1 개념

스마트도시에 대한 정의는 국가별 여건에 따라 매우 다양하지만, 공통적으로는 4차 산업혁명 시대의 혁신기술을 활용하여, 시민들의 삶의 질을 높이고, 도시의 지속 가능성을 제고하며, 새로운 산업을 육성하기 위한 플랫폼입니다.

2 정의(한국의 경우)

「스마트도시 조성 및 산업진흥 등에 관한 법률(스마트 도시법)」의 정의에 의하면 “도시의 경쟁력과 삶의 질 향상을 위하여 건설ㆍ정보통신기술 (ICT) 등 융ㆍ복합된 도시기반시설을 바탕으로 다양한 도시서비스를 제공하는 도시”를 말합니다.

3 스마트시티 해설

첨단 정보통신기술(ICT)로 인해 발전한 다양한 유형의 전자적 데이터 수집 센서를 사용해서 정보를 취득하고, 이를 자산과 리소스를 효율적으로 관리하는 데 사용하는 도시 지역을 일컫는다. 정보통신기술을 이용하여 도시 생활 속에서 유발되는 교통 문제, 환경 문제, 주거 문제, 시설 비효율 등을 해결하고 시민들이 편리하고 쾌적한 삶을 누릴 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

1 스마트도시의 발전

국내 스마트도시는 U-CITY(유비쿼터스 도시)라는 이름으로 시작되었습니다. U-CITY 사업은 2000년대 초반 화성 동탄, 파주 운정, 대전 도안, 인천 송도 등 신도시를 중심으로 공공 주도로 시작되었고, 유비쿼터스 도시를 효율적으로 건설하고 관리하기 위해 2008년 「유비쿼터스도시의 건설 등에 관한 법률」이 제정되었습니다. 하지만 오늘날 스마트도시의 개념은 더 이상 공공주도 신도시개발 사업이 아닙니다. 신도시뿐만 아니라 기존 도시도 효율적으로 관리하고 개선하기 위한 핵심 수단이자 모든 도시가 지향하는 공통 목표가 되었습니다. 그리고 공공은 민간이 지속적으로 발전하고 새로운 기술들이 안착하여 도시가 발전할 수 있도록 다양한 정책을 지원하는 역할을 하고 있습니다.

2 스마트도시 정보시스템

스마트도시 정보시스템은 스마트도시 정책 추진과정에서 생산된 다양한 정보를 한곳에 모아 서비스하는 온라인 플랫폼입니다. 스마트도시 관련 계획에서부터 스마트도시 사업, R&D, 거버넌스 등 공공에서 추진하는 다양한 정책을 공유하고 지식을 교환하는 소통창구입니다. 우리는 스마트도시 관련 분야에 종사하는 전문가뿐만 아니라 일반 국민 모두에게 스마트도시 지식과 정보를 공유함으로써 국가 정책에 대한 공공과 민간, 일반 대중 간 깊은 신뢰관계를 구축할 것입니다.

또한 단순한 정책정보 서비스를 넘어 과거에서 지금까지 그리고 앞으로의 정책을 아카이빙 한다는 목표가 있습니다. 스마트도시가 모든 도시의 공통된 목표가 된 지금 공공분야에서 방대한 정보가 쏟아지고 있습니다. 이러한 정보의 기록은 국내 스마트도시 정책의 발자취가 될 것이며, 앞으로 나아가야할 방향에 지침이 되는 유용한 자료가 될 것입니다.

3 스마트도시법ㆍ제도 단계별 추진경위

• 유비쿼터스도시의 건설 등에 관한 법률(약칭: 유비쿼터스도시법) 제정

  [시행 2008. 9. 29.] [법률 제9052호, 2008. 3. 28., 제정]

  정보통신기술의 발달에 따른 유비쿼터스(ubiquitous) 기술을 도시의 기반시설 등에 결합시켜 도시의 주요 기능에 관한 정보를 서로 연계한 유비쿼터스 도시서비스를 언제 어디서나 제공할 수 있는 유비쿼터스 도시의 효율적인 건설 및 관리 등에 관한 사항을 정하여 도시의 경쟁력을 향상시키고 지속가능한 발전을 촉진함으로써 국민의 삶의 질 향상과 국가 균형발전에 이바지하려는 것임.



• 1차 종합계획 수립 (법 개정)

  [시행 2012. 11. 24.] [법률 제11448호, 2012. 5. 23., 일부개정]

  도지사가 관할 구역에 대하여 광역적 유비쿼터스 도시계획을 수립할 수 있도록 하고, 유비쿼터스 도시서비스를 위하여 수집된 정보와 유비쿼터스 도시기반시설을 민간에서 활용할 수 있도록 하는 등 유비쿼터스 도시서비스의 활성화 및 기술개발 촉진을 위한 제도적 기반을 마련하는 한편, 유비쿼터스 도시위원회 위원 수를 20명 이내에서 25명 이내로 확대하는 등 현행 제도의 운영상 나타난 일부 미비점을 개선ㆍ보완하려는 것임.



• 2차 종합계획 수립 (법 개정)

  [시행 2016. 6. 30.] [법률 제13685호, 2015. 12. 29., 일부개정]

  「도시재생 활성화 및 지원에 관한 특별법」 제정에 따라, 이 법의 적용대상 사업에 같은 법에 따른 도시재생사업을 추가하고, 유비쿼터스 도시건설사업계획 수립 절차를 실시계획 수립과 통합하는 한편, 유비쿼터스 도시위원회의 소속을 국무총리에서 국토교통부장관으로 조정하고, 국토교통부 소속 자문위원회를 유비쿼터스 도시위원회 소속 전문위원회로 개편하며, 유비쿼터스 도시위원회의 심의사항에 분야별 정보시스템의 연계ㆍ통합에 관한 사항을 추가하려는 것임.



• 법률제명 변경

  스마트도시 조성 및 산업진흥 등에 관한 법률

  [시행 2017. 9. 22.] [법률 제14718호, 2017. 3. 21., 일부개정]

  현행법은 정보통신기술의 발달에 따라 유비쿼터스 기술을 도시의 기반시설 등에 결합시켜 도시의 효율적인 건설 및 관리에 이바지하고 도시의 경쟁력을 향상시키는 의의가 있음.

