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S ․ U ․ M ․ M ․ A ․ R ․ Y
요 약
제 1 장 서 론
최근 정보통신기술은 도시의 모든 곳과 사물에 전자칩을 내장하여 사람과 사 물, 사물과 사물간의 커뮤니케이션이 시간과 공간을 넘어서 자유롭게 이루어지 는時空自在기술 패러다임을 등장시켰다. 직장과 가정을 디지털 통신망으로 연결 하여 공간을 초월한 자유로운 커뮤니케이션이 가능해지고, 운전자․자동차․도 로가 서로 대화를 나누어 안전한 운행을 확보하고, 실시간으로 건강상태를 체크 하는 원격진료가 가까운 시일 안에 실현될 것으로 예상되고 있다.
인간이 거주하기 좋은 편리하고 안전하며 쾌적한 도시공간을 만들기 위해서는 새로운 공간을 창출하기 위한 기술요소를 파악하고 도시계획적 제도를 정비하는 등 새로운 時空自在도시를 만들기 위한 체계적인 준비가 필요하다. 정보기술이 생활과 문화환경 변화에 큰 몫을 차지하는 최근의 동향에 발맞추어 행정중심복 합도시, 기업도시, 혁신도시 등의 건설에 時空自在기술 활용이 적극 검토되고 있 다. 또한 일부 지방자치단체도 정보기술의 변화에 발 빠르게 대응방안을 모색하 고 있다. 인천시의 유비쿼터스 송도, 서울 상암동 디지털미디어씨티(DMC) 등의 사업이 추진되고 있으며, 제주, 경북, 광주, 부산 등 주요 지방자치단체들이 유행 처럼 時空自在도시 구현계획을 수립하고 있다.
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그러나 이와 같은 정보기술변화와 새로운 도시환경에 대한 수요에 대응하여 時空自在도시 구현을 이끌어나갈 국가적 전략이 미흡하다. 또한 時空自在기술 기반의 도시 구현사업은 막대한 사업비가 투자되어야 하기 때문에 신중한 접근 이 필요하다. 時空自在도시 구현에 필요한 기술요소를 면밀히 검토해야 하며, 기 술환경이 도시의 생활 및 문화환경에 어떤 변화를 가져와 삶의 질을 향상시킬 수 있는지도 검토되어야 한다.
어떤 분야이든지 새로운 패러다임을 받아들이거나 혹은 선구자적으로 새로운 분야를 개척하는 것은 시행착오를 최소화할 수 있도록 사전적 예측과 실험 연구 등이 필요하다. 時空自在도시를 건설하는 것은 새로운 도시 패러다임을 이끄는 중요한 과제이다. 따라서 時空自在 기술을 적용하기 위한 제반여건과 도시계획 부문의 제도정비가 동시에 검토되고 미래지향적인 연구와 함께 時空自在도시 구 현을 위한 국가적 구상과 전략 마련이 필요한 시기이다.
이 연구는 1차년도(2004) 연구인「時空自在세상을 향한 사이버국토 창조방안 (I) : 사이버국토 구축전략과 추진방안」에 이은 2차 연구로서 ‘時空自在도시 구 현방안’을 제시하고자 한다. 연구의 세부목적과 내용은 다음과 같다. 첫째, 時空 自在도시의 개념과 구성요소를 정립하여 時空自在도시 구현을 위한 접근방법을 제시한다. 둘째, 時空自在도시 관련 실험연구, 구상 및 계획, 추진사례 등을 검토 하여 현재 時空自在도시 구현이 어느 즈음까지 논의되고 있는지를 파악하여 시 사점을 도출한다. 현재 적용가능한 기술수준 범위에서 지능화, 사이버화, 네트워 크화를 구현하여 時空自在도시 서비스를 실험적으로 구축한다. 셋째, 기존도시 와 신도시를 時空自在도시로 구현하기 위한 기본방향을 제시하고, 도시를 時空 自在화하는 기술전략과 추진방안을 제시하는 것이다.
