본문내용
1. 4차 산업혁명과 미래도시 (스마트 시티)
1.1. 서론
세계는 스마트시티(Smart City)를 중심으로 도시가 진화되고 있다. 스마트 시티는 대부분 정보통신기술을 기반으로 개발되고 있으나 점차 그 기술들이 세분화 되고 있다. 현재의 스마트시티는 환경기술과 정보기술을 중심으로 개발되고 있다. 환경기술과 정보기술은 개별적 진화가 아닌, 환경-정보기술융합으로 점차 변화하고 있다. 그러나 어떻게 형태적인 개발로 진화하고 있는지 객관적인 연구가 전무하다. 향후 형태적 진화와 미래상을 예측하기 위해서 디바이스/기술, 스마트시티 간의 융합과정을 구체적으로 연구해야 할 것이다. 따라서 이 리포트는 세계 스마트시티의 형태적 지화과정을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 환경기술 정보기술의 관점에서의 융합과정을 분석하고 알아보고자 한다.
1.2. 스마트 시티의 개념과 등장배경
스마트 시티의 개념은 첨단 정보통신기술(ICT)을 이용해 도시 생활에서 발생하는 각종 문제를 해결하여 시민들이 편리하고 쾌적한 삶을 누릴 수 있도록 하는 "똑똑한 도시"이다. 정보통신기술을 이용하여 교통 문제, 환경 문제, 주거 문제, 시설 비효율 등을 해결하는 것이 핵심이다.
스마트 시티의 등장배경은 크게 세 가지로 볼 수 있다. 첫째, UN에 따르면 전 세계 인구가 현재 70억 명에서 2050년까지 90억 명으로 증가할 것으로 전망되며, 특히 중국, 인도 등 아시아와 아프리카에서의 도시 유입 인구가 25억 명 이상 될 것으로 예상된다. 이에 따라 주택보급, 교통시설 건설, 에너지 및 수자원 네트워크 구축 등의 과제가 중요해졌다. 둘째, 90년대까지는 화석연료 에너지위기 등에 대비한 지속가능한 도시에 대한 노력이 주를 이루었으나, 2000년대 초반 정보통신기술의 발달을 계기로 유비쿼터스도시, 디지털시티, 인텔리전트도시 등의 다양한 도시 모델이 등장하였고, 이것이 최근 스마트시티로 수렴되고 있다. 셋째, 스마트하다는 단어가 스마트폰, 스마트팩토리 등 다양한 분야에서 사용되면서 ICT가 결합되어 기존 성능과 편의성을 향상시키거나 새로운 가치를 창출하는 기술을 의미하게 되었다.
1.3. 스마트 시티의 주요 기술
1.3.1. 환경기술
환경기술은 생태중심, 기술 중심, 인간사회 중심의 관점에서 개발되며 지구환경 자원(태양, 물, 식물)의 효율적 이용과 에너지 창출, 자연환경과 생태계 보호, 지구환경(기후, 공기, 물, 토지)의 질 개선 및 예방관리를 위한 기술이다.
자연환경친화적인 도시사례로 가든시티, 그린시티, 에코시티 등이 있으며, 이들 도시는 도시전반의 환경개선과 유기적인 공간계획 구성을 목표로 한다. 대기와 온도의 한계를 극복하고 개선하는 도시사례로는 탄소제로도시, 탄소저감도시, 탄소중립도시 등이 있다.
환경기술 중심 스마트시티는 자연환경과 생태계를 보호하고 지구환경의 질을 향상시키는데 초점을 맞추고 있다. 이를 통해 지속가능한 도시 구현을 지향하고 있다. 특히 신재생에너지 활용, 친환경 건축물 설계, 생태공간 조성 등 다양한 노력들이 이루어지고 있다. 이러한 환경기술 중심의 스마트시티 개발은 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있으며, 개도국에서도 점차 주목받고 있다.
1.3.2. 정보기술
정보기술은 이론적으로 서비스, 기술, 인프라, 관리를 중심으로 개발되었다. 전기통신기술, 방송기술, 컴퓨팅(정보처리, 컴퓨터 네트워크, 하드웨어, 컴퓨터, 소프트웨어, 멀티미디어) 통신망 기술, 정보의 활동(수집, 가공, 저장, 검색, 송신, 수신)에 관한 기술로 정의된다. 정보기술 중심의 스마트시티는 정보통신 기술을 기반으로 개발된 도시사례로 Virtual City(Martin, 1978) Information City(Hepworth, 1987), Wired City(Dutton,1987) Knowledge Based City(Knight, 1989) Tele-City(Fathy, 1991), Intelligent City(Latterasse,1992), Network City(Batten, 1993), Cyber-Ville(Won Schuber, 1994) City of Bit(Mitchell, 1995), 그리고 Ubiquitous Computing(Weiser, 1993) 중심으로 개발 된 기술 중심 유시티가 제시되고 있다.
