6 사물인터넷으로 진화하는 스마트도시 추진현황

기술발전 및 도시혁명

역사적으로 기술발전은 도시의 형태와 기능에 많은 영향을 주고받았다. 약 1만 년 전 최초의 도 구인 석기사용은 원시 농업을 가능하게 하였으며, 이는 인류가 정착생활을 시작하는 농업혁명으 로 이어졌다. 그리고 농업기술의 성장은 다시 잉여 식량을 자본으로 활용하는 도시혁명으로 진 화하였다. 기원전 3천 년경부터 시작된 고대 도시문명은 도로망, 하수도 시설 등 도시의 기반시 설들을 갖춰나가면서 공간상에 많은 시민들이 거주할 수 있는 환경들을 조성할 수 있게 하였다.

많은 시간이 지나 18세기 후반 증기기관이라는 새로운 기술의 발명은 공장제 생산을 가능하 게 하는 산업혁명을 불러왔다. 땅에서 해방된 농민들이 대거 도시로 유입되어 노동자가 되었고, 이들을 수용할 수 있도록 고층·고밀의 형태로 공간상에 입체적으로 건물들이 집적하게 된다.

이들 도시로 집중하는 인구로 인하여 다양한 도시문제들이 발생하게 되는 것도 바로 이 시기다.

산업혁명에 이은 정보혁명은 인류의 활동기반을 물리적 공간에서 인터넷공간과 같은 새로운 전자공간을 창조한 탈공간적 혁명이라 할 수 있다. 컴퓨터와 인터넷을 통해 만들어진 사이버공 간이라고도 하는 새로운 전자공간은 물리적인 현실공간을 대체하거나 가상체험, 사이버 쇼핑 등과 같이 현실의 활동들을 대체하였다. 최근의 사물인터넷(IoT) 기술 발전은 한 단계 더 나아

이재용 | 국토연구원 연구위원([email protected])

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인간과 사물들이 네트워크로 연결되어 물리공간에서 이동 중에도 전자공간에 접속하여 다양한 정보 및 서 비스를 제공 받을 수 있는 등 물리공간과 전자공간의 모든 정보와 상호 작용이 가능하게 된다.

사물인터넷 기술의 도래와 도시의 지능화

사물인터넷이라는 개념은 갑자기 새로 나타난 개념 은 아니다. 1988년 마크 와이저(Mark Weiser)에 의 해 차세대 컴퓨팅에 대한 비전으로 이미 ‘유비쿼터스 컴퓨팅’이라는 용어를 사용하였다. ‘유비쿼터스’는 라 틴어 ‘ubique’에서 유래한 것으로 ‘도처에 있다, 언 제 어디서나 존재한다’라는 의미로 사용되는데 이에 파생된 ‘유비쿼터스 컴퓨팅’은 ‘언제, 어디서나 컴퓨 팅 능력(Computing Power)을 활용할 수 있는 환경’

을 의미한다. 이러한 환경을 조성하기 위하여 센서나 칩 형태의 컴퓨터가 개별 사물에 들어가 사물들을 지 능화하고, 이들 지능화된 사물들은 사람과 유·무선 네트워크로 연결되어 쌍방향으로 작동하고 소통하며 상황에 맞는 정보 및 서비스를 제공한다. 사물인터넷 역시 사물들 간 네트워크로 연결되어 상호 소통하며

지능화에 중점을 두고 연결성 을 이야기한다면, ‘사물인터 넷’은 연결성에 중점을 두고 사물의 지능화를 말하는 것으 로 두 개념은 거의 일치한다 고 할 수 있다.

미국의 정보기술 자문회사 인 가트너(Gartner)에 의하 면 2009년 사물인터넷 기술 을 사용하는 사물의 개수는 약 9억 개였으나 2020년에는 그 수가 260억 개 이상 이 될 것이라 예측하였다. 이에 따른 세계시장 역시 2013년 2천 억 달러에서 2020년 1조 2천억 달러 이 상으로 확대될 것으로 전망하고 있으며, 국내시장 역 시 2013년 2조 3천억 원에서 2020년 30조 원으로 성 장할 것으로 예상하고 있다. 사물인터넷 기술은 가전 제품 등 생활형 서비스 분야라 할 수 있는 스마트홈 서비스에서부터 의료, 환경, 교육 등 다양한 분야에 서 활용이 가능하다. 특히, 사물인터넷 기술이 도시 와 접목하게 되면서 ‘스마트도시’에 대한 논의가 최근 활발히 이루어지고 있다.