  그러나 "유비쿼터스"라는 용어가 국민들이 이해하기 쉽지 않다는 문제점이 제기되고 있으며, 기존 법에 따르면 일정 규모 이상의 신도시 개발에만 적용되고 있어 기성시가지에서의 도시 관련 사업에는 적용이 힘들다는 문제가 있음. 또한 스마트도시와 관련하여 국제협력 및 해외진출의 지원, 스마트도시 산업의 지원, 세제지원에 대한 법적 근거가 미비하며 스마트도시 등의 인증제도가 정비되어 있지 않고 스마트도시 관련 정보시스템이 연계ㆍ통합되지 않아 체계적인 관리가 어려운 실정임.

  이에 "유비쿼터스"의 용어를 국민들이 이해하기 쉽도록 "스마트"로 변경하며, 기성시가지에서의 도시 관련 사업에도 적용할 수 있도록 하고 스마트도시와 관련된 지원의 법적 근거를 마련하는 등의 개정을 통하여 스마트도시의 효율적인 조성 및 체계적인 관리에 이바지하고자 함.



• 스마트시티 추진전략 발표 (2018.03)

  7대 정책 추진방향, 스마트시티 기본구상 발표



• 민간제안제도 신설 (법 개정)

  [시행 2019. 8. 24.] [법률 제16388호, 2019. 4. 23., 일부개정]

  스마트도시의 효율적인 조성, 관리ㆍ운영 등을 위하여 민간기업 등을 대상으로 스마트도시건설사업 등의 제안을 공모하는 민간제안제도를 신설하고, 사업시행자에 국가 또는 지방자치단체 등과 민간사업자가 공동으로 설립한 법인을 추가하며, 민간전문가를 국가시범도시 총괄계획가로 위촉할 수 있도록 하는 한편, 국가시범도시에서의 재생에너지 범위 및 자동차 대여사업 등록요건에 대한 특례, 혁신성장 진흥구역 지정 시 입지규제 최소구역의 수립기준 및 면적에 대한 특례 근거를 마련하고, 그 밖에 현행 제도의 운영상 나타난 일부 미비점을 개선ㆍ보완하려는 것임.



• 2019년 07월

  3차 종합계획 수립(2019-2023)

1 국가시범도시

국가시범도시는 4차 산업혁명 관련 기술을 개발계획이 없는 부지에 자유롭게 실증ㆍ접목을 조성하기 위해 실행되었다. 또한 창의적인 비즈니스 모델을 구현할 수 있는 혁신산업 생태계를 조성하여 미래 스마트시티 선도모델을 제시하는 것을 목표로 추진 중에 있으며 국가시범도시는 세종과 부산이 있다.

2 지역거점·중소도시 스마트시티 조성

2018년 스마트 챌린지 사업 도입 후, 교통ㆍ안전 등 도시 문제 해결을 위해 우수한 스마트 솔루션 발굴ㆍ확대를 추진했으나, 대다수의 중ㆍ소도시는 챌린지 사업에 참여하지 못했고, 주민들의 스마트시티에 대한 인식 및 체감도 역시 낮았다.

이에 스마트 챌린지 사업의 후속 사업으로 ‘지역거점ㆍ중소도시 스마트시티 조성사업’을 추진 중이다.

지역 거점 스마트시티 조성사업은 첨단 솔루션에 대한 기술경쟁력 확보와 다양한 솔루션 도입을 기반으로 솔루션 및 도시 데이터 연계ㆍ통합, 확산을 위한 표준 구축 등 권역 내 선도 도시로서 기능할 수 있도록 지원한다. 또한, 중소도시 스마트시티 조성사업은 각 권역별로 국토 균형적 차원에서 지자체 자원을 배분하고, 우수 솔루션 발굴에 기여한 기업들이 우선 참여할 수 있도록 지원한다.

3 스마트 챌린지

‘스마트챌린지’는 2016년 미국에서 진행한 ‘챌린지 사업’에 착안해 도입한 경쟁방식의 공모사업이다. 한국형 스마트챌린지 사업은 미국 Smart City Challenge 사업과 유럽 Horizon 2020사업의 특성을 반영한 사업으로, 한국의 여건에 맞게 보완하여 현재, 2021년에는 ‘시티 챌린지’, ‘타운 챌린지’, ‘캠퍼스챌린지’, ‘스마트솔루션 확산사업’으로 세분화되어 추진한다.

‘시티 챌린지’는 기업과 지자체가 컨소시엄을 구성하여 도시 전역의 문제를 해결하기 위한 종합적인 솔루션을 개발하는 사업이다.

‘타운 챌린지’는 중소도시 규모에 최적화된 특화 솔루션*을 제안하고 적용하는 것에 중점을 둔 사업이다.

대학을 중심으로 기업과 지자체가 같이 지역에서 스마트 서비스를 실험하고 사업화하는 ‘캠퍼스 챌린지’는 2021년 새로 도입되었다.

또한 2021에는 효과성이 검증된 스마트 솔루션을 전국적으로 골고루 보급하여 국민들이 스마트시티 서비스를 체감할 수 있도록 ‘스마트 솔루션 확산 사업’을 대폭 확대한다.

4 스마트도시형 도시재생

스마트 도시재생은 현재 정부에서 도시재생 사업과 연계하여 스마트 기술이 접목될 수 있도록 진행하고 있는 사업이다. 드론을 활용해 야간 및 등하굣길 등을 감시하고, 스마트 주차장을 조성하여 주민 교통 편의를 제공하는 등 도시재생 지역에도 스마트 기술이 도입되도록 추진하고 있다.

5 스마트도시 통합플랫폼

스마트도시 통합플랫폼은 다양한 도시상황 관리 및 스마트도시 통합운영센터 운영을 위한 핵심기술로 방범ㆍ방재, 교통 등 정보시스템을 연계ㆍ활용하기 위해 정부 R&D로 개발, 지자체 보급을 2015년도에 착수하였다.

