 본류로 유동하여 거대 본류를 형성되고 홍수를 일으키게 된다.
이러한 문제점을 해결하고자 도시지역을 덮고 있는 콘크리트를 빗물이 통과되는 공극이 형성된 투수성 콘크리트로 대체하거나, 투수성 콘크리트로 제작한 맨홀 및 블록 등을 시공함으로써, 빗물을 지표면 아래의 토양으로 침투시키고자 하는 시도가 있다.
그러나, 근래에는 기상이변이 속출하고 있으며, 특히 폭우/집중호우로 인한 기록적인 강우량이 빈번하기 때문에, 과거에 설계되어 시공된 우수관거나 하수관거의 처리능력은 이러한 폭우/집중호우에 의한 우수 처리 능력이 부족할 수밖에 없다. 이에, 우수 처리능력을 향상시키기 위해서 막대한 예산을 들여 우수관거, 하수관거, 맨홀 등을 추가로 설치하거나, 시설보수를 하고 있다.
이와 같이, 수해방지 및 환경오염 방지차원에서 하천을 친환경적인 하천으로 보수하여 하천에서 빗물의 유속을 늦추기 위한 보수나 빗물 펌프 배수시설을 늘리고 거대화하고 있으나, 지층으로 빗물의 유입량을 늘림으로써 하천에 대한 빗물의 유입량을 줄이는 근본적인 해결책은 마련하지 못하고 있는 것이 실정이다.
또한, 상술한 문제점뿐만 아니라, 가뭄이 질 경우에도 지하수 고갈 및 하천이 마르는 건천화로 인해 상수 용량이 부족해지는 등의 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전량 버려지는 빗물을 정화하여 저장한 후 재활용함으로써, 하천으로의 빗물 유입량을 줄임과 동시에 물 절약을 할 수 있는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 지층으로 빗물의 유입량을 늘려 지하수를 보충하고, 건천화를 방지할 수 있는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템은 건물의 옥상과 연계되어 지표면 또는 하수구로 빗물을 흘러보내는 우수관에 결합하고, 상기 우수관을 통해 흐르는 빗물을 정화/배출하는 필터 부재와; 상기 필터 부재와 연결되고, 상기 필터 부재를 통해 정화/배출되는 빗물을 저장하기 위한 내부 공간이 형성된 저장부와; 상기 저장부와 연결되어 지하에 매설되고, 상기 저장부로부터 유입되는 빗물을 정화/저장하는 침투조; 및 상기 필터 부재, 저장부 및 침투조를 각각 연결하는 연결 배관부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 필터 부재는 빗물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 수직 방향으로 형성되는 제1 배출구와, 상기 유입구와 동일 방향으로 형성되는 제2 배출구 및 상기 제1 배출구와 동일 방향으로 형성되는 조절대 결합구로 구성되는 연결관과; 상기 제1 배출구에 결합하는 배관 연결대; 및 상기 조절대 결합구에 결합하고, 상기 유입구를 통해 유입되는 빗물 내의 불순물을 걸러주는 필터 메쉬가 구비된 개폐 조절대;를 포함하여 구성된다.
또한, 바람직하게는, 상기 침투조는 침투대 삽입부와; 상기 침투대 삽입부 내에 구비되고, 상기 저장부로부터 유입되는 빗물이 저장되는 침투대; 및 상기 침투대의 외부에 덮여져 빗물 내의 불순물 및 토사의 유입을 방지하는 부직포;를 포함하여 구성된다.
더 바람직하게는, 상기 침투조는 상기 침투대에 저장되는 빗물의 수위를 육안으로 확인 가능하도록 구비되는 수위 측정대를 더 포함하여 구성된다.
한편, 바람직하게는, 상기 연결 배관부는 상기 필터 부재와 저장부를 연결하는 유입 배관과; 상기 유입 배관과 연결되고, 상기 저장부의 내부에 구비되는 내부 배관과; 상기 저장부의 상부 일 측에 연결되는 오버 플로우 배관과; 상기 저장부의 하단에 구비되고, 상기 저장부의 바닥면에 쌓이는 침전물을 배출하는 드레인 배관; 및 상기 오버 플로우 배관 및 드레인 배관을 동시 연결하는 연결대에 결합하는 배출관;을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템은 건물의 옥상에 모이는 빗물이 건물 측면에 구비되는 우수관을 통하여 전량 하수구나 지표면으로 방류되는 것을 방지하고, 빗물의 일부를 저장한 후 이를 이용하여 비상용수로 사용하거나 또는 지하에 별도로 구비되는 침투조에 저장함으로써, 수돗물 절약, 건천화 방지, 지하수 보충, 홍수 방지, 수량 및 수질의 발생원 처리 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.