이 연구에서는 時空自在도시 관련 문헌과 국내외 사례 등을 종합적으로 검토 하여 時空自在도시 구현을 위한 이론적 틀을 마련하였고, 전자신문사 및 時空自 在기술 전문기관과 기술적 관점에서 검토하고, 실험연구를 수행하여 현실에의 적용 가능성이 높은 구현방안을 모색하였다. 또한 時空自在도시 구축을 구상 및 추진하고 있는 지자체 담당자, 전문기관 담당자, 기술 전문가와의 세미나 및 토
ⅶ 론회를 통하여 현실성있는 時空自在도시 구현방안과 당면한 과제를 도출하였다.
제 2 장 정보기술 발전과 時空自在도시 출현
최근 정보통신기술 패러다임은 時空自在 컴퓨팅을 지향하여 발전하고 있으며, 이에 따라 센서, 전자식별자(RFID), 정보가전기기 등이 다양한 분야에서 상용화 되고 있다. 정보통신기술이 가져오는 생활환경의 변화는 현실의 도시공간구조를 변화시킬 것이라는 의견이 제기되고 있다. 때문에 정보화라는 새로운 관점에서 도시를 이해하고 접근해야 할 필요성이 대두되고 있다.
時空自在 컴퓨팅 기술이 추구하는 바를 요약하면, 첫째 사용자가 컴퓨터의 존 재를 인식하지 않으면서도 사용할 수 있도록 컴퓨터를 생활 속에 파고들게 하는 기술(invisible), 둘째 물리공간의 모든 컴퓨터와 컴퓨팅 기능이 내재된 모든 사물 들을 서로 연결하는 기술(connected), 사용자가 컴퓨터의 사용이나 네트워크의 존 재에 주의를 기울이지 않는 평온하고 조용한 기술(calm), 현실세계를 시뮬레이션 할 수 있도록 현실세계를 네트워크로 연결하여 실제세계를 강화하는 기술(real) 등 이다. 이와 같은 時空自在 컴퓨팅의 발전은 시간과 공간의 제약을 최소화한 時空自在세상의 출현을 촉진하고 있다. 時空自在세상은 <그림 1>에서 보는 바와 같이 ‘사람과 사람(P2P: Person to Person)’, ‘사람과 사물(P2T: Person to Things)’,
‘사물과 사물(T2T: Things to Things)’ 사이의 모든 커뮤니케이션이 시공간을 넘어 서 자유롭게 이루어지는 세상이다.
時空自在 기술의 발달은 우리가 살고 있는 도시 속에 미래지향적인 개념들을 현실화시키고 있다. 도시의 모든 활동이 이루어지는 공간에 대한 개념을 재해석 해야 한다는 요구와 함께 도시계획의 흐름도 변화될 수밖에 없는 상황으로 전개 되고 있다. 이제 時空自在 환경으로 도시의 공간적 변화를 예측하고 이를 근거로 도시계획의 주요과제를 제시하여야 한다.
時空自在도시는 기존의 도시공간에 최첨단 정보기술이 적용되어, 시간․인 간․공간이 서로 자유롭게 정보를 소통하는 새로운 모습의 미래형 도시라고 할 수 있다. 時空自在도시는 최근 u-city라는 용어로 사용되어 여러 부문에서 조금씩
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<그림 1> 時空自在세상의 개념
구분 공 간 인 간
현실공간
전자공간
네트워크
기반기술 정보통신, 지리정보체계, 시뮬레이션 기술의 통합 인터넷에서 에버넷으로 전환
시공자재 세상
u주택 u행정 u교통 u환경 u방재 U물류 시공자재
서비스
시 간
지능화 도시 시공자재인
P2P P2T T2T 상생
작용
유기적 공생
사이버도시
다른 개념과 관점으로 사용하고 있다. 본 연구는 時空自在도시를 구현하는 정보 통신 기술적 관점에서 도시의 지능화, 도시의 사이버화, 도시의 네트워크화로 구 분하여 정의하였다.