스마트도시는 현재까지 그 개념이 매우 모호하 며 규격화되고 통일된 정의는 존재하지 않고 있다.

<표 1>은 주요 기관들과 기업들의 스마트도시를 정 의할 때 필요한 서비스 분야 내용들을 보여주고 있 다. 국내의 경우 다른 기관 및 기업들과 다르게 에 너지 분야가 빠져 있는 것이 가장 큰 특징이라 할 수 있다.

비록 서비스 분야에 관한 내용들은 조금씩 차이 가 있지만 일반적으로 스마트도시는 ‘사물인터넷 등 ICT를 활용하여 도시문제를 해결하고 시민들의 삶의

출처: 하원규, 황성현. 2011: 226. 수정.

고대도시 혁명

산업혁명

제1차 도시혁명 제2차 도시혁명 제3차 도시혁명 제4차 도시혁명

● BC 3천 년

● 물리공간상의 평면적 집적

● 18세기

● 물리공간상의 입체적 집적

● 20세기 후반

● 전자공간의 출현

● 21세기 전반

● 물리공간과 전자공간의 만남

인터넷혁명

만물지능통신혁명

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질을 향상시키는 지속가능한 도시’로 정의하고 있다.

도시의 공공서비스 측면에서 살펴보면 스마트도 시는 한정된 자원의 제약으로 도시인구가 증가함에 따라 도시기반시설을 무한대로 늘려갈 수 없기 때문 에 기존 도시기반시설에 ICT 기술을 접목시켜 효율 화를 극대화한다는 측면에서 각광받고 있다. <표 2>

와 같이 도시에서 발생하는 문제점들을 기존에는 자 원 및 인력을 투입하여 해결하려 하였다면, 스마트 도시는 사물인터넷 등의 기술을 활용하여 도시 내 정보들을 수집하고 문제발생 시 적절하게 정보를 제 공하여 자원 및 인력을 최대한 효율적으로 이용하 는 것을 주 목적으로 하고 있다. 스마트도시는 도시 문제 해결을 위해 사물인터넷 기술을 활용하여 자원 및 인력 투입을 최소화하면서 최대 효율을 낼 수 있 다는 가능성으로 인해 국내외적으로 크게 주목을 받 고 있다.

해외 스마트도시 추진현황

스마트도시 프로젝트는 2008년 선진국을 중심으로 20여 개에 불과하였으나 최근 5년 사이 중국, 인도, 동남아시아, 남미 국가 등의 개발도상국 포함 600여 개 이상의 도시에서 추진하고 있다. 또한, 전 세계 스 마트도시 시장은 2011년 530조 원 규모에서 2016년 에는 1,300조 원 규모로 연평균 14%의 성장률을 보 일 것으로 전망되고 있다.

스마트도시 프로젝트의 내용이나 특징을 살펴보 면 시간에 따라 많은 변화가 나타나고 있음을 알 수 있다. 2008년 스마트도시 프로젝트의 대부분 사업들 은 테스트베드 형태의 기술 실험적 측면이 강한 프로 젝트이거나 혹은 고속통신망 구축사업이 주를 이루 었다. 또한, 유럽 및 미주 등의 선진국에서는 공공사 업이 아닌 민간 주도의 사업이 대부분이었다. 하지

<표 1> 주요 기관과 기업들의 스마트도시 서비스 분야

기관명 스마트

에너지

스마트 환경

스마트 교통

스마트 빌딩

스마트 안전

스마트 의료

스마트 교육

스마트 행정

스마트 워크

스마트 문화/관광

스마트 커뮤니티

국토교통부 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Gartner ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

IDC ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

IBM ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Cisco ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

NIPA

출처: 홍승표 외. 2013.