AIㆍ데이터기반스마트시티통합 플랫폼 모델개발 및 실증연구 최종보고서다운로드

▶ 저자 : (주)마크애니; (주)리얼허브; 한국건설기술연구원; 한국조명ICT연구훈

▶ 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원 (2023-08-31)

▶ 요약

• 최종목표

  도시현안 문제해결을 위한 광역통합플랫폼 중심의 스마트도시 구현

  • 스마트시티 광역과 기초 통합플랫폼 연계고도화를 위한 기술개발과 AI 및 빅데이터기반 차량동선 추적 시스템 기술 및 실증
  • 빅데이터 체계를 활용한 AI기반 추적시스템과 실증운영을 위한 AI운영기법이 적용된 알고리즘 개발
  • 광역ㆍ기초지자체 및 유관기관의 역할구분과 서비스 영역 고도화기술ㆍ연계 전략 수립
  • 교통 영역 서비스 솔루션 도출 및 활성화 전략 마련


• 연구개발개요
  • 본 연구에서 개발될 통합플랫폼은 AI기반 수배차량 추적 시스템 및 알고리즘 기술, 수배차량 추적을 위한 CCTV 자동회전 기술을 개발하여 광역중심의 통합플랫폼과 기초자치단체의 기초 통합플랫폼은(Platform to Platform) 관할 경찰청의 WASS 수배차량 검색시스템을 연계하여 광역중심의 112 수배차량추적에 활용함. 또한, 통합플랫폼 미보유 기초 자치단체는 광역에서의 클라우드기반의 서비스를 통해 스마트시티의 선도모델 실증.


• 연구개발의 필요성
  • '18년부터 국가 R&D 개발 통합플랫폼 보급 실시('18.4)
  • '21.2월 현재 108개 지자체 통합플랫폼 보급
  • 플랫폼 미보유 지자체에 대한 대책 방안 필요
  • 스마트시티 추진 유형은 지속적으로 플랫폼 중심형으로 이루어지고 있으며, 인프라구축, 혁신공간 창출형 자체도 실질적으로는 플랫폼 기반하에 운영
  • 현재 국가차원의 스마트시티 서비스가 공공영역에 국한되므로, 통합 플랫폼 기반 구축이 핵심이 되는 것은 당연한 것으로 판단


• 연구내용 및 범위

  스마트시티 광역 통합 플랫폼 구축을 위한 기술 고도화 및 실증

  • 광역 지역 통합플랫폼 연계를 통한 광역 통합 플랫폼화 기술 개발
  • AI 및 빅데이터 기반 통합 동선 추적 시스템 기술 실증
  • 컨테이너 가상화 기술을 이용한 인공지능 모듈화
  • 고성능 인공지능 학습을 위한 데이터 모델링
  • 메타데이터를 이용한 효율적인 검출 및 검색
  • 지역 통합플랫폼 연계를 통한 광역 통합 플랫폼화 기술 개발
  • 지자체 및 유관기관 간의 연계 전략 수립
  • 실증 사업을 위한 AI 운영 기법 개발을 위한 알고리즘 개발
  • 교통 분야 스마트 서비스 활성화를 위한 공공영역과 민간영역을 연계할 수 있는 서비스 목록 발굴조사
  • 교통 분야 해결 솔루션으로서 서비스 수요를 조사하고 필요 기술에 대한 조사 분석 및 서비스 확대 전략 개발

데이터 기반의 스마트시티 운영관리 모델 연구다운로드

▶ 저자 : 오명택; 박신원; 박범수; 조영태; 이상훈

▶ 발행처 : 한국토지주택공사 토지주택연구원

▶ 요약

• 연구 배경 및 목적
  • 본 연구는 LH에서 사회니즈를 선도하는 미래사업 발굴과 지속 가능한 스마트시티 구현을 위해 데이터 기반의 스마트시티 운영관리 모델에 대한 연구가 필요 – LH에서 추진할 수 있는 데이터 기반 도시운영관리 서비스 모델의 설정이 필요하며, 이를 위한 도시데이터 활용 및 관리체계 수립이 필요
  • 따라서 LH의 데이터 기반 도시운영관리 서비스 모델과 도시데이터 활용 및 관리체계 수립을 목적으로 함


• 데이터 기반 스마트시티 국내외 동향
  • 국내ㆍ외 데이터 기반 스마트시티 도시운영관리 사례는 다양한 분야에서 추진되고 있으며, 각 분야의 서비스를 중심으로 데이터 수집 및 활용
    • 국내외 스마트시티 도시운영관리는 크게 12가지 분야로 구분할 수 있으며, 각 목적성을 갖고 있는 공공 및 민간 스마트서비스를 중심으로 데이터를 수집하고 관제하고 있음
    • 하지만 각 분야를 총괄하는 도시 전역에 대한 도시운영관리 플랫폼은 개발 또는 실증 중이며, 서비스별로 분절되어 있는 데이터와 시스템에 따라 통합 운영관리는 미흡함
  • 기존 데이터 기반 스마트시티 선행연구의 접근은 도시 전체를 대상으로 데이터를 먼저 수집하고, 이를 분석하여 문제점을 파악하는 연역적인 접근 방법으로 추진
  • 하지만 각 데이터들의 관리주체, 데이터 제공 형식, 이용대상, 데이터 유지관리 방안 등이 상이하여 데이터 활용방안 도출에 있어 한계점이 나타남
  • 이에 대응하기 위해 국가 R&D 스마트시티 혁신성장동력 프로젝트에서도 융복합 연구 과제를 추가하여 스마트시티 서비스를 제공하고 운영할 수 있는 시나리오를 먼저 선정하고 이를 실현하기 위한 데이터 수집 방안 및 연계방안을 추진