도시의 지능화란 현실도시를 구성하는 객체들의 실시간 상태 정보를 사람과 사물, 사물과 사물 사이에 통신을 하고 스스로 지능 활동을 할 수 있도록 주요 장소와 시설물에 전자칩이나 센서를 내장하는 것을 의미한다. 센서나 전자칩을 설치하여 현실도시의 특성, 상태변화 등에 대한 정확한 정보를 실시간으로 수집 하고 관리하고자하는 목적이다.
도시의 사이버화란 지상과 지하를 포함한 도시전체의 다양한 구성요소를 현실 도시와 유사하게 입체적으로 디지털화하여 컴퓨터 속에 저장관리하고 논리적 물 리적으로 연계․통합하여 정보를 처리 및 서비스하는 가상도시이다. 현실도시의 디지털화는 사이버도시 속에서 이음새없이 흘러 다닐 자료구축을 의미하며, 이 는 현실도시의 3차원 공간자료, 현실도시에 설치된 센서로부터 수집된 도시공간 의 특성 및 변화 자료 등을 포함하며, 이는 정보처리 및 서비스의 기반이 된다.
ⅸ 그리고 도시의 네트워크화란 사이버화된 도시와 지능화된 도시의 논리적 물리적 연계통합을 통하여 時空自在도시에 산재해 있는 수많은 정보시스템을 연결하는 다양한 유형의 유무선 네트워크를 포함한다.
<그림 2>는 時空自在도시를 구축하기 위한 도시의 지능화, 사이버화, 네트워 크화를 표현한 것이다. 도시의 지능화는 실시간적인 정보변화를 입수할 수 있도 록 도시의 구성요소에 전자칩을 내장하는 것이다. 도시의 사이버화는 기존 도시 공간과 유사한 모습을 컴퓨터 속에 옮겨 놓는 디지털화를 의미한다. 도시의 네트 워크화는 지능화된 도시와 사이버화된 도시 사이를 흐르는 정보를 인간에게 전 달하는 것이다. 따라서 時空自在도시는 기존의 도시공간이 정보기술을 기반으로 사이버화․지능화․네트워크화를 통해, 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물 사이에 시공간을 넘어서 자유자재로 정보를 교류하고, 서로 보완 상생할 수 있는 새로운 도시공간이라 정의할 수 있다.
<그림 2> 時空自在도시의 구현
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제 3 장 국내외 時空自在도시 관련사례 및 실험구축
이 장에서는 국내외 時空自在도시의 구축과 관련된 사례를 조사하였다. 관련 사례는 時空自在도시를 실험연구, 구상 및 계획, 사업추진한 사례로 구분하여 수 록하였다. 각 사례에서 수행된 내용을 살펴본 후 향후 時空自在도시를 구축할 때 고려해야 할 사항을 시사점으로 도출하였다.
1990년대에 미국과 유럽을 중심으로 소규모 공간을 대상으로 다양한 사물에 時空自在 관련기술을 적용하는 실험연구를 통해 時空自在공간의 구현가능성을 증명하였다. 이러한 실험연구 사례에서는 네트워크와 센서, RFID, 디스플레이 등 다양한 時空自在 기술 및 이러한 기술들의 연계․통합의 가능성을 확인할 수 있 으며, 미래의 IT 발전방향을 예측할 수 있다. 이러한 실험연구에서는 時空自在도 시를 현실도시의 연장선상에 놓고 인간의 편의성 증대에 초점을 맞추고 있다.
時空自在도시와 관련하여 구상 및 구체적인 계획수립은 최근 국내의 몇몇 지 자체에서 시도되고 있다. 그러나 u-지자체 추진계획은 구체적인 도시구현수단에 대한 연구가 선행되지 않은 상태에서 개념적 논의만 집중되는 경향이 있다. 또한 일반적인 정보화 계획 수준의 자료를 가공하여 예산확보 및 시민들에 대한 시정 활동 홍보 등에 활용되는 경우도 있다. 따라서, 時空自在도시의 개념, 구현을 통 한 이익과 손실, 실천 가능성 및 구체적인 구현방안 등에 대한 심층적인 분석이 필요한 시점이다.