<표 2> 스마트도시의 문제해결 방식 예시

구분 기존 도시 스마트도시

범죄발생 경찰력의 산발적 배치 ^● 범죄의 발생정보를 CCTV 등으로 실시간 입수하여 신속·정확한 경찰력 투입

교통체증 신규 도로 확대 ^● 교통정보 제공을 통한 우회로 안내

● 대중교통의 실시간 도착정보 등을 안내하여 대중교통 편의성 제공

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을 살펴보면 개발도상국을 포함하여 사물인터넷 등 정보통신기술을 직접적으로 도시에 적용하는 형태로 변화하고 있으며, 도시의 공공성 때문에 대부분의 사 업들이 선진국을 포함하여 공공 주도로 이루어지고 있음을 알 수 있다.

본 장에서는 기존 도시를 대상으로 추진되는 유럽 의 스마트도시들과 경쟁력 있는 도시 건설을 목표로 추진되고 있는 아시아의 스마트도시 추진현황을 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.

1. 유럽의 스마트도시 추진현황

유럽은 각 국가별로 스마트도시를 추진하는 동시에 유럽집행위원회(European Committee: EC)를 중심 으로 유럽의 통합된 스마트도시 모델을 만들어 확산 하려는 계획을 가지고 있다.

유럽의 스마트도시 구축 목적은 에너지 효율성의 극대화로 정의할 수 있다. 유럽의 스마트도시 구축 의 출발은 2007년 EU에서 1990년 대비 2020년 온 실가스 배출 수준을 20% 감축하고, 재생가능 에너 지 비중을 20% 확대하며, 에너지 효율성을 20% 올 린다는 ‘20-20-20’ 정책목표에서 시작된다. 정책목 표 실현의 구체적인 대안 중 하나로 EC는 2013년 10

월 스마트도시 및 커뮤니티 혁신 파트너십 전략실행 계획(Smart Cities and Communities Innovation Partnership Strategic Implementation Plan, 이하 전략실행계획)을 발표하였으며, 계획의 진행을 위하 여 2015년 말까지 2억 유로를 투입할 계획에 있다.

전략실행계획의 내용을 살펴보면, 먼저 스마트 도시 추진을 ‘지속가능한 도시 이동성(Sustainable Urban Mobility)’, ‘지속가능한 지역개발(Sustainable Districts and Built Environment)’, 그리고 마지막 으로 ‘에너지·운송·ICT 인프라의 융합(Integrated Infrastructures and Process Across Energy, ICT, and Transport)’ 등 3개 분야로 접근하고 있다. 또 한, 각각의 영역들을 추진하기 위하여 ‘의사 결정 (Decision)’, ‘통찰력(Insight)’, ‘재원 확보(Funds)’를 요구사항으로 선정하였다(<그림 3> 참조).

개별 영역 중 ‘지속가능한 도시 이동성’은 교통 관 련 스마트도시 솔루션 개발 및 대체연료 개발, 교통 정보의 생산·분석·활용 등 교통시스템과 관련된 내용들이며, ‘지속가능한 지역개발’은 노후건물의 에 너지 관리 등을 포함하는 스마트도시화, 도시의 재생 에너지 생산, 도시 내 탄소, 에너지, 물 등에 대한 모 니터링 시스템 등을 포함하고 있다. 마지막으로 ‘에 너지·운송·ICT 인프라의 융합’은 기존 도시기반시

출처: 국토교통부. 2009, 2014a. 취합 수정.

2008년 선진국 중심의 스마트도시 추진 - 아시아(공공 주도), 유럽·미주(민간 주도)

2014년 개발도상국 포함 전 대륙에 걸쳐 스마트도시 프로젝트 추진 - 전 대륙에서 공공 주도로 스마트도시 프로젝트 추진

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설과 ICT 기반시설의 적극적 융합, 비즈니스 모델 개 발 등을 포함한다. ‘지속가능한 도시 이동성’ 및 ‘지속 가능한 지역개발’은 에너지 절감에 초점을 맞추고 있 고 ‘에너지·운송·ICT 인프라의 융합’은 기반시설에 중점을 두고 있음을 알 수 있다.