• 스마트 도시운영관리를 위한 도시데이터 조사
  • 본 연구는 필요한 스마트서비스 또는 시나리오를 먼저 도출하고 데이터를 구성하는 귀납적 접근방식으로 도시운영관리를 할 수 있는 스마트시티 운영관리 모델을 모색
  • 또한 귀납적 방식도 고려하나 고수하지는 않고 연역적 방식으로 도시의 전반적인 데이터 조사를 수행하여 운영관리 방안 도출의 가능성을 살펴보기 위해 스마트 도시운영관리를 위한 도시데이터 조사를 추진
    • 스마트시티 관련 도시데이터란 도시의 생애주기 전반에서 생산ㆍ수집되는 데이터를말하며, 스마트도시서비스의 형태로 활용되어 시민에게 직접적인 혜택을 제공할 수 있는 도시데이터를 중심으로 전수 조사
    • LH의 내외부 시스템 및 데이터를 조사하고, LH와 연계 가능성이 높은 주요 공공기관의 보유 시스템 및 데이터를 조사
    • 또한 지자체에서 데이터 허브 및 개별 시스템을 통해 관리하는 보유 데이터를 조사하고, 민간에서 생산ㆍ수집되어 스마트시티에서 활용되는 주요 도시데이터 조사
  • ‘스마트도시 조성 및 산업진흥 등에 관한 법률 시행령’에서 정한 12대 분야를 기준으로 공공 및 민간에서 보유한 다양한 도시데이터를 분류 및 정리
    • 행정, 교통, 보건ㆍ의료ㆍ복지, 환경ㆍ에너지ㆍ수자원, 방범ㆍ방재, 시설물관리, 교육, 문화ㆍ 관광ㆍ스포츠, 물류, 근로ㆍ고용, 주거, 기타 등 총 12개분야 332개 시스템 1,457개 데이터 조사 및 분류


• 데이터 기반 스마트시티 운영 시나리오
  • 데이터 기반 스마트시티 국내외 동향 사례조사와 선행연구 그리고 LH 임대주택단지현황 및 현장조사를 통해 LH형 데이터 기반 스마트시티 추진을 위한 시사점을 도출
  • 도출된 시사점을 바탕으로 4개 분야 목표 및 13개 추진전략을 도출하였으며, LH 데이터 기반 스마트시티 도시운영관리를 위한 비전 및 목표 설정
  • 기존 주요 사업영역인 계획ㆍ설계ㆍ건설을 넘어 도시운영까지 사업영역 확장 필요
  • 도시운영을 통해 쌓인 노하우를 계획ㆍ설계ㆍ건설에 반영하는 순환구조 구축
  • 데이터 기반의 정량적인 계획ㆍ설계ㆍ건설ㆍ운영 도모


• 도시데이터 관리체계 및 활용방안
  • 스마트도시서비스를 통한 도시운영관리를 위해 LH, 공공(중앙정부, 지자체, 공공기관), 민간 데이터를 연계하거나 신규 DB 구축 및 IoT 센서 설치를 통해 필요 데이터(47개 서비스 운영 시 필요 데이터)를 수급할 수 있는 수급방안 제시
    • 서비스별 데이터 수급방안은 ① 서비스명, ② 필요 데이터, ③ 연계 가능/추가수급여부, ④ 공공/신규DB/센서 구분, ⑤ 연계시스템 및 수급방안으로 카테고리를 구분하여 제시
  • 또한 47개 스마트도시 서비스에 대한 LH 실증단지 운영관리방안을 제시하였으며, 리빙랩을 통해 검증할 수 있도록 LH 실증단지 리빙랩 추진방향 및 체계 제시


• LH 추진과제 및 로드맵
  • LH 데이터 기반 도시운영관리 모델 추진과제 방향성 설정
    • 도시를 운영하고 관리하는 주체는 각 지방자치단체와 소속 시설사업소에서 관리하며, LH가 데이터 기반 도시운영관리를 위해서는 이를 위한 특화 업무수행 능력이 기반 되어야 함
    • 따라서 데이터 기반 도시운영관리 모델을 추진할 수 있는 LH만의 스마트시티 서비스를 발굴하고, 이를 기반으로 도출되는 데이터를 대상으로 먼저 운영관리 모델 연구 또는 실증 사업추진체계 마련이 필요
  • LH 스마트시티 서비스 발굴 및 데이터 수집의 방향성 설정
    • LH 사업지구 및 자산을 대상으로 LH가 구축하고 관리할 수 있는 스마트시티 서비스 적용방안 모색
    • 이를 통해 스마트시티 서비스를 데이터 기반 도시운영관리 차원에서 운영할 수 있는 데이터를 모색하며, 통합 관리하고 빅데이터 분석 등 융복합 서비스를 제공할 수 있는 LH형 데이터 기반 스마트시티 도시 운영관리 모델 실증 필요
  • LH 생산ㆍ수집 데이터 관리를 위한 데이터 허브 방향 설정
  • LH 데이터허브 구축을 위한 추진체계 방향성 설정

스마트시티 모델 및 기반 기술 개발 : 디지털 트윈을 이용한 스마트시티 서비스 가상화 기술 개발 최종보고서다운로드

▶ 저자 : 서울시립대학교, (주)KT, (주)크로센트, (주)티쓰리큐, 한양대학교

▶ 발행처 : 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원

▶ 요약

• 최종목표
  • 도시정책 의사결정을 위한 데이터 분석 및 활용이 가능한 지능형 디지털 트윈 S/W 개발
  • 클라우드 기반 Web 서비스를 통한 불특정 다수의 사용자에게 디지털 트윈 서비스 제공
  • 스마트시티 디지털 트윈을 위한 데이터 유형 및 처리 표준안 도출


