1. 개요

 

21세기에 들어 미국을 포함한 세계의 많은 도시에서는, 인구증가에 수반한 식료․에너지 자원․인프라에 대한 수요의 폭발적인 증가가 우려되고 있다. 이러한 상황에 따라 IT나 첨단기술의 활용에 의해 한정된 자원을 효율적으로 활용해, 지속가능한 도시를 구축하기 위한 “스마트 시티(Smart City)”, “스마트 커뮤니티(Smart Community)”의 대처가 주목을 끌고 있다.

한편, 세계 각지에서 급속히 정보통신 네트워크가 정비되면서 에너지, 교통, 치안, 교육, 행정 등 일상생활에서 IT 활용에 의한 편리성이 향상되었으며, 이를 도시 조성에 적용시키려고 하는 움직임도 등장하고 있다.

 

2. 미국에서의 스마트 시티 관련 분야별 대응사례

 

가. 스마트 그리드 관련

스마트 그리드에 관한 기술은 2009년의 경기부양법(ARRA)에서, 약 45억 달러에 이르는 예산이 책정되어 있다. 본 항목에서는, 현재 ARRA에 근거해 실시되고 있는 그랜트 프로그램․지역 실증/에너지 실증 프로그램 중 2개의 대표 사례를 소개한다.

 

＜Illinois주 Naperville시의 도입＞

Illinois주 Chicago시 교외의 위성 도시인 Naperville시는 ARRA으로부터 스마트 그리드 관련 예산 약 1,100만 달러를 제공받아, 시 전체에서의 스마트 그리드 기술의 본격 도입을 목표로 하고 있다. Naperville시는 이전부터 시내의 배전망을 지하로 바꾸거나 스마트 미터를 단계적으로 설치하는 등 기존 인프라로의 투자를 진행하고 있었다.

 

＜Colorado주 Boulder시의 도입 사례＞

Colorado주의 중간 규모 도시인 Boulder시에서는, 2008년부터 적극적으로 스마트 그리드 기술의 도입이 진행하고 있다. 이미 약 47,000세대에 스마트 미터를 설치하고 송전망의 본격 운영도 2009년 여름에 개시되는 등, 미국 내에서도 가장 일찍부터 스마트 그리드가 진행된 도시이다.

 

나. 공공 서비스 관련

＜총성을 자동 검지․통보하는 구조＞

치안 개선을 위한 대처의 하나로서, Cisco Systems사에 의해 제공되고 있는 Gunshot Location Surveillance라는 서비스가 있다. 이는 지방 경찰에 대해 제공되는 것으로, 미국에서는 New Jersey주 Patterson시 등에서 도입하고 있다.

이 서비스는 도시 내에 설치된 총성 센서가 총성의 음량이나 발생한 방향 등을 감지해 자동적으로 발포가 일어난 장소를 판단해, 경찰에 통보한다. 또, 발포가 있던 장소․시간 등의 정보를 기록․데이터베이스화해, 시경찰이 방범 대책의 입안에 유용하게 쓸 수 있도록 하는 기능도 갖고 있다.

 

＜실시간 범죄 센터＞

현재, 미국의 New York시 경찰과 Houston시 경찰은 실시간 범죄 센터(RTCC, Real Time Crime Center)로 불리는 IT를 이용한 구조를 도입해, 보다 효율적인 범죄 수사를 실시하는 것을 목표로 하고 있다.

RTCC는 이전부터 다른 시스템에 의해 관리되어 정보 취득이 번잡한 시․주 및 연방정부의 범죄자 데이터베이스를 일원화해, 즉시 데이터베이스의 검색․분석을 실시할 수 있도록 한 것이다.

 

다. 교통 관련

 

＜ITS의 도입＞

인구의 도시 집중이 진행되는 국가에서는 대도시에서의 기존의 교통 인프라에 대한 수요가 증대하면서, 만성적인 교통 정체나 환경오염이라는 문제가 발생하고 있다. 이러한 문제를 IT를 이용해 경감하려고 하는 스마트 시티 관련의 대처도, ITS의 일환으로 전개되고 있다.

ITS의 대표 사례로는 1990년대부터 본격 도입이 시작되어 최근 등장한 기술이라고는 할 수 없지만, 이미 미국 각지나 일본에서도 도입이 완료된 ETC(Electronic Toll Collection) 시스템을 들 수 있다. 이는 고속도로상의 요금 게이트를 통과할 때에 게이트에서 정지하는 일 없이, 자동적으로 통행료의 지불을 실시하는 것을 가능하게 하는 시스템으로, 주로 요금 게이트 부근에서 발생하는 정체의 경감을 도모되고 있다.