요구사항 중 ‘의사 결정(Decisions)’ 부문은 정보의 적극적 공유를 통한 스마트도시 서비스에 대한 시민 들의 아이디어와 동의 확보 및 스마트도시 도입을 방 해하는 법제도적 규제 철폐 등을 강조하고 있다. ‘통 찰력(Insight)’ 부문은 스마트도시 구현과정을 공유 하고 스마트도시 도입의 기준 및 지표개발, 빅데이터 중심의 오픈데이터 거버넌스 및 표준화 등을 포함하 고 있다. 마지막으로 ‘재원 확보(Funds)’ 부문에서는 비즈니스 모델 개발을 촉구하고 있다.

유럽의 스마트도시 추진현황을 전반적으로 살펴 보면 에너지 활용 고도화를 목적으로 기존의 건물 혹은 기반시설들을 ICT와 융합하는 형태로 가고 있 으며, 물리적 시설 구축 이외에 정보공유 및 재원 확 보 등 소프트한 측면에 대한 관심이 높음을 알 수 있다.

2. 아시아의 스마트도시 추진현황

아시아권의 스마트도시 구축은 유럽의 스마트도 시 정책과는 목표를 달리 하고 있다. 중국, 인도 등 대표적 스마트도시 추진 국가들을 살펴보면, 급격 한 도시화로 인해 새로운 신도시들을 구축하는 과 정에서 스마트도시를 구 축하여 내수를 확대하고 새로운 성장동력으로 육성 하는 동시에 도시문제까지 해결할 수 있는 경쟁력 있 는 도시 구축을 목표로 하고 있다.

중국의 경우를 살펴보면 1950년 12%에 불과하던 도시화율이 1990년 26%, 2010년에는 49%에 육박하 는 등 매년 중국 인구의 1% 정도가 농촌에서 도시로 이주하고 있어 이로 인한 신도시 건설이 필요한 시점 이다. 또한, 2013년 도시 전체 인구의 14%인 중상위 층이 2020년 도시 전체 인구의 56%를 차지할 것으 로 예상되면서 이들 중상위층의 소비 확대로 인한 교 통문제, 전력문제 등 다양한 도시문제가 발생할 것 으로 예측되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 중국은 약 90조 원을 투자하여 2015년까지 전국 약 320개의 스마트도시 건설을 목표로 정하였다. 사업 내용 역시 기반시설 및 도시 건설 등에 집중하고 있 으며 이를 통한 산업 활성화를 적극 추진하고 있다 (<그림 4> 참조).

인도 역시 2050년경 도시거주 인구가 전체 인구 의 약 50% 이상으로 예상되면서 급격한 도시화로 인 한 교통난, 에너지 부족, 주택 부족, 공해발생 등 도

<그림 3> 유럽 스마트도시 전략실행계획 추진방향

출처: EC. 2013.

Policy & Regulation|creating the enabling environment to accelerate improvement Citizen Focus|how we include citizens into the process as an integral actor for transformation

Integrated Planning|how we work across sector and administrative boundaries; and manage temporal goals

Metrics & Indicators|enabling cities to demonstrate performance gains in a comparable manner

Knowledge Sharing|how we accelerate the quality sharing of experience to build capacity to innovate and deliver

Open Data|understand how to exploit the growing pools of data; making it accessible-yet respecting privacy Standards|providing the framework for consistency commonality and repeatability, without Stifling innovation Business Models, Procurement & Funding|integrating local solutions in an EU and global market

Sustainable Urban Mobility

DecisionsInsightFunds

Sustainable Districts

& Built Environment

Integrated Infrastructure &

Processes

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의 수단 및 도시문제 해결을 위한 솔루션으로 100개 의 스마트도시 건설을 추진 중에 있다. 이외에 베트 남 등 동남아시아 국가들도 중국 및 인도와 유사하게 급격한 도시화로 인한 도시문제 해결 및 성장동력으 로 스마트도시를 채택 중이다.

아시아의 개발도상국들은 급격한 도시화로 인한 다양한 문제들을 사물인터넷 등 다양한 ICT를 도시 에 적용함으로써 해결하려 하고 있으며, 특히 신도시 개발 시 스마트도시 조성을 함께 고려하여 설계·추 진하고 있다.

