국토해양지식정보센터 LandMark에 소개된 글로벌 산업리포트 중 하나를 소개합니다.
[미국] 인텔리전트 시티의 대두
1. 도시화의 물결
단지 1/7의 인구가 도시에 살던 수 세기 전과 비교하여 오늘날 인구의 절반 이상이 도시에 살고 있다. UN에 따르면, 주요 도시로의 이주를 포함하여 도시 거주 인구 비율은 매년 꾸준히 증가하고 있어, 2050년에는 70%를 상향할 것으로 예측된다(그림 1). 이에 따라 도시의 산업과 기술, 자원 소비, 그리고 삶의 질 측면에서 도시의 영향력이 커지고 있다. 도시화는 거주자에게 전문화된 일자리와 경제적 부, 높은 생산성 등의 장점을 제공하는 반면에 과도한 인구밀집으로 인한 탄소 및 쓰레기 배출 증가와 일회성 에너지 자원의 무분별한 소비와 같은 단점을 야기시킨다.
그림 1. 도시화 추세(단위 10억명)
따라서 도시 내 시민과 회사, 자치단체가 함께 경제 및 사회적 발전(attractive economic and social environment)을 이루는 측면과 거주자 및 환경에 대한 보호와 책임(stewardship of people and the environment)의 측면에서 도시의 지속가능한 성장(sustainable perspective)이 고려되어야 할 것이다. 이러한 두 가지 목표가 바로 “Intelligent City”의 핵심이며, 이는 도시가 제공하는 서비스의 가치, 도시의 관리 및 자치상의 안정성, 경제적 부와 일자리, 수준 높은 교육의 기회, 문화 및 예술적 자원, 거주상의 안전, 개방성과 다양성 등으로 나타날 수 있다.
2. Intelligent City 구현을 위한 Smart technologies
도시 관점에서 “Intelligent”를 표현하는 기술적 측면은 도시가 저비용 및 고효율로 서비스를 제공할 수 있는 인텔리전트 기반시설(Intelligent Infrastructure)에 적용되는 소위 “스마트 기술(Smart Technologies)”이다. 이를 위한 두 가지 요소 기술로 텔레메틱스(telematics)와 RFID 태그로 구현되는 기기간 통신(machine-to-machine) 기술과 스마트 그리드(smart grids)가 있으며, 전력 생산량의 모니터링, 전기와 수자원 사용의 최적화, 고속도로 하이패스(gate-less) 시스템 등으로 구현된다.
하지만 다양한 스마트 기술을 융합하고 이용하는 과정에서 도시가 사용하고 있는 기존의 비개방형 시스템(proprietary and closed legacy system)은 도시 간 또는 도시 내 부처 간 시스템 융합을 저해하고, 제공되는 서비스의 품질 및 향후 시스템의 확장성 저하와 유지관리 비용의 증가라는 비효율성을 낳고 있다. 무엇보다 도시 내 첨단 기술과 시스템의 융합은 천연자원의 관리, 교통, 상업용/주거용 건축물, 도시의 건강과 안전, 폐기물 처리, 교육, 문화, 관광 등의 다양한 분야에서 도시가 계획되고 관리되는 조직 구조(organizational structure)의 변화가 요구되기 때문에, 단발성(one-off)의 시도가 아닌 보다 개방형 환경(open environment)에서 기술과 서비스, 그리고 관리적 요소를 함께 융합해 나가는 노력이 필요하다.
2.1 Smart Technologies를 이용한 기술 혁신의 예
• 상업용 및 주거용 건축물
건축물의 건설과 유지관리(사용) 단계에서의 환경 영향을 최소화하기 위해 도시들은 건축물에서 소비되는 에너지와 물 사용량을 줄이기 위한 건물에너지 합리화(building retrofits)와 친환경 인증(certifications)을 추진하고 있다. Chicago는 사용자에게 에너지 소비량과 그에 따른 비용을 실시간으로 제공하는 스마트 계량기(smart metering)의 시범 적용 등을 통한 사무용 공간의 에너지 합리화로, 2004년부터 2008년까지 약 $6백만을 절감했다. 기술적 측면뿐만 아니라 친환경 건축물을 위한 강화된 법규와 기준을 적용하고 있으며, Singapore는 2030년까지 80%이상의 건축물이 정부가 인증하는 BCA Green Mark를 획득하는 것을 목표로 하고 있다.
• 천연자원 관리
전통적인 발전 시설의 발전 효율은 약 33%로 2/3의 자원(천연가스, 석탄 등)이 발전/송전/배전 과정에서 유실되고 있다. Sydney는 천연 및 배출가스를 발전, 냉방, 난방에 동시에 활용하는 삼중열병합(trigeneration)을 통해 2030년까지 생산되는 전력의 70%를 대체하고자 하는 전력 생산측면의 노력을 기울이고 있다. 또한 수력전기(hydropower)와 풍력발전(wind power) 등 보다 안정적인 재생에너지 개발 측면의 노력이 이루어지고 있어, Sao Paulo는 현재 에너지 소비량의 56%를 재생에너지부터 획득하고 있다.