한편, 미국 각지의 고속도로에서는 가변 제한 속도의 구조도 도입되고 있다. 이는 기후나 정체 상황, 노면 상황 등의 조건에 따라 최대 제한 속도를 자동적으로 조정하고, 또 그 제한 속도를 도로표식상에 동적으로 표시하는 것을 가능하게 하는 시스템이다.

 

＜RFID를 이용한 교통 매니지먼트＞

현재 기초연구 단계에 머물고 있지만, 차량에 RFID(Radio Frequency IDentification) 팁을 탑재해, 교차점이나 인터체인지 등 정체 빈발 지점에 RFID 리딩기를 설치하여, 정체 정보를 정확하고 실시간으로 수집해, 교통 관리에 유용하게 활용하는 구조가 검토되고 있다. 이에 의해, 신호기가 정체 상황을 반영하고, 자동적으로 청신호로부터 적신호로 바뀌는 타이밍을 조정할 수 있다.

 

3. 주요 IT기업이 개발․제창하는 프로젝트

 

가. IBM사

IBM사는 “Smarter Planet(보다 스마트한 지구)”이나 “Smarter City(보다 스마트한 도시)”라는 컨셉 아래, 스마트 시티 실현을 위한 과제 해결을 위한 융합 구축, 자사의 솔루션 활용 방법이나 사례에 대해 설명하는 포털 사이트를 개설하고 있다.

IBM사는 스마트 시티 실현에서의 중요 과제로서 다음 4가지 사항을 제시하고 있다.

○ 도시 인프라의 사용 상황에 관한 정보를 수집․분석해 의지․정책 결정에 활용하는 것

○ 문제가 발생하고 나서 대책을 생각하는 것이 아니라 여러 가지 정보를 분석하는 것에 의해 문제점을 미리 예측하고 밝혀내 예방책을 생각해 내는 것

○ 다양한 인프라에 대해 사용되고 있는 자원을 통합해, 보다 원활한 도시 환경을 정비하는 것

○ 경제적․인적 자원을 최대한 활용해, 지속 가능한 개발을 실현하는 것

 

나. Cisco Systems사

Cisco Systems사도 스마트 시티 관련 대처로서, “Smart+Connected Communities”를 제안하고 있다. Cisco Systems사에 의하면, 이러한 이니셔티브는 “정보통신 네트워크를 기반으로, 이전에 분산적으로 존재하고 있던 물리적인 커뮤니티(인프라)를 네트워크와 접속된(Connected) 커뮤니티로 변혁하는 것을 지원한다”는 것이다. 이에 의해, 오피스 환경, 가정, 병원, 학교라는 여러 환경에서, 고도의 정보 공유, 생산성 향상, 지속가능한 개발을 목표로 있다. Cisco Systems사가 이러한 이니셔티브의 대상으로 하는 “커뮤니티(인프라)”로는 다음 분야가 다루어지고 있다.

○ 일반 가정. 원격 교육, 원격 의료라는 중요 서비스가 가정 내로부터 영위될 수 있는 환경 정비

○ 오피스 환경. 출입 관리를 자동적으로 실시하는 구조, 원격지로부터 미팅에 참가할 수 있도록 하는 환경 정비

○ 의료. 전자건강기록(EHR) 등을 이용해 의사와 환자 사이의 정보 공유를 원활히 하거나 원격 의료를 가능하게 하는 환경 정비

○ 교육. 원격 교육을 가능하게 하거나 일반적인 교실 환경에서 입수하기 어려운 자원을 교육에 도입하기 위한 환경 정비

○ 소비 활동. 보다 매력적인 쇼핑 환경 정비. 예를 들면, 개인의 기호․소비 경향에 맞춘 쿠폰을 제공하는 구조 등을 상정

○ 여행․교통. 보다 안전하고 에너지 효율이 높은 교통 환경 정비

○ 스포츠 관전․콘서트 등의 모임. 예를 들면, 자리에 앉은 채로 원격적으로 스타디움내 매점으로부터 음식물을 구입하거나 스타디움내의 카메라를 통해, 스마트폰 등에서 다른 각도로부터의 관전을 가능하게 하는 구조 등을 상정

○ 행정 기관. 각 시민의 요구에 맞춘 행정 서비스가, 명확하고 간단하게 전개될 수 있는 환경 정비

 

다. Oracle사

Oracle사는, 2009년에 자사의 스마트 시티에 관한 비전을 기술한 백서를 발표하였다. 이에 따르면 Oracle사의 스마트 시티 관련 프로젝트는, 주로 행정 기관에 의한 공공 서비스 운영의 원활화를 추진하는 것을 상정하고 있다. 구체적으로는, 다음과 같은 과제를 극복하는 것이, Oracle사의 스마트 시티 관련 프로젝트의 목표로 되어 있다.