국내 스마트도시 추진현황

국내는 제2기 신도시 추진과 혁신도시, 행복도시 등 신도시 개발이 적극적으로 추진되던 2000년대 초반 이미 전국적으로 구축되었던 고속통신망을 도시에 적용시키는 사업을 추진하였다. 국내 스마트도시 추 진은 다른 아시아권 국가들과 유사하게 건설과 통신 의 융합을 통한 신성장동력의 육성을 가장 큰 목표로 두고 추진하게 된다. 특히, 국내 스마트도시는 신도 시 개발 시 발생하는 개발이익을 도시의 지능화 기반 시설에 투자하도록 하여 중앙정부나 지방자치단체의 대규모 예산투입 없이 추진을 할 수 있어 전국적으로 빠르게 확산되는 원인이 된다.

은 신도시 개발을 기 반으로 하고 있었기 때문에 현재 우리나 라의 국토정책이 신 도시 개발을 지양하 는 방향으로 가게 됨으로 인하여 2010년 이후 침체 기를 겪게 되었다.

이를 해결하기 위하여 2014년 제2차 유비쿼터스 도시 종합계획과 U-City 활성화 계획에 의거하여 현 재는 신도시에 기반한 스마트도시 추진모델에서 시 민 아이디어를 채택하여 시민들에게 맞는 서비스를 발굴 및 추진하고 있다. 기 구축된 스마트도시 관련 기반시설¹⁾을 활용한 정보 및 시스템의 연계·통합을 통하여 저비용·고효율 스마트서비스 추진, 빅데이 터의 활용 등 유럽에서 추진하고 있는 물리적 구축 이 외의 분야들을 포함하면서 기존 도시의 효과적인 문 제해결을 중심으로 방향이 바뀌어가고 있다.

이러한 측면들을 반영하여 최근 다양한 지자체에 서 해당 지역의 현안을 사물인터넷 등 ICT를 활용하 여 해결하고자 하는 움직임이 활발해지고 있다. 서울 시는 ‘사물인터넷 도시 조성사업’의 일환으로 북촌을 시범지역으로 선정하여 사물인터넷 도시환경을 구현 할 계획이다. 북촌은 최근 관광객으로 인한 안전과 소음, 주차, 쓰레기 등의 문제가 발생하여 사물인터 넷으로 도시문제를 해결하고 보다 나은 관광서비스 를 제공하고자 한다. 북촌 시범사업 결과를 바탕으로 사물인터넷 도시 조성을 위한 중장기 전략을 수립하 여 내년에는 서울시 전역으로 확대해나갈 예정이다.

김포시는 빅데이터와 사물인터넷을 활용하여 안

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1) 도시통합운영센터, 통신망, CCTV 및 각종 센서 등.

스마트시티 건설 및 거주 ^●도시계획 포함 도시 건설 및 관리 분야, 도시기능 향상 관련 시스템 및 통합관리 스마트 관리 및 서비스 ^●정부, 공공 및 특별지원 서비스(지능형 교통, 사회안전망, 에너지관리, 지능형 금융 등) 산업 및 경제 스마트화 ^●산업계획 및 신산업 개발(첨단 산업, 서비스산업 등)

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전한 도시를 구축할 계획이다. 모바일, 소셜미디어, 지능형 CCTV 등 사물인터넷과 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터를 활용하여 실시간 관제가 필요한 시설물과 공간, 단지, 건축물 등을 통합한 도시통합안전시스템 을 구축함으로써 다양한 재난위험 전조의 조기 예측 및 대비 기능을 강화할 예정이다. 이외에도 부산 센 텀시티, 대구 헬스케어 실증단지, 송도 국제업무단지 등 사물인터넷을 활용한 다양한 도시모델들이 등장 하고 이와 관련한 실증사업들이 추진되고 있다.