• 건강과 안전
혁신적인 정보통신 기술은 주민에 대한 원격 건강 관리(healthcare)에 이용된다. Taiwan은 Telehealth Pilot Project를 통해 고령자가 가정에서 혈압과 혈당량을 측정해 주는 기기를 장착하고 있으면, 텔레비전의 셋톱(set-top) 박스를 통해 Telecare Service Center로 실시간 의료 정보가 전송되고, Center의 간호사는 결과를 분석하고 의료 서비스를 제공해 주어 주민은 가정에서 기본적인 건강 관리를 받을 수 있다.
3. 지속가능한 성장을 위한 Intelligent City
Intelligent city는 궁극적으로 환경적 측면의 지속가능한 성장을 추구한다. Amsterdam은 쾌적한 거주환경을 갖추기 위해 2025년까지 1990년 기준 대비 CO2 배출량 40% 감축과 총 에너지 중 신재생에너지의 20% 확보, 그리고 2015년까지 탄소 중립(Carbon neutrality)을 추구하는 3가지 환경적 목표를 수립하였다. 이를 위해 도시 차원의 스마트 계량기(smart meters), 전기 자동차(electric vehicles), 그리고 첨단 건축물 디자인(intelligent building design) 등이 사용되어 일차적으로 교통/운송에서의 에너지 효율화 및 주거/상업/관공서 건축물의 에너지 효율화를 추구한다. 정보통신 기술과 융합된 스마트 그리드(smart grid)를 통해 궁극적으로는 보다 안정적인 고효율의 전력을 공급함과 동시에 탄소 배출량을 감축시킬 수 있다. 하지만 이러한 과정은 단계적인 시범 프로젝트 적용과 그에 따른 결과의 재반영을 통한 반복적, 점진적 형태로 진행된다.
3.1 Intelligent City를 위한 개방형 시스템
Intelligent city를 구축하기 위한 과정에서 직면한 문제는 도시 내 도로/교통, 에너지, 건설을 관장하는 각 부처 간 그리고 사용자 측의 하드웨어와 어플리케이션, 센서와 컨트롤러 등을 포함한 개방형 정보의 공유이다. 실질적인 Intelligent City에는 도시의 각 서비스 분야를 아울러 상호작용하는 중심 허브(central hub)역할을 하는 개방형 코드와 인터페이스(non-proprietary code and interfaces) 기반의 플랫폼(platform)이 요구된다. 이러한 개방형 플랫폼은 향후 새로운 요구에 따른 기존 시스템의 확장 및 신규 서비스의 추가를 용이하게 하고, 효과적인 서비스 제공을 가능하게 하여 도시 차원에서는 초기 투자비용을 절약함과 동시에 정확한 사용량 기반에 따른 합리적인 대가 요구로 유지관리 비용을 절약할 수 있다.
예를 들어, 스마트 하이웨이에서 도로에 부착된 센서들은 도로의 교통 흐름을 실시간으로 파악해 일차적으로 교통 체증 감소를 통한 탄소 배출을 감소시키고, 실시간으로 교통 체증 시간대에 통과하는 차량에 대해 별도 요금을 부과할 수 있어 도시의 제정에 도움이 될 수 있다. 여기에는 도시 내 민간과 공공의 도로교통상 물류와 대중교통 정보의 통합, 차량 간 정보통신 기술 등이 마치 스마트 폰에서 필요에 따라 새로운 어플리케이션을 설치하듯이 융통성 있게 확장될 수 있어야 한다.
4. Intelligent City를 위한 도시와 시민의 실천 노력
Intelligent City의 구현을 위해서는 기술의 융합뿐만 아니라 전략, 사람, 프로세스의 통합이 요구되며, 여기에는 기술 자체의 발전과 함께 도시 거주민, 즉 사용자의 행동이 도시 전체의 지속가능한 성장에 어떻게 영향을 주는지에 대한 교육과 실천이 요구된다. Yokohama는 2010년까지 가연성 폐기물 30% 절감을 위한 G30 프로그램(G는 일본어 Gomi로 쓰레기를 뜻한다)이나 CO-DO30(Codo는 일본어로 “action”을 뜻하며, 영어 발음으로 “code(=guideline)”와도 비슷하다) 등을 기획하고, 도시 공무원은 11,000개의 주민 협의회 등에 참석하며 지속적인 교육과 실천의 노력을 당부하고 있다.
5. 결론
모든 도시는 유일무이하여, Intelligent City가 되기 위한 획일화된 방법은 존재하지 않는다. 다만, 도시의 지역적, 경제적, 정치적 상황에 기초하여 Intelligent City가 되기 위한 다양한 프로그램 간의 균형과 실행을 위한 예산, 기술융합 전략, 프로세스, 교육 등 다양한 관점에서의 검토가 필요하다. 특히 비용 효율적인 방식을 추구한다면, 미래 도시의 요구에 따른 확장성에 주안점을 둔 개방형 플랫폼 기반의 스마트 서비스가 가능하도록 초기 단계부터 기획 및 관리되어야 할 것이다.
▣ 원문제목 : Rise of the Intelligent City
▣ 원문의 주요목차******************************************************************** 1. 도시화의 물결
2. Intelligent City 구현을 위한 Smart technologies
2.1 Smart Technologies를 이용한 기술 혁신의 예
3. 지속가능한 성장을 위한 Intelligent City
3.1 Intelligent City를 위한 개방형 시스템
4. Intelligent City를 위한 도시와 시민의 실천 노력
5. 결론