• 전체 내용
  • 도시정책 의사결정을 위한 데이터 활용이 가능한 지능형 디지털 트윈 S/W 개발
    • 본 연구에서 제시하는 지능형 디지털 트윈 S/W는 3차원 객체모델 기반 시스템으로서, 대상 도시 모델을 형상정보만 존재하는 3차원 이미지 모델이 아닌 객체모델로 구현하여 물리 시뮬레이션을 포함한 다양한 서비스 제공 및 데이터 통합관리가 가능한 디지털 트윈 S/W를 개발함
    • 현재 가장 대중적인 IFC(BIM) 및 CityGML(GIS) 통합 데이터 기반의 도시 모델 구축방법은 방대한 정보의 양으로 인해 도시 스케일의 3차원 모델 구축이 불가능하였으나, 본 연구에서는 이를 경량화하는 방법을 개발하고 최종성과물에 적용하고자 함
    • 지능형 디지털 트윈 S/W는 도시 지형지물의 공간정보 표출 외에 공간정보와 센서 데이터를 포함한 Use Case별 데이터 항목 간 상관관계 분석이 가능하며, 인공지능 학습모델관리 S/W와의 실시간 연동을 통해 인공지능 학습‧추론 데이터의 활용이 가능하여, 실시간 도시정보 변화의 직관적 인지뿐 아니라 예측을 통해 도시정책의 의사결정 지원이 가능한 지능형 디지털 트윈 S/W임
  • 클라우드 기반 Web 서비스를 통한 불특정 다수의 사용자에게 디지털 트윈 서비스 제공
    • 스마트시티 데이터 기반 디지털 트윈 서비스 기반기술을 위한 데이터 플랫폼과 실시간 연동기술 및 클라우드 기반 서비스 적용을 위한 지능형 디지털 트윈 S/W의 경량화 기술을 개발함
    • PC/모바일 Web 등 다양한 형태의 서비스 제공을 통해 불특정 다수의 사용자 편의를 도모함
    • 클라우드 환경에서의 오류탐지 모니터링 및 Hot-patching 기술을 이용하여 서비스의 안정화를 도모함
  • 스마트시티 디지털 트윈을 위한 데이터 유형 및 처리 표준안 도출
    • BIM-GIS 기반 스마트시티 디지털 트윈 구축기술 표준화를 위한 데이터 분류 및 표준안 방안 정의
    • 스마트시티의 다양한 Use Case 기반 데이터 유형 및 처리 표준화
  • 스마트시티의 지능형 디지털 트윈 서비스 가능성 확인 및 관련 요소기술 개발
    • 요소기술 기반 개발 성과물 기능 및 요구사항 정의, 기초설계
    • 실증도시 디지털 트윈 S/W 프로토타입 개발 (초안) ­ 가상 시나리오 기반 디지털 트윈 서비스 도출
    • 데이터 허브 연계 PoC(Proof of Concept)


• 1단계 목표 및 내용
  • 스마트시티의 지능형 디지털 트윈 서비스 가능성 확인 및 관련 요소기술 개발
    • 요소기술 기반 개발 성과물 기능 및 요구사항 정의, 기초설계
    • 실증도시 디지털 트윈 S/W 프로토타입 개발 (초안) ­ 가상 시나리오 기반 디지털 트윈 서비스 도출
    • 데이터 허브 연계 PoC(Proof of Concept)
    • BIM-GIS 기반 디지털 트윈 데이터 정의
    • 실증도시 LOD 2.5 디지털 트윈 S/W 프로토타입 개발 및 가상 시나리오 기반 서비스 구현
    • 디지털 트윈 기반 실증도시 상관관계 분석모듈 활용 데이터 정의 및 개발 요구사항 도출
    • 인공지능 모델관리 S/W 요구사항 정의 및 인터페이스와 아키텍처 설계
    • SaaS(Software as a Service) 기반 디지털 트윈 서비스 기능 정의 및 화면설계, SaaS Platform 개발자 환경 요구사항 정의
    • 디지털 트윈 서비스 안정화를 위한 오류상황 탐지 모니터링 S/W 설계 및 개발
    • 디지털 트윈 데이터 표준화 요구사항 도출 및 BIM-GIS 객체분류 설계 및 데이터 포맷 정의
    • 데이터 허브 프로토타입 연계 PoC


• 2단계 목표 및 내용
  • 클라우드 기반 지능형 디지털 트윈 서비스 실증 및 데이터 표준화
    • 요소기술 기반 개발 성과물 프로토타입 개발 및 실증
    • 실증도시 지능형 디지털 트윈 S/W 프로토타입 개발 (고도화)
    • 서비스 과제의 Use Case 데이터 기반 디지털 트윈 실증
    • 실증도시 데이터 허브(미구축 시, 서비스 과제 데이터 플랫폼) 연계
    • 실증도시 이관
    • 실증도시(대구시 인동촌, 시흥시 정왕동) LOD 3 디지털 트윈 S/W 프로토 타입 구현 및 세부과제 Use Case 데이터 기반 디지털 트윈 서비스 구현
    • 디지털 트윈 기반 실증도시 상관관계 분석모듈의 상관관계 분석, 다중회귀분석 예측 프로세스 정의 및 모듈 개발
    • 인공지능 학습모델관리 S/W 기능 및 데이터베이스 설계 및 인공지능 학습/추론 서비스 실증
    • 실증도시 지능형 디지털 트윈 S/W 구현을 위한 통합(디지털 트윈 기반 실증도시 상관관계 분석모듈, 인공지능 학습모델관리 SW 연동)
    • 클라우드 기반 디지털 트윈 서비스를 위한 실증도시 지능형 디지털 트윈 S/W의 클라우드 가상화 및 PC/모바일 Web 연동
    • 모니터링 SW 서비스 어플리케이션 적용 및 Hot-patching SW 개발 및 클라우드 테스트베드 기반 실증
    • DTC(Digital Twin City) 데이터 표준화(기초 데이터, 구조 데이터, Use Case 데이터) 및 데이터 처리 프로세스 표준화
    • 데이터 표준화 기반세부과제 Use Case 데이터 기반 Pilot 테스트
    • 세부과제 최종성과물 실증도시 이관