이는 기존 건물에 구비되어 있는 우수관에 손쉽게 설치할 수 있는 시스템이며, 또한 설치 방식이 간단하여 용이하게 시공할 수 있는 시스템이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 대해 상세히 설명하고자 한다. 첨부 도면 중, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템의 전체적인 구성을 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 부재와 연결 배관의 결합 사시도 및 단면도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필터 부재와 저장부를 보여주는 내부 구성도, 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 침투조의 구조를 보여주는 부분 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템은 건물의 옥상(A)과 연계되어 지표면 또는 하수구로 빗물을 흘러보내는 우수관(110)과, 상기 우수관(110)을 통해 흐르는 빗물을 정화/배출하는 필터 부재(120)와, 상기 필터 부재와 연결되는 저장부(130)와, 상기 저장부(130)와 연결되어 지하에 매설되는 침투조(140), 및 상기 필터 부재(120)와 저장부(130) 및 침투조(140)를 각각 연결하는 연결 배관부(151~155)로 구성된다.
- 필터 부재(120)
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 필터 부재(120)는 연결관(121)과, 배관 연결 대(122) 및 개폐 조절대(123)를 포함하여 구성되며, 이는 기존의 건물 옥상(A)과 연계되어 구비되는 우수관(110) 상에 설치할 수 있으며, 빗물 속에 포함하는 부유물질이나 불순물을 걸러내어 저장부(130)에 저장하기 전에 1차적으로 정화하는 역할을 하게 된다.
상기 연결관(121)은 상기 우수관(110)에 연결되는 상부 측에는 빗물이 유입되는 유입구(124)가 형성되어 있으며, 또한 상기 유입구(124)와 수직 방향인 일 측 방향으로 상기 유입구(124)를 통해 유입되는 빗물이 정화된 후 저장부(130) 측으로 배출되는 제1 배출구(125)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 연결관(121)의 하부 측에는 상기 유입구(124)와 동일 방향으로 제2 배출구(126)가 형성되어 빗물과 함께 이물질이 배출된다.
한편, 상기 연결관(121)은 상기 제1 배출구(125)와 동일 방향으로 측면에 조절대 결합구(127)가 형성되어 있으며, 여기에는 후술할 개폐 조절대(123)가 삽입되어 상기 유입구(124)로부터 흘러내리는 빗물을 정화하게 된다.
상기 배관 연결대(122)는 제1 배출구(125) 측에 결합하며, 여기에는 후술할 유입 배관(151)이 연결된다.
상기 개폐 조절대(123)는 상기 조절대 결합구(127)에 결합하여 상기 유입구(124)를 통해 유입되는 빗물 내의 불순물(예컨대, 나뭇잎, 담배꽁초 등)을 걸러주는 것으로, 이의 상부 측에는 스테인리스 스틸 재질의 망사 그물인 필터 메쉬(123a)가 형성된다. 따라서, 상기 유입구(124)를 통해 유입되는 빗물은 필터 메쉬(123a)를 거치면서 빗물 내의 불순물이 걸러지게 되고, 이 불순물이 걸러진 빗물 은 개폐 조절대(123)의 내부로 흘러들어와 제1 배출구(125)를 통해 저장부(130)로 배출된다.
- 저장부(130)
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 저장부(130)는 유입 배관(151)을 통해 상기 필터 부재(120)의 배관 연결대(122)와 결합하며 상기 필터 부재(120)에 의해 1차 정화 처리된 빗물이 저장되는 곳이다.
상기 저장부(130)는 외관 케이스(131)의 내부에 빗물이 저장되는 저장소(132)가 구비되며, 이 저장소(132)의 일 측에는 상기 필터 부재(120)로부터 빗물이 유입되는 내부 배관(152)이 구비된다. 상기 내부 배관(152)은 끝단이 상 방향으로 절곡되는 'U'자형 관으로 형성되는 것이 바람직하며, 이는 내부 배관(152)을 통해 유입되는 빗물에 의해 난류를 발생하여 저장소(132) 바닥의 침전물을 교란시키지 않도록 하기 위함이다.
또한, 상기 저장소(132)의 크기는 200리터(L)에서 2000리터(L) 정도를 가지며, 이는 설치 장소에 따라 그 크기를 달리할 수 있다.
그리고, 상기 외관 케이스(131)의 외부 일 측에는 저장소(132) 내의 빗물의 수위를 육안으로 모니터링 할 수 있도록 투명 아크릴 재질의 수위계(133)가 구비되며, 상기 외관 케이스(131)의 전면 하부에는 빗물을 이용할 수 있도록 배출 밸브(134)가 유량계(135)와 함께 구비된다.
