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  지난 칼럼에서는 국내외 스마트 시티의 사례를 통해 스마트 시티의 유용성에 대해서 알아보았습니다. 그렇다면 스마트 시티가 '도깨비 방망이' 혹은 '해리포터의 마법봉' 처럼 도시의 모든 문제를 해결할 수 있을까요? 스마트 시티는 분명 장점이 많은 것이 사실이지만, 또 다른 문제를 야기할 수도 있습니다. 이번 칼럼에서는 스마트 시티의 문제점을 살펴보아 앞으로의 과제와 제가 생각하는 나름의 해결방안을 제언하고자 합니다.

감시와 보안의 문제

  스마트 시티는 시민들의 데이터를 수집하고 활용하는 만큼 감시와 보안의 문제가 제기될 수 있다. 물론 데이터의 수집과 활용의 목적은 시민들의 안전하고 편리한 생활이다. 하지만 도시 곳곳에 설치된 센서, 각 시설이 연결되어 통합된 관리시스템은 시민들을 감시하는 수단으로 전락할 수 있다. 또한 민간기업이 스마트 시티 구축에 큰 역할을 담당하는 만큼, 시민들의 데이터가 악용될 소지가 있다. 민간 기업의 의도와는 달리 보안성의 문제로 인해 시민들의 데이터가 유출되어 범죄에 이용될 가능성도 배제할 수 없다. 

사진 출처: IBM

  브라질 리우데자네이루는 도시 데이터의 수집과 종합적인 관리 및 예측을 위해 IBM과 손을 잡고 Rio Operation Center를 운영하고 있다. 센터는 리우데자네이루 시에 설치된 920대의 카메라와 30개의 정부기관에서 송출되는 데이터를 바탕으로 650만 명의 시민을 감시하고 있다. 감시의 목적은 범죄와 재난 상황을 파악하고 재해를 예측하는데 있지만, 시민들의 감시에 대한 불만의 목소리와 보안성에 대한 문제 제기가 있어왔다. 또한 IBM 사는 직간접적으로 시민들의 데이터를 이윤창출의 목적으로 활용할 가능성이 있다.

  정부는 감시와 보안의 문제의 해결하기 위한 정부와 기업의 노력이 요구된다. 정부와 기업은 다양한 정보를 습득해 가공하는 과정에서 개인의 사생활과 인권을 침해하지 않기 위한 데이터 수집과 가공기법을 연구해야 한다. 또한 기업은 엄중한 윤리 의식을 바탕으로 데이터를 신중하게 다뤄야 한다. 

  보안의 문제를 해결하기 위해 블록체인 기술이 대안으로 제시되고 있다. 기존의 중앙 서버에서 데이터 관리와 암호화를 담당했던 방식과 달리, 모든 사용자가 데이터 관리와 암호화의 주체가 되어 강력한 보안능력을 갖고 있는 기술이기 때문이다. 

개발도상국 도시개발 차원에서의 문제

  개발도상국 역시 도시화가 진행됨에 따라 스마트 시티 사업을 활발하게 진행 중이다. 개발도상국의 맥락에서 급속한 도시화의 적절한 대응책으로 스마트 시티가 활용되고 있는 것이다. 선진국의 스마트 시티 사업은 도시의 쇠퇴를 막기 위해 진행되고 있다면, 개발도상국의 스마트 시티 사업은 도시의 확장의 목적으로 진행되고 있다. 개발도상국은 스마트 시티를 통해 도시화 문제를 해결하고 나아가 경제 활성화를 달성할 것을 목표로 설정하고 있다. 

  개발도상국의 계획적 도시기반시설 공급 차원의 경우, 스마트 시티의 핵심 구성 요소인 정보통신기술의 공급 및 활용에 있어 개발도상국 해당 지역의 지불 가능성 문제를 고려해야한다. 첨단의 정보통신기술이 기반이 된 도시기반시설의 경우 토지와 주택의 공급가격이 높아져 개발도상국 내의 수요가 뒷받침되지 못할 수도 있기 때문이다. 비싼 기반시설로 건설된 스마트 시티에 얼마나 많은 개발도상국 주민이 거주할 수 있는지에 대한 가능성은 수십만 명을 수용하는 도시개발 차원에서 반드시 고려해야 문제이다.  