스마트시티 구현을 위한 셀프센싱 건설재료와 사물인터 넷 기반 콘크리트 구조물 건전성 모니터링 시스템 개발 최종보고서다운로드

▶ 저자 : (주)이엔지소프트; 성균관대학교 산학협력단; University of Plymouth

▶ 발행처 : 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원

▶ 요약

• 최종 목표

  스마트시티 구현을 위한 셀프센싱 건설재료와 사물인터넷 기반 콘크리트 구조물 건전성 모니터링 시스템 개발



• 전체 내용
  • 사물인터넷 기반 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 개발
  • CNT 셀프센싱 콘크리트 구조물 건전성 모니터링을 위한 전기저항 임피던스 기법 개발
  • 셀프센싱 CNT 폴리머 코팅 제작 및 센싱 인터페이스 개발


• 1년차 목표 및 내용
  • IoT 기반 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 설계
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 하드웨어 설계
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 소프트웨어 설계
  • CNT Cement Block Sensor Module을 이용한 SHM 기술 개발
    • 전기저항 임피던스 계측을 위한 전극 위치 및 형태 최적화
    • CNT Cement Block Sensor Module를 이용한 전기저항 임피던스 계측기법 개발
  • 셀프센싱을 위한 CNT 폴리머 코팅 제작
    • 분산제 및 분산력 변화에 따른 CNT 분산 최적화
    • CNT 함유량에 따른 전기전도도 측정


• 2년차 목표 및 내용
  • IoT 기반 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 프로토타입 개발
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 하드웨어 개발
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 소프트웨어 개발
  • CNT/Cement-PZT 복합 센서 모듈을 이용한 SHM 기법 개발
    • CNT/Cement-PZT 복합 센서 모듈을 이용한 센서화 기법 개발
    • CNT/Cement-PZT 복합 센서 모듈을 이용한 콘크리트 SHM 기법 개발
  • 물리적 하중 및 환경적 변화에 따른 CNT 폴리머 코팅의 전기적 변화 특성 분석
    • CNT 폴리머 코팅의 하중 변화에 따른 저항 변화량 확인
    • CNT 폴리머 코팅의 온도 및 습도 변화에 따른 저항 변화량 확인


• 3년차 목표 및 내용
  • IoT 기반 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 시험운영 및 고도화
    • 계측 및 모니터링 알고리즘 시스템에 적용
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 시험운영
    • IoT 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 고도화 방안 도출
  • 실험을 통한 전기저항 임피던스 기반 SHM기술 검증 및 보완
    • 압축/휨응력 실험을 통한 콘크리트 SHM 기법 검증
    • 전기저항 임피던스의 온습도 보상 기법 개발
  • CNT 폴리머 복합체와 IoT 시스템 연계 기법 개발
    • CNT 폴리머 코팅과 아두이노 기반 소프트웨어 연계 확인
    • IoT 시스템 인터페이스 개발


• 연구 개발 성과
  • IoT 기반 셀프센싱 데이터 모니터링 시스템 개발
    • CNT 폴리머 코팅의 저항 계측이 가능한 하드웨어 및 소프트웨어 설계문서 도출
    • 하드웨어 및 소프트웨어 설계문서 기반 프로토타입 개발
    • CNT 폴리머 코팅 센서 16채널을 동시에 계측할 수 있도록 하드웨어 개량
    • 개량된 하드웨어에 대응하고 CNT-PZT 복합센서 데이터 모니터링 시스템 및 가시화 방법 개발
    • CNT 폴리머 코팅 센서 및 CNT-PZT 복합센서 통합시험 모니터링 시스템 시험운영 및 고도화 방안 도출
  • CNT 셀프센싱 콘크리트 SHM을 위한 전기저항 임피던스 기법 개발
    • 전기저항 임피던스 계측을 위한 전극 위치 및 형태 최적화 설계
    • CNT/Cement-PZT 복합센서 모듈을 이용한 SHM 기법
    • 계측 기법의 신뢰성 증가를 위한 환경 조건 영향 보상 알고리즘 개발
    • CNT/Cement-PZT 복합센서 데이터 수집 장치 제작
    • 실험을 통한 CNT-PZT 복합센서를 적용한 콘크리트 압축강도 예측 및 손상감지 성능 확인
  • 셀프센싱 CNT 폴리머 복합체 및 IoT센싱 인터페이스 개발
    • 분산제와 분산력에 따른 CNT 분산 기법 개발
    • CNT 함유량에 따른 전기전도도 비교
    • 온ㆍ습도와 재하 하중에 따른 CNT 폴리머 코팅의 저항 변화 특성 분석
    • 아두이노 기반 소프트웨어를 활용한 CNT 폴리머 코팅 변형 감지 시스템 개발
    • IoT 모니터링 시스템과의 연동을 통한 균열 감지 성능 확인
  • 정량적 성과는 당초 계획 대비 100% 이상 달성
    • 논문 게재(SCIE) : 200% (8건/4건)
    • 학술발표 : 100% (6건/6건)
    • 특허 출원 : 100% (3건/3건)
    • 소프트웨어 등록 : 100% (5건/5건)
    • 시제품 제작 : 200% (2건/1건)
    • 신규 고용(청년의무) : 100% (1건/1건)
    • 사업화 : 1건 (2020년 매출실적 : 61,700천원)


• 연구개발성과 활용방안 및 기대효과

  본 연구에서 개발된 셀프센싱 나노 복합재료 및 이와 연계된 사물인터넷 기반 구조물 건전성 모니터링 시스템은 기존의 수많은 외부적인 센서들의 부착없이 구조물 자체가 스스로 건전성을 판단할 수 있도록 하는 스마트시티 구현을 위한 도구로 사용 될 수 있다. 특히 스마트시티 구현의 위한 3대 주요 기술인 센싱 기술, 통신 및 네트워크 인프라 기술, 서비스 인터페이스 기술을 본 연구 성과를 통해 새로운 솔루션을 제시할 수 있을 것이다. 개발된 기술은 기존의 설치된 모든 건설 구조물 및 새로운 건설구조물에 적용될 수 있을 것이며, 추가적인 연구개발을 통해 센서 및 센싱기법의 고도화, 스마트 모니터링 시스템의 기능 및 적용 범위 확대 등을 통해 보다 다양한 분야에서 다양한 목적으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