○ 각종 공공 서비스를 제공하기 위한 플랫폼을 통합해, 그 관리를 용이하게 한다.

○ 공공 서비스의 이용 상황이나 효용을 검증해, 서비스 개선에 유용하게 쓰인다.

○ 시민을 위한 문의 창구의 통일화로, 공공 서비스로의 접근을 쉽게 한다.

○ 공공 서비스의 적절한 제공에 필요한 시민에 관한 정보를, 행정 기관의 각 부서가 열람․공유할 수 있다.

 

라. General Electric사

General Electric(GE) 사는 상기 3사처럼 “스마트 시티” 또는 이와 유사한 말을 표방한 이니셔티브를 실시하고 있지 않지만, 에너지, 의료, 교통 분야의 여러 업계에 하드웨어 제품이나, IT도입을 솔루션으로서 제공하고 있어, 그 의미로 스마트 시티에 관련한 대처를 실시하고 있다고 할 수 있다.

GE사는 중요 인프라에 직접 관련하는 하드웨어 제품의 제조를 실시하면서 이를 IT에 의해서 효율적으로 운용하기 위한 솔루션도 제공하고 있어, 비IT인프라와 IT인프라의 양면으로부터 스마트 시티의 구축을 목표로 하고 있는 것이 특징이라 할 수 있다.

 

4. 향후의 과제와 방향성

 

가. 사이버 보안 대책

스마트 시티에서 IT 활용은 불가결하지만 동시에, 사이버 보안 확보도 불가결한 과제이다. 특히, 일반 시민․기업의 활동에 필수적인 에너지를 비롯한 라이프라인 관련 인프라에 대해서는, 악의를 가진(외부) 조직에 의한 공격의 대상이 되기 쉽다. 또, 향후 스마트 시티 구축의 본격화에 따라, 교통 매니지먼트, 교육, 의료 등의 각 분야의 인프라가 전자적으로 연결․복잡화 해 갈 것으로 예상된다. 따라서 향후에는 라이프라인을 중심으로 한 주요 도시의 인프라에서의 사이버 보안 확보를 위한 대처가 한층 더 중요하게 된다.

미국은 스마트 그리드 정책 입안에서 사이버 보안을 포함한 검토를 진행하고 있다. 표준화에 관해서는, 이미 IEC 61970, IEC 61968, IEC 61850, IEC 60870-6, IEC 62351 등의 국제 표준을 제안하고 있다. 향후, 스마트 시티가 대상으로 하는 네트워크 확대에 수반해, 표준화를 병행해 진행시켜 나갈 필요가 있다.

 

나. 라이프 로그의 활용

스마트 시티에서는 IT 활용에 의해, 시민 개인의 인프라의 사용 상황에 관한 상세한 정보를 집적하는 것이 가능하고, 이를 추출․분석하여, 마크로 경제적인 시점에서 보다 효율적인 자원 배분을 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 개개의 요구에 따른 유연한 공급 매니지먼트를 실시하는 것이 가능하게 된다. IBM사나 Oracle사가 제창하는 스마트 시티상에서도 개인별 세밀한 서비스 제공이 강조되고 있는 것처럼, 개인의 인프라 이용 이력=라이프 로그를 활용한 데이터 마이닝(Data mining)이 스마트 시티를 특징화하는 중요한 요소가 될 것으로 예상된다.

스마트 시티에서의 개인의 인프라 이용 이력(라이프 로그) 수집의 대처가 웹상 뿐 만 아니라 일상생활을 포함해 널리 행해지게 되면, 실생활상의 여러 가지 상황에 서 개개인에 맞는 맞춤형 서비스가 제공될 가능성이 있다.

 

다. IT 리터러시(Literacy)의 향상

스마트 시티를 구성하는 고도의 인프라 구축이 실현되어도, 운영자나 행정기관에서 이를 잘 다룰 수 있는 인재가 부족하면 효율적인 도시 운영을 실시하는 것은 곤란해진다. 따라서 고도의 인프라 활용 구조에 대응할 수 있는 인재를 확보하고 육성해야 한다.

또 시민들 간에 IT리터러시의 수준에 격차가 있으면, 일부 시민이 스마트 시티의 이점을 충분히 영위할 수 없게 될 가능성도 있어, IT 리터러시를 향상시키기 위한 조치가 필요하다.

 

▣ 원문제목 : 米国におけるスマートシティを巡る最近の動向

 

▣ 원문의 주요목차*******************************************************************

1. 서론

2. 스마트 시티란

3. 스마트 시티의 애플리케이션

4. 스마트 시티 관련 대처 사례

5. 향후의 과제와 방향성