  인도 정부는 스마트 시티 전략을 국가 과제로 설정하여 2015년부터 2020년까지 5년간 100개의 스마트 도시 건립을 추진하고 있다. 폭발적인 인구를 도시에서 수용하고 이를 바탕으로 경제적 도약을 이룩하기 위함이다. 하지만 신규 스마트 도시의 공급비용은 높다. 정보통신기술이 활용되어 도시기반시설을 구축하였기 때문이다. 높아진 스마트 시티의 토지와 주택에 거주할 수 있는 인도 주민들이 현실적으로 뒷받침되지 못하고 있다는 점이 현재 인도의 문제 상황이다.

자료 출처: 인도 도시 개발부

  인도와 같은 개발도상국은 한국의 택지 개발 방식을 벤치마킹하여 문제의 실마리를 찾을 수 있다. 한국의 경우 과거에 택지개발에서 수용방식을 적용하여 낮은 가격으로 단시간 내에 토지매입을 하였기 때문이다. 이를 바탕으로 시민들에게 저렴한 가격으로 토지를 공급할 수 있었다. 또한 개발이익의 일부를 임대주택 공급, 도시공용시설 공급에 활용하여 주민들의 지불가능성을 제고하였다. 이러한 방법 뿐 아니라, 개발도상국은 정부는 분양가상한제, 택지조성원가 관리, 주택청약 등을 활용하여 도시개발에 있어 발생하는 가격 상승 메커니즘을 효과적으로 관리하여 시민들의 스마트 시티 정착을 도울 필요가 있다.

  지난 칼럼에서 스마트 시티의 개념과 국내외 현황에 대해서 알아보았습니다. 이제 어느정도 스마트 시티에 대해서 알게 되셨나요? 이번 편에서는 국내외 스마트 시티의 사례를 통해 유용성을 중심으로 스마트 시티의 특징을 살펴보고자 합니다. 이번 편에서도 역시 본문에서는 평어체를 사용하겠습니다. 

효율적 도시관리

  스마트 시티는 정보통신기술(ICT)을 이용하여 도시 기반 시설, 경찰서·소방서와 같은 각종 관공서, 교통, 가정을 연결하고 통합하여 관리한다. 실시간으로 데이터 측정이 가능하고 데이터를 바탕으로 머신러닝을 통해 학습한 인공지능은 효율적 관리를 위해 에너지 수급을 조절한다. 이를 통해 생산 비용을 절감하고 자원 공급의 안정성을 확보한다. 행정공무원, 소방관, 경찰관 등 도시 관리자는 데이터를 통해 상황을 파악하고 의사결정과정에 도움을 받는다.

사진 출처: City OS <BEST CITY PROJECTS FOR SMART STREET LIGHTS>

  스페인 바르셀로나 지방정부는 사람이 다니면 켜지고 사람이 없을 때는 꺼지는 가로등 시스템을 구축하였다. 가로등에 센서가 있어 동작을 감지하고 인공지능이 가로등을 알아서 키고 끈다. 이를 통해 에너지를 효율적으로 관리하여 연간 30%의 전기 에너지를 절약할 수 있었다. 

사진 출처: Intelligent Transport Systems Review

  영국의 고속도로청은 버밍엄 남서부와 워릭셔 사이를 연결하는 M42 고속도로에 카메라와 센서를 이용하여 지능형 고속도로 교통 시스템을 구축했다. 차량의 정체 구간과 혼잡 시간의 데이터를 바탕으로 운전자에게 도로와 속도를 안내했다. 이를 통해 통행시간을 25%을 줄여 도로 이용의 효율성을 제고했다. 나아가 교통사고 발생률을 50% 감소시켜 교통안전에 기여하였다.

