10.23
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[기고] 도시문제 해결을 위한 핵심 키워드, 스마트시티김미희 이글루시큐리티 보안분석팀장
   
▲ 김미희 이글루시큐리티 보안분석팀장

[아이티데일리] 1960년 이후 산업혁명을 계기로 산업구조의 공업화가 가속화되면서 인구와 자원이 도시로 집중되는 도시화(Urbanization) 현상이 나타났다.

높은 인구밀도와 한정된 도시 인프라는 주택부족, 교통체증, 주차공간 부족 등 도시 환경의 물리적 한계와 더불어 에너지 소비 증대에 따른 탄소 배출량 증가, 미세먼지, 재난 등 각종 사회문제를 야기했다. 그리고 이는 곧 도시 경쟁력을 하락시키고, 도시 기능의 지속가능성을 저해하는 위협 요인으로 작용하게 됐다.

단순하게 도시 인프라를 늘려 도시 환경의 고질적인 문제를 해결하는 방안도 있겠으나 제한된 자원, 비용 등을 고려하면 현실적인 한계에 봉착하게 된다. 이런 상황에서 ICT 기술을 접목해 한정된 비용으로 기존 도시 인프라를 효율적으로 활용, 그 가치를 극대화하는 ‘스마트시티(Smart City)’가 부각되는 건 어쩌면 매우 자연스러운 현상이라 할 수 있겠다.

4차 산업혁명의 핵심 성장 동력으로 불리는 ICT 기술은 도시 인프라와 결합되면서 데이터 기반의 도시 운영을 가능하게 하고, 단순히 데이터를 이용한 도시문제 해결을 넘어 교통, 에너지, 환경 등 사회기반 서비스 영역과 결합해 새로운 부가 가치를 제공할 수 있을 것이라는 기대를 모으고 있다. 스마트시티는 미래 성장 동력으로 각광받으며, 세계 각국은 스마트시티 활성화에 사활을 걸고 있다.

스마트시티는 독립 단위로 구분된 도시를 현대화해 삶의 질 향상, 이동 편의성 증대, 에너지 효율성 향상 등의 효과를 꾀함으로써 지속 가능한 도시 구현을 목적으로 하고 있다. 현재 스마트시티는 국가별 상황에 따라 다양한 형태로 정의되고 있으나, 국내에서는 ‘4차 산업혁명 시대의 혁신기술을 활용해, 시민들의 삶의 질을 높이고, 도시의 지속가능성을 제고하며, 새로운 산업을 육성하기 위한 플랫폼’으로 정의되고 있다.

단순히 도시 단위의 ‘목적’으로 스마트시티를 활용하는 것이 아니라 ICT 기술이 접목된 서비스 중심의 플랫폼을 구축함으로써, 도시 기능의 구조적 변화를 통한 효율성 강화 및 도시 경쟁력 향상에 보다 중점을 두고 있다는 사실을 보여준다.

   
▲ 스마트시티의 정의

이렇듯 ICT 기술을 바탕으로 차세대 미래 성장 동력이라고도 불리는 스마트시티의 영향력을 제대로 이해하기 위해서는 스마트시티에 대한 정확한 이해가 선행돼야 한다. 이에 스마트시티의 개념 및 구성요소, 세계 각국의 스마트시티 활성화 전략을 살펴보며, 국내 스마트시티의 현 위치와 세계 시장 선도를 위한 활성화 방안에 대해 고민하는 시간을 가져보고자 한다.


스마트시티 개념 및 구성요소

스마트시티는 도시 인프라와 IT를 접목한 공공 인프라의 확대 적용을 통해 스마트시티 조성에 이바지한 ‘유비쿼터스 도시(U-City)’의 개념을 이해하는 것에서부터 시작된다. ‘2002년 송도정보화신도시 U-City 모델 연구’를 통해 신도시 개발 환경에 IT를 연계한 도시 계획은, 도시 경쟁력과 삶의 질 향상을 목적으로 유비쿼터스 도시기술을 통해 다양한 서비스를 제공하고자 했다. 그러나 수요가 반영되지 않은 일방향적인 접근 및 건설 관련 인프라 중심의 구축 방식으로, 기대한 바와는 달리 필요성에 대한 시민 공감대 형성에 실패하게 되면서 유비쿼터스 도시 사업은 정체기를 맞이하게 됐다.

스마트시티의 초석이라고도 할 수 있는 ‘유비쿼터스 도시’는 도시 인프라와 ICT 접목을 통한 스마트 인프라 조성에 이바지한 공로와 더불어, 기술 중심의 서비스 제공은 사용자 만족도 저하로 이어지고 정부 주도형 하향식(Top-Down) 접근 방식은 사업모델 부재로 인한 생태계 확장의 한계를 야기한다는 교훈을 남기며 향후 스마트시티 방향성을 수립하는데 큰 영향을 주었다.