1.3.3. 환경정보기술
환경정보기술은 그린 컴퓨팅 그린 아이티를 대표적인 이론적 키워드로 정의하고 있었다. 그린 아이티는 환경을 의미하는 녹색과 정보통신기술의 합성어로 아이티 부문의 녹색화와 아이티 융합에 의한 녹색화에 관한 기술로 정의되고 있다. 환경정보기술은 건축과 도시에 융합된 사례와 그에 따른 물리적, 공간적 측면의 기법들이 아직까지는 미미한 상태이다. 그러나 점차 스마트시티 개발의 주요 트렌드가 될 것으로 예상되고 있다.
환경정보기술 중심의 스마트시티는 아직까지 국내외 모두 환경기술과 정보기술을 융합한 스마트시티 개발로 진행 중에 있었다. 세계의 트렌드는 그린스마트 시티를 주제로 다양한 개발방향을 논의하고 있었다. 또한, 유-에코시티는 자유로운 네트워크가 가능한 유비쿼터스 기술과 친환경기술을 접목하여 쾌적하고 편리한 21세기형 첨단도시 개발을 목표로 하고 있었다. 2008년 건설교통부가 주관하여 건설 교통미래기술위원회를 열고 유-에코시티와 스마트 하이웨이 등 건설교통 미래사업 시범지역을 선정하였다. 그 외에 버스&철도 스테이션 공간, TOD 공간, 역사문화공간을 제시하고 있다.
환경정보기술은 그린 컴퓨팅, 그린 아이티 등의 기술 개발을 통해 점차 스마트시티 개발의 주요 트렌드가 되고 있으며, 특히 유-에코시티와 같이 유비쿼터스 기술과 친환경기술을 융합한 도시 개발이 대두되고 있다. 이를 통해 쾌적하고 편리한 21세기형 첨단 도시를 구현하고자 하는 노력이 이루어지고 있다고 볼 수 있다.
1.4. 스마트 시티의 이슈 및 솔루션
1.4.1. 이슈 사항 분류
스마트 시티의 이슈 사항 분류는 다음과 같다.
사회적 이슈는 인구 증가로 인한 도시문제 발생, 도시화에 따른 도시로의 이주, 고령화 사회로의 변화 등이다. 기술적 이슈로는 사물인터넷의 증가, 센서의 발달과 데이터양 증가, 센서의 수집정보를 이용한 서비스 증가 등이 있다. 경제적 이슈에는 노후화된 기반시설의 수명 증대, 도시 서비스 공유경제, 지속가능한 도시를 위한 자급자족 등이 포함된다. 환경적 이슈로 폐기물최소화의 중요성, 기상이변으로 인한 도시 문제 발생, 대기오염 관리 필요성 등이 제기된다. 정치적 이슈로는 도시, 국가, 지역 경쟁력, 시민들의 정부에 대한 책임과 투명성 요구, 온실가스 배출, 물 사용 및 폐기물 감소를 위한 환경정책 등이 있다.
1.4.2. 솔루션 분류 및 구현방향
솔루션 분류 및 구현방향은 안전, 시설물 관리, 재난재해 안전사고 대응 및 예방 측면에서 다음과 같다.
먼저, 시설물 관리 솔루션은 기존 시설물의 스마트화를 위한 종합솔루션으로, 센싱 및 자동화 기술을 활용하여 기존 시설물을 지능화하고 효율적으로 관리한다. 또한 3차원 디지털 도시 플랫폼을 구축하여 실시간 통합 정보를 제공한다.
다음으로, 재난재해 안전사고 대응 및 예방 솔루션은 실시간 모니터링을 통해 각종 사고에 적극적으로 대처하고 예방한다. 시설물 관리 솔루션을 통해 유지관리 비용을 절감하고 안전사고를 예방할 수 있다.
이처럼 스마트시티의 솔루션은 기존 시설물의 스마트화와 실시간 모니터링을 통해 안전과 비용 절감을 도모하는 것이 핵심이다. 이를 통해 도시의 안전성을 제고하고 삶의 질을 향상시킬 수 있다.
1.5. 우리나라의 스마트 시티 추진 현황
1.5.1. 스마트 시티의 발전과정
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