한편, 상기 외관 케이스(131)의 상부 측면에는 상기 저장소(132)에 저장되는 빗물이 수용량 이상의 유량이 유입될 경우에 하수구(200)나 후술할 침투조(140)로 초과 용량의 빗물이 배출되는 오버 플로우 배관(153)이 결합한다.
그리고, 상기 외관 케이스(131)의 하부 측면에는 저장소(132) 바닥면에 있는 침전물을 제거하기 위해 저장된 빗물을 외부로 유출시키는 드레인 배관(154)이 결합하며, 이 드레인 배관(154)은 상술한 오버 플로우 배관(153)과 연결대(156)를 통해 결합하여 배출관(155)과 연결된다.
미설명 부호 137은 외관 케이스(131)의 상부에 구비된 케이스 뚜껑이다.
- 침투조(140)
도 7을 참조하면, 상기 침투조(140)는 상기 드레인 배관(154) 및 오버 플로우 배관(153)이 연결되어 이루는 배출관(155)과 연결되어 지하에 매설되는 것으로, 상기 저장부(130)로부터 유입되는 빗물을 정화/저장하는 기능을 한다.
상기 침투조(140)는 침투대 삽입부(141)와, 상기 침투대 삽입부(141) 내에 구비되어 상기 저장부(130)로부터 유입되는 빗물이 저장되는 침투대(142), 및 상기 침투대(142)의 외부에 덮여져 빗물 내의 불순물 및 토사의 유입을 방지하는 부직포(143)를 포함하여 구성된다.
상기 침투대 삽입부(141)의 상부 면 일 측에는 상기 저장부(130)의 배출관(155)과 연결되는 우수 유입홀(141a)이 관통형성되며, 일 측면에는 상기 침투조(140) 내로 빗물이 과잉 유입될 경우 지하로 유출될 수 있는 우수 배출홀(141b)이 관통형성된다. 그리고, 상기 우수 배출홀(141b)에는 하수구(200)과 연결되는 우 수 유출관(144)이 결합한다.
아울러, 상기 침투대 삽입부(141)의 상부 면 타 측에는 침투조(140)에 저장되는 빗물의 수위를 육안으로 확인 가능하도록 수위 측정대(145)가 구비된다. 따라서, 상기 수위 측정대(145)를 통해 침투조(140) 내의 수위 변화를 측정할 수 있게 된다.
상기 침투대(142)는 플라스틱 재질의 직육면체 형상의 다공성(공극율 95% 이상)의 블록으로 만들어지며, 상기 침투대(142)의 외면에는 부직포(143)가 덮인다. 이 부직포(143)는 빗물 내의 불순물 및 토사의 유입을 방지하는 역할을 하며, 수질 정화 효과를 가져 온다.
- 연결 배관부(151~155)
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 연결 배관부(151~155)은 상술한 필터 부재(120), 저장부(130) 및 침투조(140)를 각각 연결하는 배관으로서, 이는 유입 배관(151)과, 내부 배관(152)과, 오버 플로우 배관(153)과, 드레인 배관(154), 및 배출관(155)을 포함하여 구성된다.
상기 유입 배관(151)은 필터 부재(120)와 저장부(130)를 연결하는 것이며, 상기 내부 배관(152)은 상술한 저장소(132)의 내부에 구비되어 빗물이 저장소(132) 내부로 유입되도록 하는 것이다. 이 내부 배관(152)을 통해 유입되는 빗물은 중력에 의해 자연스럽게 유입됨으로써 원활한 흐름이 가능하게 된다.
또한, 상기 오버 플로우 배관(153)은 상기 저장부(130)의 외관 케이스(131) 의 상부 일 측에 연결되는 것으로, 상기 외관 케이스(131)의 내부에 구비되는 저장소(132)에 유입되는 빗물의 양이 많아질 경우에 오버 플로우 배관(153)을 통해 하수구(200) 또는 침투조(140)로 배출된다.
그리고, 상기 드레인 배관(154)은 상기 저장소(132)의 바닥면에 형성되는 드레인 홀(136)과 결합하는 것으로, 상기 저장소(132)의 바닥면에 쌓이는 침전물을 배출할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 드레인 배관(154)을 통해 침전물을 주기적으로 배출함으로써, 저장소(132) 내부의 빗물의 수질을 개선할 수 있게 된다. 이 드레인 배관(154)은 상기 오버 플로우 배관(153)과 함께 연결대(156)에 결합되며, 이 연결대(156)에 결합한 배출관(155)을 통해 하수구(200) 또는 침투조(140)로 배출이 된다.