사진 출처: 중앙시사매거진

   서울시청 디지털 시민 시장실에는 서울의 경제, 교통, 자연환경, 안전 상황을 파악할 수 있도록 전자상황판(대시보드)가 있다. 도시 관리자는 필요한 데이터를 한눈에 확인하여 상황을 파악하고 의사결정에 도움을 받을 수 있다. 이는 서울시 뿐 아니라 런던, 더블린, 시드니에서도 널리 활용되고 있다.

시민의 편리함 제고

  스마트 시티는 도시민에게 편리성을 제공한다. 디지털 기기의 사용, 인터넷 네트워크 등 스마트 기술들은 지속해서 연구되어온 분야였지만, 각기 독립적으로 발전되어온 이들이 서로 연결하고 통합되면서 다양한 층위에서 새로운 혁신 서비스가 이루어지고 있다. 새로운 혁신 서비스란 시민들이 언제 어디서나 시설을 편리하게 이용하여 접근성과 이용 가능성이 제고되었음을 의미한다. 스마트 시티는 도시 문제를 해결할 수 있고 일상 속 가정 내 생활혁명을 야기할 수 있다.

  작년 여름방학에 3주 간 미서부 지역으로 여행을 간 경험이 있다. 미국의 캘리포니아주는 스마트 주차 시스템을 통해 주차의 편리성을 제고하였다. 부족한 주차공간은 현대 도시가 안고 있는 문제 중 하나이다. 특히 캘리포니아 지역 같은 경우, 대중교통이 상대적으로 덜 발달되어 있기 때문에 운전이 가능한 연령이면 대부분 차량을 소유하고 있어 주차 공간이 부족하다. 주민들은 주차 자리를 못 찾아 해매는 경우가 많았고 주차 공간을 찾는 게 매우 불편하고 힘든 일이었다.

이미지 출처: U.S.NEWS

  주차장 노면과 가로등에 위치한 센서가 부착되어 빈자리가 어디에 있는지 실시간으로 파악하여 사람들의 스마트폰에 정보를 제공해주는 시스템을 구축하였다. 사람들은 어플리케이션을 통해 주차공간을 편리하게 찾을 수 있다. 또한 어플리케이션을 통해 요금을 지불하여 더욱 편리한 주차 이용이 가능하다.

  서울시의 많은 기초자치단체에서 RFID(Radio Frequency Identification, 무선인식)를 접목한 음식물 쓰레기 처리시설을 활용하고 있다. 시민들은 본인이 음식물 쓰레기를 배출하고 싶을 때 언제든 쓰레기를 처리할 수 있다. 각 세대별로 배부된 RFID 카드를 태그하면 쓰레기통 뚜껑이 열려 처리가 가능하다. 세대별로 배출된 쓰레기의 양이 측정되어 버린 만큼 수수료가 월 단위로 부과된다. 음식물 쓰레기는 과거 특정일에 배출해야했고 쓰레기통의 뚜껑이 제대로 관리되지 않아 악취를 유발했지만, 스마트 시티를 통해 시민들은 더욱 편리하게 음식물 쓰레기 처리시설을 이용할 수 있게 되었다.

우리 집 앞에 있는 양천구에 설치된 음식물 쓰레기 처리기

도시 거버넌스 구축

 스마트 시티는 정보통신기술을 이용하여 시민들을 더 많은 정부 정책결정과정으로 끌어들일 수 있다. 정보통신기술을 통해 수집된 데이터를 시민들은 공유 받을 수 있으며, 이를 바탕으로 시공간적 한계를 넘어 시민들은 정책과정에 참여할 수 있게 된다. 스마트 시티를 통해 정부는 정부 주도의 정책결정과정을 시민 주도의 정책결정과정으로 전환하여 거버넌스를 구축할 수 있다. 복잡하고 다양화된 도시 문제를 해결하기 위해 시민들의 의견을 정책결정과정에 반영하여 시민들의 요구에 부합하는 정책을 수립한다. 시민들은 정책결정과정에 참여하며 공동체의 일원으로서의 보람을 느낄 수 있다.

