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그린 인프라의 도시홍수 측면의 개선 효과는 주로 시설물에 대한 유출량 조절 효과에 대한 연구들을 중심으로 이루어지고 있다. 한무영(2003)는 일반적인 콘크리트 옥상면의 최대 유출량에 비해 옥상녹화는 1/2의 유출량 감소 효과를 나타냄을 검증하였고, 김정진 등(2011)의 연구에서는 용인시 모현 도시개발사업 지역을 대상으로 식생 저류지의 경우 41.43%, 인공습지는 9.86%의 유출량 저감효과가 나타남을 밝혔다. 도시 차원의 그린 인프라 홍수 개선에 대한 선행연구를 살펴보면, 이정민(2011)은 신도시인 아산 탕정지역에 대한 사례연구를 통해 대상 지역을 15개 소유역으로 구분하여 도심형 인공습지 60개소, 측 구형 침투시설 463개소, 침투 도랑 845개소, 식생수로 80개소의 그린 인프라 시설을 설치하고, 이들 시설 설치 전후를 비교한 결과, 시설 설치로 인해 약 12∼23%의 홍수저감효과를 보인다고 발표했다. 국외에서 수행된 도시 차원의 그린 인프라 홍수저감효과 연구들은 주로 헤도 닉 모형을 활용하였으며 Bin(2008)은 그린 인프라 1% 면적 확보 시 7.8% 정도의 효과를 보임을 밝혔다. 정리하면, 그린 인프라 요소별로 설치된 지역별로 각기 다른 크기의 도시홍수 개선 효과가 있으나 도시지역 적용 시 전반적인 도시물 순환 개선에 기여함을 실험과 모델링을 통해 검증되고 있다.
김정진 등은 연구에서 식생 저류지는 약 41%, 인공습지는 약 10%의 유출량 저감효과가 있음을, 이정민은 그린 인프라 시설 설치로 약 12∼23%의 홍수저감효과가 나타남을 밝혔다. 그린 인프라 요소별로 설치된 지역별로 서로 다른 정도의 도시홍수 개선 효과가 있지만, 도시지역 적용 시 전반적인 도시물 순환 개선에 도움이 됨이 실험과 모델링으로 검증되고 있다.