스마트시티 지역맞춤형 리빙랩 기반 혁신생태계 구축 전략 수립 및 실증기획 최종보고서다운로드

▶ 저자 : (주)날리지웍스

▶ 발행처 : 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원

▶ 요약

• 연구의 목적 및 내용
  • 지역 맞춤형 스마트시티 혁신 생태계 구축을 통해 달성하고자 하는 미래 비전을 제시함으로써 중점추진분야를 설정하고 분야별 목표를 제시함
  • 혁신공간 및 혁신생태계(지역-비즈니스-민간) 관점에서 문제를 파악하고, 이를 해결할 수 있는 추진방향을 도출
    • (혁신공간 관점)기존 스마트시티 정책이 대도시, 신도시 중심으로 구축되어, 지역 중소도시 소외, 격차 심화 → 혁신공간으로써 역할이 가능하도록 지역(중소도시간, 대도시+중소도시) 및 분야간 연계
    • (지식생태계 관점) 지역내대학, 정출연 등 연구기관 부족 및 중소도시 내 스마트시티 정책 및 기술개발 기반 열악 → 기존 발굴된 솔루션의 확대보급 및 지역 중소도시 맞춤 솔루션 공동개발
    • (비즈니스생태계 관점) 솔루션 기업이 대도시에 분포하여 지역 중소도시 내 기술기업 부족 → 지역 중소도시 혁신생태계 차원에서 시장의 매력도 제고 및 기업 연계
    • (민간생태계 관점) 지역 중소도시 내 다양한 분야의 이슈를 해결하기 위한 솔루션 공백 대두 → 인력 부재, 수요발굴 애로 등 해소하기 위한 리빙랩 기반 중소도시 맞춤형 스마트시티 이슈 파악


• 연구개발성과
  • (사업 비전) 지역을 스마트시티 혁신공간으로 자리매김하기 위한 사업으로 ‘지역중소도시의 스마트시티 혁신공간화 및 혁신생태계 활성화’제시
  • (목표) (1) 지역 맞춤형 R&D 지원을 위한 리빙랩 기반 미들업, (2) 지역스마트시티 기술 확산을 위한 성과공유ㆍ연계형, (3) 지역 스마트시티 발전단계 향상 (2단계 서비스 구축단계)
  • (사업 유형) 혁신공간화 및 혁신생태계 활성화를 효율적으로 추진하기 위해서 중소도시간 협력, 대도시와의 연계 방안을 고려하여, 중소도시 거점 확산형, 대도시+중소도시 연계형, 지역내 융복합 혁신형을 설정
  • (추진 체계) 사업추진을 위한 추진체계는 기술개발자, 지자체 연구진, 지역전문가, 지역주민(기술수용 및 사용자)을 포함한 컨소시엄이 기획(리빙랩), R&D, 실증을 진행
  • (후보기술) 스마트시티 솔루션 8대 분야별 대표적 후보기술 제시
    • (대도시+중소도시 연계형) 도시간 중소도시 응급의료체계 문제
    • (중소도시 거점확산형) 중소도시 실시간 에너지 사용량 관리 시스템 구축
    • (지역내 융복합 혁신형) 지역 중소도시 맞춤형 상거래 및 물류시스템


• 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
  • 스마트시티 리빙랩 기반 기술개발 및 테스트베드 구축을 통해 도시 내에 발생하는 다른 솔루션 유형분야에 대한 해결방식에 대한 노하우 활용 가능 및 시민 관심도 증대
  • 솔루션 분야 관련 연구개발ㆍ적용을 통해 스타트업 및 솔루션 기업 육성
  • 개발된 솔루션 분야의 R&D 성과를 개선, 보완하여 타 지자체에 즉시 배포가 가능하여 서비스 시장 대상 적시 지원 가능
  • 구축된 리빙랩이 리빙랩 플랫폼으로 발전하면서 지자체 내 활동의 지속성이 강화되고, 정부 재정사업 유치 혹은 자체적 수익확보 모델 가능

K-스마트시티 사업추진 전략 수립 연구 - 베트남을 사례로다운로드

▶ 저자 : 이상헌; 성장환; 정연우; 송영일; 이승은

▶ 발행처 : 한국토지주택공사 토지주택연구원

▶ 요약

• 연구배경 및 목적
  • 우리나라 정부는 해외사업을 적극적으로 추진하고 있으며, 그 중 도시개발과 관련해서는 ‘아세안 스마트시티 네트워크(Asean Smart City Network, ASCN)’ 지원, ‘K-City Network’ 구축 등 스마트시티 해외 진출을 위한 다양한 정책을 시행하고 있음
  • 베트남의 경우, 우리 정부의 스마트시티 해외진출을 중점적으로 추진하고 있는 대상국으로, 태국, 인도네시아, 터키와 더불어 한국의 스마트시티 협력센터가 설치 예정이며, K-City Network에 메콩델타 스마트시티 Pre-F/S, 하이퐁 교통 관리 시스템 MP가 선정되어 추진 중
  • 베트남 또한 자체적으로 스마트시티 조성을 위한 다양한 노력을 기울이고 있음
    • 총리결정문 950호「베트남 스마트시티 개발 전략 2018~2025」와 「국가 디지털 변혁 계획 2025」 마련
    • 전국의 63개 중앙직할시 성들 중 41개의 성과 도시들이 스마트시티 개발을 추진 중
  • LH는 베트남의 년짝, 후에, 껀터를 대상으로 베트남 정부의 협력을 기반으로 한 민간 파트너십 사업으로 K-스마트시티 사업을 추진해 오고 있음
  • 하지만, 베트남의 사회주의체제에 따른 불투명한 행정제도와 투자 관련 규제 등 다양한 분야에서 사업 리스크가 예상되는 바, 사전에 예상되는 리스크를 종합적으로 분석하고 그에 대한 대응방안 마련이 필요함
  • 이에 본 연구에서는 베트남 정부 협력기반 스마트시티 사업의 원활한 추진을 위해 사업추진 단계별 리스크 요인 도출 및 대응방안 마련과 함께, 베트남에서의 K-스마트시티 사업 추진을 위한 전략을 수립하고자 함