시민 공감대를 형성할 수 있는 스마트시티로 거듭나기 위한 변화의 시작은 스마트시티 관련 법률에 사용된 용어 선정에서부터 엿볼 수 있다. 법률 용어에서도 이질감을 줄 수 있는 ‘유비쿼터스’라는 용어를 ‘스마트’라는 보다 직관적인 용어로 변경하는 것을 시작으로, 신도시에 한정돼 있던 사업 범위를 기존 도시까지 확장하고, 스마트시티의 효율적인 조성 및 체계적인 관리를 위한 민간기업과 시민 중심의 상향식(Bottom-up) 접근 방식을 택함으로써 새로운 도약을 준비하고 있다.

그러나 이와 더불어 혁신성장을 견인하고 도시문제를 해결할 수 있는 고부가가치 소프트웨어 기반의 인프라 사업 육성을 위해서는 정책 지원과 규제 샌드박스를 통한 시장의 유연성 보장 및 근본적인 패러다임 변화 역시 반드시 뒷받침돼야 할 것이다.

   
▲ 유비쿼터스 도시와 스마트시티의 차이

스마트시티는 ICT 기술을 바탕으로 도시 인프라와 결합하는 플랫폼으로, 크게 ▲스마트 인프라(Smart Infra) ▲스마트 데이터(Smart Data) ▲스마트 서비스(Smart Service) 등으로 나눠볼 수 있다.

‘스마트 인프라’는 도시 인프라를 구성하는 물리적 요소인 물리적 인프라와 물리적 인프라 간의 연계를 수행하는 소프트웨어적 인프라, 위치 측정 및 측위(Positioning) 기술을 바탕으로 디지털 트윈(Digital Twin)을 구현하는 공간 정보 인프라로 구분된다.

또한 ‘스마트시티’는 물류, 교통, 환경 등에서 발생하는 정형, 반정형, 비정형 데이터들의 데이터 공유(Data Sharing)를 바탕으로 한 스마트 데이터의 활용을 가속화하면서, 데이터 경제(Data Economy) 기반의 새로운 가치 창출이 가능하도록 한다.

그러나 그 중에서도 유비쿼터스 도시와 차별화될 수 있는 스마트시티만의 핵심 요소는 단연 ‘스마트 서비스’다. 스마트 서비스의 대표적 사례로는 주차 문제로 몸살을 앓았던 부천시가 이를 해결하기 위해 스마트 챌린지의 일환으로 실시한 공유 주차·모빌리티 사업(Maas, Mobility As A Service)을 꼽을 수 있다.

스마트시티 챌린지 사업은 민간기업과 지자체가 함께 발굴한 아이디어로 기존 도시 문제를 해결하는 프로젝트인데, 부천시는 스마트 챌린지를 통해 고질적인 골목 불법주차, 도시미관 훼손 등의 문제 해결뿐만 아니라 사회적 경제모델인 마을기업 설립을 통해 주민 참여형 사업으로 확대 추진함으로써, 지속적인 발전 가능성을 보여주는 성과를 거두며 스마트시티 생태계 조성에 유의미한 시사점을 안겨주었다.

   
▲ 스마트시티의 구성요소

스마트시티는 물리적 ICT 기반 구축을 시작으로 개별 분야 및 서비스 간 데이터가 연계되고 통합되는 스마트 인프라를 통해 하나의 플랫폼화된 도시 환경이 구축됐을 때 비로소 완성되며, 이를 바탕으로 스마트 서비스가 운영될 수 있다. 그리고 여기서 더 나아가 스마트시티의 성공적인 안착을 위해서는 스마트 인프라에서 데이터로 이어지는 단계별 수직·수평적 구축을 통해 융합된 플랫폼을 구성하고, 도시 문제 해결을 위한 아이디어나 서비스로 혜택을 누리는 주체인 시민들의 참여를 유도함으로써, 궁극적으로는 지속적인 도시 성장이 이룩될 수 있도록 설계되어야 할 것이다.


국내 스마트시티 활성화를 위한 해외 적용사례 분석

국내에서는 중앙정부를 중심으로 ‘유비쿼터스 도시(U-City)’를 거쳐 ‘스마트시티’로 발전돼 왔다면, 해외에서는 통신사 위주로 도시 전반을 연결하는 네트워크 기반의 ‘디지털 시티’를 거쳐 ‘스마트시티’로 발전하는 양상을 보이고 있다.

그러나 국가를 불문하고 스마트시티를 통해 추구하는 최종 목표가 도시 문제 해결 및 삶의 질 향상을 통한 지속 가능한 도시라는 점에서, 각 나라별 스마트시티 프로젝트의 방향성과 세부 실행방안은 상당히 유사한 모습을 띤다.