상기 배출관(155)은 상황에 따라서 침투조(140)의 우수 유입홀(141a)과 연결될 수 있으며, 또한 하수구(200)와 바로 연결되어 하수구(200)로 우수를 배출시킬 수도 있다.
미설명 부호 157은 상기 드레인 배관(154)의 개폐를 조절하는 밸브이다.
이하, 상기와 같은 본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템의 작동 상태에서 대해서 좀더 설명하고자 한다.
옥상(A)에 모이는 빗물은 건물의 일 측에 마련되는 우수관(110)을 통해 흐르며, 상기 우수관(110)을 통해 흐르는 빗물은 필터 부재(120)에 의해 1차로 정화되어 유입 배관(151)을 통해 저장부(130)의 내부 배관(152)으로 유입된다.
상기 내부 배관(152)의 하단부는 'U'자 형상을 하며, 이 'U'자형 내부 배관(152)을 통해 정화된 빗물이 저장소(132)에 저장되며, 상기 저장소(132)의 저장 용량을 초과하는 빗물은 오버 플로우 배관(153)을 통해 침투조(140) 또는 하구수로 배출된다.
그리고, 상기 침투조(140)로 유입되는 빗물은 부직포(143)를 통해 2차로 걸러지면서 침투대(142)에 저장되며, 상기 침투대(142)의 저장 용량을 초과하는 빗물은 우수 유출관(144)을 통해 하수구(200)로 배출된다.
한편, 상기 저장소(132)의 하단에 구비되는 드레인 배관(154)을 통해 저장소(132)의 바닥에 침전되는 침전물을 배출할 수 있으며, 외관 케이스(131)의 하부 전면에 구비되는 배출 밸브(134)를 조작하여 저장소(132)에 저장되어 있는 정화된 빗물을 사용할 수 있게 된다.
또 한편, 상기 외관 케이스(131)의 전면 일 측에 구비되는 수위계(133)를 통해 저장소(132) 내부의 수위 변화를 관측할 수 있으며, 침투조(140)에 구비되는 수위 측정대(145)를 통해서 침투대(142)의 수위 변화를 관측할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템에 의하면, 전량 버려지는 빗물을 정화하여 저장한 후 재활용함으로써, 하천으로의 빗물 유입량을 줄임과 동시에 물 절약을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지층으로 빗물의 유입량을 늘려 지하수를 보충하고, 건천화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 건물의 옥상과 연계되어 지표면 또는 하수구로 빗물을 흘러보내는 우수관에 결합하고, 상기 우수관을 통해 흐르는 빗물을 정화/배출하는 필터 부재와;
    상기 필터 부재와 연결되고, 상기 필터 부재를 통해 정화/배출되는 빗물을 저장하기 위한 내부 공간이 형성된 저장부와;
    상기 저장부와 연결되어 지하에 매설되고, 상기 저장부로부터 유입되는 빗물을 정화/저장하는 침투조; 및
    상기 필터 부재, 저장부 및 침투조를 각각 연결하는 연결 배관부;로 구성되고,
    상기 침투조는 침투대 삽입부와; 상기 침투대 삽입부 내에 구비되고, 상기 저장부로부터 유입되는 빗물이 저장되는 침투대; 및 상기 침투대의 외부에 덮여져 빗물 내의 불순물 및 토사의 유입을 방지하는 부직포;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필터 부재는 빗물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 수직 방향으로 형성되는 제1 배출구와, 상기 유입구와 동일 방향으로 형성되는 제2 배출구 및 상기 제1 배출구와 동일 방향으로 형성되는 조절대 결합구로 구성되는 연결관과; 상기 제1 배출구에 결합하는 배관 연결대; 및 상기 조절대 결합구에 결합하고, 상기 유입구를 통해 유입되는 빗물 내의 불순물을 걸러주는 필터 메쉬가 구비된 개폐 조절대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 침투조는 상기 침투대에 저장되는 빗물의 수위를 육안으로 확인 가능하도록 구비되는 수위 측정대를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 배관부는 상기 필터 부재와 저장부를 연결하는 유입 배관과; 상기 유입 배관과 연결되고, 상기 저장부의 내부에 구비되는 내부 배관과; 상기 저장부의 상부 일 측에 연결되는 오버 플로우 배관과; 상기 저장부의 하단에 구비되고, 상기 저장부의 바닥면에 쌓이는 침전물을 배출하는 드레인 배관; 및 상기 오버 플로우 배관 및 드레인 배관을 동시 연결하는 연결대에 결합하는 배출관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 홈통 연결용 빗물처리시스템.
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