  덴마크 코펜하겐 지방정부는 사물인터넷(IoT) 기술을 활용하여 도시 내 다양한 시설을 연결한 스마트 시티를 구축하였다. 위대한 코페하겐을 모토로 ‘코펜하겐 솔루션스 랩’을 진행하고 있다. 코펜하겐의 오픈 데이터 시스템을 통해 시민들에게 교통, 환경, 문화 등 도시 관련 공공 데이터를 무료로 제공한다. 일반 시민은 물론 공공기관, 기업, 연구소는 데이터를 활용할 수 있다. 

이미지 출처: LUCI Association

  코펜하겐 지방정부는 시민들의 참여를 바탕으로 정부, 대학, 기업이 코펜하겐 도시를 실제 테스트 베드(Test bed)로 활용하여 다양한 실험들을 한다. 이를 통해 도시 문제의 실질적 해결의 실마리를 찾는다. 시민들이 참여한 실험을 통해 코펜하겐 지방정부는 신호등의 간격을 효율적으로 조정하는 등의 성과를 내고 있다.

지속가능한 도시

  정보통신기술을 포함한 다양한 기술의 발전이 건물에너지 사용절감, 이산화탄소 배출감소 등을 도와 도시의 환경적 차원을 개선할 수 있다. 스마트 시티는 고시의 환경적 지속가능성을 제고한다. 데이터를 바탕으로 도시계획차원에서 스마트 시티를 구축할 수 있다. 직장과 주거의 효율적인 거리 측정을 통해 교통 낭비를 감소하고 고용 중심지의 적절한 배분과 대중교통 지향형 개발(TOD)를 통해 교통 체증을 지양하여 통근시간을 감소시킨다. 또한 건축차원에서 태양광을 활용하는 친환경적인 건물을 지을 수 있다. 

  핀란드 헬싱키 아라비안란타는 헬싱키 도심의 북동쪽에 있는 해안가의 도시이다. 과거 유럽 최대의 자기 생산을 하던 공장이 있었다. 공장의 생산을 멈춘 후 헬싱키 지방정부는 이곳을 도시 실험실로 발전시켰다. 기존의 데이터를 활용하여 첨단 산업체 주변에 직원의 거주지와 학습시설을 조성하여 통근시간을 획기적으로 단축시켰다. 또한 경전철을 통해 헬싱키 도심까지 10분 만에 도달할 수 있도록 설계하였다. 나아가 사무실, 상점, 집, 학교는 인터넷을 통해 연결되어 있기 때문에 물리적 한계를 뛰어넘어 상호작용이 가능하다.

사진 출처: mapio.net

  프랑스 리옹시는 프랑스 내에서 가장 적극적으로 스마트 시티에 참여하는 곳이다. 리옹시에 위치한 콩플루앙스 지구 페라쉬 단지는 275가구 거주하고 있다. 페라쉬 단지는 인공지능 주택으로 설계되어 각 세대는 에너지 사용량을 전자 기판에서 확인하고 이를 자율적으로 조절할 수 있다.  지구 내에는 기업과 주민이 이용할 수 있는 30대의 전기자동차가 공용으로 운영되고 있다. 콩플루앙스 지구에 33개의 전기차 충전소가 설치되어 있고, 충전소의 전력은 인근 태양광발전소에서 생산된 에너지를 공급받는다. 

사진 출처: 산업통상자원부

  컴퓨터 서버가 콩플루앙스 지구 내부 에너지 생산과 소비를 측정한다. 에너지가 적재적소로 순환될 수 있도록 자동 조정하고 있다. 이 지역에너지관리시스템은 실시간으로 생산 가능한 에너지 생산량과 사용 방식을 측정하고 기후 조건에 맞춰 에너지 낭비를 막고 이산화탄소 배출을 최소화 한다.

  양천구가 소속된 서울시는 도시화율이 굉장히 높은 곳입니다. 미국, 유럽 등 주요 선진국의 도시화 수준은 매우 높으며, 인도와 같은 개발도상국 역시 경제가 발달함에 따라 도시화율의 급격한 증가를 보이고 있습니다. 우리가 살고 있는 이 도시는 지속가능할까요? 도시의 지속가능성에 대한 논의에서 많이 등장하는 해결책 중 하나가 바로 '스마트 시티(Smart City)'입니다. 