時空自在도시 구현이 체계적이고 구체적인 실천방안 없이 개별적이고 부분적 으로 이루어질 때 기술개발 및 표준화 등과 관련된 문제를 야기할 수 있다. 또한 時空自在도시에 대한 개념 자체를 혼란시켜 새로운 분야의 발전을 저해하거나 예산의 낭비를 가져올 수도 있다. 따라서 무분별한 선전용 유사계획들이 난립함 으로써 時空自在도시 구현에 걸림돌이 되지 않도록 각별히 노력해야 할 것이다.
디지털 도시 또는 u-City라는 이름을 걸고, 공공기관과 망사업자, 그리고 IT업 체가 앞장서서 時空自在도시 구현사업을 추진하고 있다. 그러나 사업내용을 구 체적으로 살펴보면, 기존 정보화사업에 인프라를 좀 더 강화하고, 제공하는 서비 스의 종류 및 수준을 약간 다양화한 정도로 사업이 진행되고 있다. 즉, 실제 時空
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<그림 3> 時空自在도시 관련사례 종합
自在도시의 개념을 충분히 반영하지 못하고 있으며 단시간 내에 가시적인 효과 를 내기 위하여 기능과 역할을 상당히 축소하여 時空自在도시 구현을 추진하고 있는 실정이다.
<그림 3>은 時空自在도시 관련사례를 실험연구, 구상 및 계획, 사업추진 등의 단계로 구분하여 종합적으로 나타낸 것이다. 그림에서 보는 바와 같이, 1990년대 부터 다양한 실험연구가 진행되어 왔으나, 時空自在도시의 구상 및 계획, 사업추 진은 2000년 이후에 수행되었음을 알 수 있다. 時空自在도시는 정보기술뿐만 아 니라, 도시구현에 대한 철학과 이념을 반영해야 하므로 다양한 주체의 의견을 수 렴하여 체계적이고 단계적인 구현방안을 마련해야 할 것이다.
이 연구에서는 時空自在도시 구축모델 및 구현방안을 마련하기에 앞서 실험적 으로 時空自在환경에서 도시의 지능화와 사이버화 및 네트워크화를 적용해보는 실험구축을 하였다. 실험구축의 사례지역은 1차년도 사례지역이었던 서울시 강 남구 테헤란로 주변의 가로수, 가로등, 교통표지판 등의 도시시설물을 대상으로 하였다. 실험구축의 내용은 <그림 4>와 같다.
실험구축을 통해 時空自在도시가 지향하는 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과
2005
․ 피콤
․ 트론
․ 유비캠퍼스
․ 스마트 Its
․ u-City 실현을 위한 지자체 GIS 통합시스템
․ u-지자체 추진계획 u-경북, u-광주, u-제주 등
․ INTELCITY
․ u-강남
․ 파주운정 u-City
․ 용인흥덕/화성동탄 디지털 도시
․ u-송도
․ DMC 및 DMS 2000 ․ 스마트 유치원
1995
～
․ Cool Town
․ Easyliving
․ 스마트 먼지
․ 스마트 태그
․ Oxygen
․ Things That Think
실험연구 구상 및 계획 사업추진
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<그림 4> 실험구축 내용적 범위
가로수/가로등 교통표지판
지능화 RFID 태그 탑재
Level 1 Level 3 Level 2
Level 1 Level 3 Level 2
Level 1 Level 3 Level 2
지능화 네트워크화 사이버화
정보송수신
사이버도시 Web기반 3D모델 U-시설물 관리
현장
anywhere 정보입력/저장
사물 사이에 의사나 정보를 효율적으로 송수신할 수 있는 환경을 조성하고자 하 였으며, 사람과 사물이 정보를 공유하는 환경을 일부 구현하였다. 그러나 기술적 으로 2005년 현재 적용 가능한 기술과 연구기간의 제약 등의 한계에 따라 時空自 在환경의 일부만을 구현하였다. 지능화 부분에서는 상황정보를 능동적으로 인식 하는 센서기능을 실험구축범위에서 제외하였으며, 사이버화 부분에서는 가로등 의 밝기 표현과 같은 가상정보 또는 분석정보를 표현은 제외하였다. 네트워크화 부분에서는 태그정보를 데이터베이스 관리 서버로 자동으로 전송하는 기능 대신 에 PDA에 판독기(reader)를 장착하여 수동으로 서버에 전송하는 한계를 가지고 있다.