2015년 미국의 교통혼잡 해소, 범죄 예방, 경제성장 촉진 등의 문제 해결을 위한 ‘스마트시티 이니셔티브(Smart Cities Initiative)’, EU의 ‘호라이즌 2020(Horizon 2020)’, 영국의 ‘오픈데이터 미래시범도시(Open Data, Future Cities Demonstrator)’, 싱가포르의 ‘스마트네이션(Smart Nation) 프로젝트’, 일본의 ‘미래투자전략2018(Society 5.0)’ 등 해외 많은 국가들은 스마트시티 활성화를 위한 정책 마련에 나서고 있다. 그리고 이러한 국가정책 기조에 발맞춰 구글, 화웨이 등 글로벌 기업들도 인공지능, 빅데이터, IoT 등의 첨단 기술 및 인프라 조성을 통한 도시문제 해결에 동참하고 있다.

   
▲ 국외 스마트시티 추진 현황

국내에서는 4차산업혁명위원회 산하에 ‘스마트시티 특별위원회’를 두고 ‘스마트시티 추진전략’을 발표하면서, 정부 주도하 민관협력 체계로 스마트시티 활성화를 위한 전략 및 로드맵 설정 등이 추진되고 있다. 국토교통부의 제3차 스마트도시 종합계획(2019~2023) 중 국내 스마트시티 중장기 정책을 살펴보면, ▲공간 데이터 기반 서비스로 다양한 도시문제 해결 ▲모든 시민을 배려하는 포용적 스마트시티 조성 ▲혁신 생태계 구축을 통한 글로벌 협력 강화라는 목표를 설정하고, ▲성장 단계별 맞춤형 모델 조성 ▲스마트시티 확산 기반 구축 ▲스마트시티 혁신 생태계 조성 ▲글로벌 이니셔티브 강화 등의 세부 추진전략이 운영되고 있음을 알 수 있다.

   
▲ 국내 스마트시티 중장기 정책 추진방향(출처: 국토교통부, 제3차 스마트도시 종합계획(2019~2023), 중장기 정책 추진 방향 참조)

4차 산업혁명 기술을 실증·접목하기 위한 취지로 세종, 부산에 조성된 국가시범도시를 비롯해 미국의 ‘스마트시티 챌린지(Smart City Challenge)’와 유럽의 ‘호라이즌 2020(Horizon 2020)’ 특성을 반영해 사업 규모 및 유형에 따라 여건에 맞는 솔루션을 개발·적용하는 스마트 챌린지, 스마트 도시형 도시재생, 도시 상황 관리 및 통합 운영센터 운영을 위한 핵심기술인 스마트도시 통합플랫폼 등 현재 정책적인 지원을 통한 도시계획은 활발히 진행되고 있는 중이다. 그리고 이러한 정부의 스마트시티 정책 기조에 맞춰, 국내 기업들도 스마트그리드, 스마트홈, 스마트시티 인프라 구축 및 서비스 개발 등 ICT 기술을 활용한 여러 도시문제 해결방안 제시에 적극 나서면서 민관협력을 통한 스마트시티 구현에 앞장서고 있다.


국내 스마트시티 발전을 위한 제언

지금까지 도시문제 해결을 위한 스마트시티의 개념과 구성요소, 국내외 스마트시티 활성화 전략 및 적용 사례 등에 대해 살펴보았다. 국내의 스마트시티 발전 현황과 국외의 스마트시티 사례를 통해 다수의 국가들이 스마트시티를 통해 얻고자 하는 궁극적인 목표는 도시문제 해결 및 삶의 질 향상을 통한 지속 가능한 도시라는 사실을 알 수 있었다.

그리고 이러한 공통 목표를 달성하기 위해서는 물리적 도시 구축 및 유·무선 네트워크 구축을 통한 단순 연결을 넘어 네트워크 효과(Network Effects)를 누릴 수 있어야 하는데, 이를 위해서는 데이터의 수집·저장·분석을 바탕으로 데이터 가치 극대화를 실현할 수 있는 플랫폼 기반의 ‘스마트시티 라이프사이클(SmartCity LifeCycle)’ 구축이 관건이다.

국내 스마트시티 추진현황에 따른 시사점과 기대효과를 PEST(Political, Economy, Social, Technology)관점으로 분석해보면, 스마트시티 도입이 도시문제의 해결사 역할을 해줄 뿐만 아니라 데이터 기반의 데이터 경제(Data Economy) 조성을 위한 기반 환경으로서, 정보주체와 정보 활용의 연계를 통해 미래 성장 동력으로 자리 잡을 수 있다는 사실을 알 수 있다.

   
▲ 스마트시티 추진으로 인한 PEST관점의 시사점과 기대효과 분석

국내에서 다양한 스마트시티 표준 및 활용 사례들을 통해 보다 효과적인 스마트시티 조성에 적극 나서고 있는 만큼, 스마트시티 효과에 대한 공감대 형성 및 한국형 스마트시티의 해외진출로 스마트시티 종주국이자 글로벌 선도국가로 거듭나길 기대해본다.

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