  많은 분들이 '스마트 시티'라는 단어에 대해서 한번씩은 들어보셨을 것입니다. 하지만 새로운 개념이기 때문에 뭔가 막연합니다. 요즈음에는 모든 물건에 '스마트' 라는 단어가 함께 등장하는 것 같습니다. '스마트 TV', '스마트 뱅킹', '스마트 와치(Watch)' 등 우리 사회에는 다양한 스마트 무리(?)들이 있습니다. 

  다가오는 세 편의 칼럼에서는 스마트 시티에 대해서 알아보고, 스마트 시티가 도시의 지속가능성에 기여를 할 수 있을지에 대해 함께 생각해보고자 합니다. 본문에서는 편의상 평어체를 사용하겠습니다. 

스마트 시티(Smart City)

  스마트 시티에 대한 개념 정의는 다양하다. 예컨대 유럽 연합(EU)은 “디지털 기술을 활용하여 시민을 위해 더 나은 공공서비스를 제공, 자원을 효율적으로 사용, 환경에 미치는 영향을 최소화하여 시민의 삶의 질 개선 및 도시 지속가능성을 높이는 도시”라고 정의하였다. 여기서 말하는 디지털 기술이란 인터넷을 통해 언제 어디서나 연결이 가능한 정보통신기술(ICT: Information and Communications Technologies)를 의미한다.

  스마트 시티에서 정보통신기술은 핵심기술이다. IBM은 “스마트시티는 도시를 작동하는 주요 시스템을 정보를 인식하고 분석·통합하기 위해서 정보통신기술을 이용한다.”고 했다. 또한 Hall은 “스마트 시티는 도로, 교량, 에너지, 수자원 그리고 주요 건물들과 같은 기반시설을 관리하고 통합해서 자원을 효과적으로 이용하고 시민들에게 최적의 도시 서비스를 제공한다.”고 했다. 두 정의에서 중요한 것은 통합인데, 무선통신기술이 통합을 가능하게 한다.

  국내 통신사인 SK Telecom, KT, LG 유플러스가 전국 지자체와 협약을 맺고 다양한 서비스를 제공하는 것이다. 스마트 시티에서는 기존의 4G(LTE: Long Term Evolution)기술을 넘어 5G 기술이 필요하다. 한 단계 올라간 기술 발전이지만 반응속도는 현격한 차이를 보인다. 예컨대 150km로 주행하는 차에 4G를 통해 정지 명령을 내리면 1m 주행 후 브레이크를 밝기 시작하는데, 5G의 경우 8cm 주행 후 브레이크를 밟는다. 스마트 시티는 인간의 안전과 직결된 과학 기술이 많기 때문에 무선 통신에 대한 반응 속도는 매우 중요하다. 따라서 3사는 5G 상용화에 박차를 가하고 있다.

스마트 시티와 도시화

  세계 경제가 발전할수록 도시화율이 높아졌다. UN 인구 보고서에 따르면 2009년에 도시에 거주하는 인구는 전체 인구의 50%를 넘어섰다. 이러한 수치는 꾸준히 증가하여 2030년까지 50억 명, 2050년까지 65억 명 이상이 도시에 거주할 것으로 예측된다. 

자료출처: UN Population Division Report

  사람들은 도시로 모인다. 도시는 매력적이고 풍요로우며 기회와 가능성이 많기 때문이다. 다양한 사람들이 도시에 모이면서 자원 배분의 문제, 교통·주거와 관련된 물리적 도시기반시설의 문제, 교육·의료·행정과 관련된 도시서비스 문제 등이 발생한다. 스마트 시티는 다양한 도시 문제를 해결할 수 있는 중요한 과학통신기술의 집약체로서 주목받고 있다.

국내 스마트 시티 상황

  최근 스마트 시티에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다. 정부는 소득주도성장과 함께 혁신성장을 한국 경제정책의 기조로 설정하였다. 그동안 한국 경제는 자동차, 철강, 조선업에 의존한 경제 성장을 해왔다. 이러한 산업들은 주기산업이라는 특징이 있어 세계 경제 상황에 따라 민감하게 반응하기 때문에 불안정한 성장 동력으로 평가된다. 새로운 성장 동력을 통해 기존 산업에 대한 의존도를 완화하고 국가 경쟁력을 제고하기위해 문재인 정부는 혁신성장의 8대 핵심 선도사업을 선정하여 적극적으로 발전시키고자 한다. 스마트 시티는 8대 핵심 선도사업 중 하나로 지정되었다.