제 4 장 時空自在도시 모델과 구현방법
도시는 변화하고 성장하는 동적인 속성을 지니고 있기 때문에 단편적 차원에 서 개념화하기란 쉽지 않다. 그럼에도 불구하고 동서고금을 막론하고 도시는 가 장 보편적인 인간정주공간이라는 점은 부인할 수 없다. 인간정주과학을 발전시
xiii 킨 Doxiadis(1968)는 인간정주사회의 구성요소를 ‘인간(man)’, ‘사회(society)’, ‘자 연(nature)’, ‘네트워크(networks)’, ‘쉘(shells)’로 구분하였고, 대한국토‧도시계획학 회(2004)는 도시의 구성요소를 시민(citizen), 활동(activity), 토지(land), 시설 (facility)의 네 가지로 구분하고 있다. 이 연구에서는 기존 학계에서 사용하고 있 는 도시공간을 대상으로 時空自在기술을 적용할 대상을 구분하여 도시의 구성요 소를 제시하였다. 각종 첨단정보기술을 도시공간에 도입․적용하기 위해서 무엇 보다 그 대상이 명확하게 구분되어야 하기 때문이다. 따라서 도시공간을 구성하 는 사람(man), 재화(goods), 시설(facility), 자연(nature), 활동(activity)으로 구분하였 다.
<그림 5>는 時空自在도시를 구성하는 자연, 사람, 재화, 시설, 활동 요소를 時 空自在화 하는 개념을 표현한 것이다. 자연은 토지, 수자원, 대기, 동식물 등으로 이루어지며, 재화는 의복, 제품 등과 같은 이동성 있는 소비재 , 시설은 도로, 상 하수도 등과 같은 기반시설과 주택, 학교, 병원 등과 같은 이용시설로 이루어진 다. 활동은 거주, 생산, 여가, 교통으로 구성되며, 사람은 도시공간에서 거주하고
<그림 5> 時空自在도시의 구성요소
활동 활동
자연
재화
사람
시설 시공자재도시 인프라 및 정보기반
운용S/W 및 응용서비스 도시의 지능화
도시의 사이버화
네트워크화 네트워크화
Ubiq. Sensor Network Ubiq. Sensor Network
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활동하는 모든 도시민을 의미한다. 時空自在도시에서는 각 구성요소의 특성에 따라 사이버화, 지능화, 네트워크화를 위해 각각 다른 기술들이 적용되며, 새로운 도시공간창출을 위한 역할도 다르다.
時空自在도시를 구현하기 위해서는 도시공간에 각종 정보기술을 도입하고 이들이 체계적으로 작동할 수 있도록 해야 한다. <그림 6>은 앞에서 정의한 도시 공간 구성요소와 이를 時空自在 환경으로 구현하기 위한 정보기술 수단을 연계 한 매트릭스다. 도시공간의 어느 부분(what)에 어떤 時空自在 기술(how)을 적용 해야 하는가를 이해하는 틀을 제공한다. 도시공간을 구성하는 사람, 재화, 시설, 자연, 활동의 각 요소들에 적정한 기술을 적용하여 時空自在 환경으로 구현하는 주체(who), 수준(level), 단계(when) 등도 다르게 계획해야 한다.
時空自在도시를 구성하는 모든 대상의 첨단정보화를 국가 혹은 기업이나 시민 중 어느 한 쪽이 부담하는 것은 바람직하지 않다. 적절한 분류기준에 따라 대상 과 역할을 규정하고 이를 수행할 주체를 정하는 것이 바람직하다. 현실적으로 첨
<그림 6> 時空自在도시 구현을 위한 접근 틀
xv 단정보도시를 구현하는데 막대한 예산이 장기간 소요될 것으로 예상된다. 따라 서 초기의 기반구축부터 고도 활용 내지는 생활화까지 時空自在도시 발전과정을 전망하고 단계적으로 추진해야 한다.