• 베트남 도시개발 및 스마트시티 추진 동향
  • 도시개발 동향
    • 베트남은 2000년대에 이르러 급격한 도시화를 경험하면서, 1998년 수상 결정문 No.10/1998/QD-TTg에 의거하여 ‘2020년 목표 도시종합 개발계획 방향’을 비롯한 토지법 정비, 도시계획법 제정, 건설법 개정 등 관련법을 채택하기 시작
    • 베트남의 도시화율은 2020년 37.34%로 2010년 이후 꾸준한 상승세를 보이고 있으며, 주요 도시에 인구가 집중하면서 호치민 약 907만명, 하노이(수도) 약 178만 명, 하이퐁 약 138만 명, 다낭 118만명, 비엔호아 약 107만 명 거주
    • 베트남의 도시관리 등급을 중심으로 도시의 변화를 살펴보면, 2007년부터 2009년까지 Ⅰ등급 도시가 2배로 증가, 2014년까지 2.5배 증가
  • 스마트시티 추진 동향
    • 베트남 정부는 2018년 총리령 ‘지속가능한 스마트시티 개발전략’(Decision No.950/QD-TTg)을 발표하고 스마트시티 네트워크 구축, 마스터 플랜 수립, 표준화, 법제도 개선 등을 주요 추진목표로 제시하는 등 스마트시티 구축 추진
    • 베트남의 스마트시티는 크게 공공부문과 민간부문의 추진 분야로 구분할 수 있음
      • ㆍ 공공부문 : 인프라(토지, 교통, 에너지 등)관리, 교육, 헬스케어, 전자정부, 보안 및 안전 등 산업의 전반적인 적용 등
      • ㆍ 민간부문 : 민간투자 확대를 통한 스마트시티 개발을 주도적으로 추진


• 베트남 도시계획 및 개발 관련 법‧제도
  • 도시계획 및 개발 관련 계획 및 정책
    • 베트남의 도시계획적 차원에서의 국가계획은 크게 3개 부문에서 서로 다른 국가기관이 투자, 토지, 공간에서 국가계획을 관리함에 따라 담당 기관이 서로 상이하여 원활한 조정이 쉽지 않은 것으로 평가
    • 또한, 도시계획은 건설법 제13조에 규정된 건설계획의 일부로 간주하고 있어, 도시계획법 상에서 ‘기본계획, 구획계획, 상세계획’에 대한 언급이 있지만 건설법과 맥락을 같이하는 경우가 많음
    • 도시계획 및 개발과 관련된 국가계획으로 「2021-2025 사회경제발전 계획」, 「2025년까지의 베트남 산업발전전략, 2035년을 향한 비전」, 「베트남 스마트시티 개발 전략 2018~2025」, 「국가디지털변혁 계획 2025」, 「베트남 국가혁신센터」 등이 있음
  • 도시계획 및 개발 관련 법 제도
    • 베트남 K-스마트시티 추진을 위하여 살펴봐야 할 도시계획 및 개발, 외국인투자 등과 관련된 법으로는 「투자법」, 「공공투자법」, 민관협력방식에 의한 투자법」, 「토지법」, 「건설 법」, 「주택법」, 「도시계획법」, 「기본계획법」 등이 있음
    • 종전까지 시행되었던 대규모 국가개발사업이나 산업단지ㆍ주택단지 사업들은 중앙정부 및 지방정부의 의결이나 결정(Decision, Resolution 등)에 의해 추진되었으며, 도시개발 투자를 통제하기 위하여 2013년 도시개발시행령(Decree No.11/2013/ND-CP)을 발표한 이후, 연관 법령(투자법, 공공투자법, 주택법 등)도 다수 개정 및 재조정하는 과정을 거침
    • 그럼에도 불구하고 초보적인 수준에서 머물고 있는 도시계획제도를 보완하기 위하여, 도시개발시행령의 상위 법령인 도시개발관리법(안)의 제정을 추진 중


• K-스마트시티 사업 리스크 대응방안 및 사업추진 전략 수립
  • K-스마트시티 사업 리스크 요인 분석 및 대응방안
    • 베트남 K-스마트시티 사업을 추진함에 있어 예상되는 주요 리스크 요인을 도출하고, 그에 대한 대응방안을 마련하기 위해 리스크 요인들 간 우선순위와 중요도 분석을 위해 해외 도시개발 전문가 33인(72부 배포, 회수율 46%)을 대상으로 리스크 요인에 대한 AHP 분석을 실시함
    • 분석 결과, 상위계층에서는 ‘진출국 현황’이 0.305로 가장 높은 가중치를 보였으며, ‘우리나라 및 진출기업 현황’과 ‘계약 및 발주’가 각각 0.184로 그 뒤를 있는 등, 사업 자체의 리스크 요인보다는 사업 외적인 부문에서 기인하는 리스크 요인들이 더욱 높은 가중치를 보임
  • K-스마트시티 사업추진 전략 수립
    • 베트남 K-스마트시티 사업 추진을 위해서는 LH와 우리나라 정부, 건설 업체 및 스마트 서비스 제공 업체 등의 민간기업들이 하나의 팀(Team Korea)으로 구성되어 각각의 역할을 하되 서로 유기적으로 연계할 필요가 있음
    • 이에, 각각의 역할을 중심으로 베트남 K-스마트시티 사업추진 전략을 도출한 결과 ① G2G 기반 PPP사업 추진, ② 맞춤형 사업모델 발굴, ③ 수익모델 수립, ④현지 자원 적극 활용 , ⑤ 자체 역량 강화의 5가지 전략을 도출함

스마트건설기술 현장 적용 가이드라인다운로드

진화하는 스마트시티 운동 : "어반 테크(urban tech)"가 회복력과 지속가능성을 위한 포스트 팬데믹 어젠다를 재구성하는 방안다운로드

2020년 코로나19는 스마트시티 개발에 어떤 영향을 미쳤는가?다운로드

접근성이 높은 미래사회 : 포스트 팬데믹 시대 도시에서의 포용적인 디저털 전환의 가속화다운로드