  정부는 민·관으로 구성된 한국형 스마트 시티 수출 추진단을 구성하여 해외 진출을 추진하고 있다. 2017년부터 2021년까지 5년 간 스마트 시티와 관련된 R&D예산으로 약 3,300억 규모의 예산 지원을 할 계획이다. 또한 정부는 2018년 1월 스마트 시티 추진전략을 발표했다. 발표에 따라 세종 5-1 생활권과 부산 에코델타시티를 스마트 시티 국가 시범 도시로 지정하였다. 입주는 2021년부터 가능하다. 

  사실 한국 정부 역시 지난 10년간 스마트 시티 산업을 위해 꾸준히 투자해왔다. 2000년 중반 정부 주도로 한국형 스마트 시티인 유비쿼터스 시티(U-City)사업을 시작하였다. 유비쿼터스 시티의 국내 조성을 위해 2008년도 유비쿼터스 도시의 건설에 관한 법률인 유시티법이 생겼다. 그러나 스마트 시티와 관련된 기술 발전이 진행됨에 따라 유시티법은 대규모로 건설되는 신도시에만 해당되는 법이라는 한계에 봉착하게 되었다. 이에 정부는 기존의 유시티법을 2017년 2월 스마트 시티 조성과 육성에 관련된 법으로 개정하였다.

글로벌 스마트 시티 시장

  글로벌 스마트 시티의 성장은 향후 10년간 폭발적인 성장이 예상된다. 글로벌 시장 조사기업 Transparency Market Research은 스마트 시티 시장은 2020년에 1조 2658억 달러를 돌파할 것이라고 예측한다.

자료출처: Transparency Market Research

  스마트 시티의 글로벌 시장규모 중 중국이 가장 큰 시장을 형성할 것으로 예측된다. 중국은 국가개발 ‘신(新) 실크로드 전략’을 통해 2020년까지 중국 내 500개의 스마트 시티를 조성한다는 계획을 구성하였다. 중국 정부는 2020년까지 스마트 시티 조성을 위해 10조원을 투입하기로 결정했다. 중국 다음으로는 북미와 유럽 순으로 스마트 시티 시장 규모가 클 것으로 예측된다. 미국 정부는 ‘스마트 시티 이니셔티브’를 발표하며 첨단 기술을 기반으로 한 도시 문제 해결 프로그램을 발표하여 투자를 확대하고 있다. 미국 정부는 스마트 시티 R&D 예산에 1억 6000만 달러를 투자한다. 영국 정부는 글로벌 스마트 시티 점유율 10%를 목표로 스마트 시티 산업을 육성시키고 있다. 앞서 언급한 선진국 뿐 아니라 인도를 비롯한 동남아 시장에서도 스마트 시티의 규모가 커질 전망이다. 이들 역시 급속한 도시화로 인해 인구가 급증하여 여러 도시문제에 직면하고 있기 때문이다. 

2017년 개최된 바르셀로나 스마트 시티 포럼

 세계 여러 나라의 중앙정부와 지방정부는 미래 도시비전 수립을 위해 스마트 시티를 활용한다. 스마트 시티를 통해 경제 발전과 산업을 육성하기 위해 다양한 계획과 정책을 쏟아내고 있다. 이에 대응하여 사물인터넷(IoT), 인공지능, 정보통신기술 등 스마트 시티 관련 기업들이 경쟁적으로 기술을 발전시키고 실제 도시에 적용가능성을 높이고 있다. 작년 스페인 바르셀로나에서 개최된 세계 스마트 시티 포럼을 통해 스마트 시티의 발전 가능성이 확인할 수 있었다. 스마트 시티는 인류의 삶의 질 제고에 큰 영향을 미칠 것이다.