제 5 장 時空自在도시 구현을 위한 추진방안
이 장에서는 時空自在도시를 구현하기 위한 추진방안으로 時空自在도시 구현 방향과 기술전략, 도시계획체계 정비방안을 제시하였다. 時空自在도시 구현 방 향은 크게 기존도시와 신도시를 구분하여 기존도시의 점진적 時空自在화와 신도 시의 전면적 時空自在화 방향을 제시하였다. 기술전략은 도시의 지능화, 사이버 화, 네트워크화를 위한 기술도입방안을 도출하였다. 마지막으로 時空自在도시 구현을 위한 도시기본계획의 정비방안을 제시하였다. 신도시를 時空自在도시로 구현하는 경우와 기존도시를 時空自在도시로 전환하는 경우에 대한 구현방향을 제시하였다.
時空自在도시는 기존 도시와는 다른 개념을 기반으로 조성되는 도시이기 때문 에, 도시공간의 구성요소인 사람, 재화, 시설, 자연, 활동의 세부 구성요소를 지능 화, 사이버화, 네트워크화 하는데 기존의 법제도의 보완이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 도시계획체계를 고려한 時空自在형 정보화계획체계를 제안하였다.
도시를 時空自在화하기 위해 계획적 관점과 기술적 관점을 모두 고려한 새로운 정보화계획의 필요성을 강조하였다. 또한 정보통신기술의 발전과 사회변화를 수 용할 수 있도록 관련 법제도를 재정비하는 것과 함께 관련되어 있는 기존의 정보 화사업들과의 연계방안도 모색하였다.
제 6 장 결 론
이 장에서는 時空自在도시 구현방안 연구의 기대효과, 연구의 특징 및 한계, 정책건의 및 향후 연구과제를 제시하였다. 곧 다가올 時空自在세상에 요구되는 새로운 도시의 비전은 時空自在도시의 모습이며, 이를 실제 구현하기 위해서는 기술적 관점에서 현실도시의 지능화와 사이버화, 네트워크화가 이루어져야 한다.
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도시를 구성할 대상을 사람, 재화, 시설, 자연, 활동으로 구분하여 적용할 기술과 구현방안을 제시하였다. 신도시를 건설하거나 기존도시를 재정비하는 체계를 분 석한 결과, 도시건설의 기본이 되는 기존의 도시계획체계는 정보기술을 적용한 새로운 패러다임의 도시계획체계로 재정비되어야 한다. 이에 따라 기존도시의 경우, 이미 설치된 도시시설물의 특성을 감안하여 점진적 時空自在화를, 신도시 의 경우 도시기본구상단계부터 전면적인 時空自在화를 하는 것이 효과적이다. 이 연구를 통해 정립된 時空自在도시의 개념 및 구성요소는 향후 국가 차원에 서 대비해야할 時空自在도시 구현에 필요한 기초 지식을 제공할 것이며, 時空自 在도시 구현방안과 기술전략, 도시계획체계 정비방안은 다가오는 時空自在시대 에 필요한 국가정책의 초석이 될 것이다. 우리 정부의 당면 과제인 국가균형발전 을 위해 지방소도시를 육성하고 신도시를 건설하기 위하여 새로운 정보화도시를 계획할 때, 이 연구에서 제시된 時空自在도시 구현방안이 적시에 적용 가능할 것 으로 기대된다. 특히 새로운 패러다임의 도시계획 수립, 지속가능한 도시관리 등 관련제도를 정비하는데 기본 틀로 활용할 수 있을 것이다. 마지막으로 이 연구는 현재 u-city건설이라는 이름하에 각 지방자치단체가 경쟁적으로 추진하고 있는 사업이 자칫 디지털 난개발을 유발할 우려가 있는 바, 이를 방지할 수 있는 기술 전략과 국가적 지침 마련을 위한 토대로 활용할 수 있을 것이다.