시사점 및 향후 과제

국내의 스마트도시 추진을 살펴보면 유럽 등 선진국 과 다르게 신도시 개발 정책과 더불어 스마트도시를 구축해왔다는 특징을 가지고 있다. 일부에서는 국내 의 스마트도시가 실패하였다는 비판을 받기도 하지 만 이는 신도시 개발을 지양하는 국내의 건설환경적 문제에 기인하고 있기 때문이라고 할 수 있다. 하지 만 국내의 신도시 중심 스마트도시 개발 모델은 유 럽에서 추진하지 못한 신도시 기반 스마트도시 구축 및 관리·운영 경험을 가진다는 장점을 가지고 있으 며 중국, 인도, 베트남 등 아시아 개발도상국 및 이와 유사하게 스마트도시를 추진 중인 남미 국가들에게 는 기존 도시 위주의 커뮤니티 조성, 빅데이터의 활 용 등 기존 도시 문제해결 중심의 유럽권 모델보다 유 리한 측면이 있다. 따라서 국내 신도시 중심의 스마 트도시 구축 모델을 현재 국내상황과 맞지 않는다는 이유로 폐기하기보다 구체화시켜서 해외 스마트도시 구축에 활용할 수 있도록 할 필요가 있다.

국내 스마트도시 모델에서 에너지 분야와 관련한 부 분은 향후 풀어나가야 할 숙제다. 스마트그리드 관련 정책들이 산업통상자원부에서 추진되다 보니 국내 스

과 인도는 현재 유럽 국가들과 협력을 하면서 자국의 스마트도시 모델에 에너지 부문 관련 내용을 많이 포함 하고 있다. 따라서 차후 확대되는 세계시장 진출을 위 해서는 현재의 스마트도시 모델에 에너지 부문을 추가 할 수 있는 스마트도시 모델을 개발·추진해야 한다.

새로운 기술 및 스마트 솔루션들을 도시에 적용하 면서 도시는 빠르게 진화하고 있는 중이다. 국내뿐만 아니라 해외에서도 매일 새로운 스마트도시 관련 정 책들이 쏟아져 나오고 있으며, 사물인터넷 기술에 대 한 기대와 수요가 급증함에 따라 이를 적용한 도시모 델에 대한 관심도 높아지고 있다. 사물인터넷 기술은 스마트도시를 실현하는 또 하나의 중요한 방법론으 로 자리 잡을 것이다. 이러한 격변기에 스마트도시에 대한 정책적 혹은 학술적 관심을 높여가 국내의 상대 적 우위를 지속하고 스마트도시를 국제적으로 선도 해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 관련 부처가 협 력하여 사물인터넷 기반 스마트도시 구축을 위해 플 랫폼, 서비스, 표준화, 해외진출 등을 상호 연계 추진 함으로써 초연결 창조사회 패러다임 변화에 대응해 야 할 것이다.

참고문헌 ---

국토교통부. 2009 제1차 유비쿼터스도시 종합계획.

___ ____. 2014a. 제2차 유비쿼터스도시 종합계획.

___ ____. 2014b. U-City 활성화 지원계획.

대한국토·도시계획학회. 2009. 도시, 인간과 공간의 커뮤니케이션. 서 울: 커뮤니케이션북스.

미래창조과학부. 2014. 사물인터넷 기본계획.

이윤희. 2013. 창조경제 실현을 위한 사물인터넷 기반 유망 시장 전망 및 과제. 서울: 한국정보화진흥원.

정보통신산업진흥원. 2013. EU의 스마트 시티 구축 전략 분석. 해외 ICT R&D 정책동향 07호. 대전: 정보통신산업진흥원.

주대영, 김종기. 2014. 초연결시대 사물인터넷(IoT)의 창조적 융합 활성화 방안. ISSUE PAPER 2014-342. 서울: 산업연구원.

하원규, 최해옥. 2013. 디지털 행성과 창조도시 전략. 서울: 전자신문사.

하원규, 황성현. 2011. Super IT Korea 2030. 서울: 전자신문사.

홍승표, 변화성, 이재환, 강회일, 조성선, 어윤봉, 김정환 외. 2013. 국내 외 스마트 시티 구축동향 및 시사점. ICT Insight 2013-6. 대전:

정보통신산업진흥원.

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