특집
사물인터넷으로 만드는 초연결 창조국토
국토시론 時空自在의 세상을 여는 사물인터넷
이슈와 사람 “사물인터넷의 핵심은 연결(Connectivity)과 지능(Intelligence)의 결합입니다” - 이윤덕 IoT실증사업추진단장
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2015
KRIHS Monthly Magazine
Contents
국토시론 時空自在의 세상을 여는 사물인터넷 김영표_ 대한지적공사장
특집 | 사물인터넷으로 만드는 초연결 창조국토 1. 효율적 국토관리를 위한 사물인터넷 추진방향 주대영_ 산업연구원 연구위원
2. 사물인터넷 시대의 스마트도시 정책방향 박승기_ 국토교통부 도시재생과장 이동창_ 국토교통부 도시재생과 주무관 3. 농촌의 삶을 바꾸는 사물인터넷 기반 스마트팜 안정훈_ 농촌진흥청 지식정보화담당관실 주무관 이혜림_ 농촌진흥청 지식정보화담당관실 연구사 4. 사물인터넷으로 안전해지는 도로교통 서비스 조순기_ 한국지능형교통체계협회 글로벌기술부장 5. 사물인터넷과 공간정보를 융합한 만물인터넷: Geo-IoT 이용준_ 한국전자통신연구원 책임연구원
6. 사물인터넷으로 진화하는 스마트도시 추진현황 이재용_ 국토연구원 연구위원
용어풀이 <201> 사물인터넷(IoT)과 만물인터넷(IoE) 정진도_ 전 국토연구원 연구원
국토 옴부즈만
이슈와 사람 <126> 이윤덕 IoT실증사업추진단장
“사물인터넷의 핵심은 연결(Connectivity)과 지능(Intelligence)의 결합입니다”
이영주_ 국토연구원 연구위원
우리 옛길 걷기 <21> 열 걸음 걸어가다 아홉 번 뒤돌아보다
신정일_ 문화사학자, 사단법인 우리 땅 걷기 이사장, 「새로 쓰는 택리지」 저자
우리 문화유산의 향기 <183> 고건축 사찰, 안동 봉정사(鳳停寺) 박영순_ 수필가
e-interview 크리스 햄넷(Chris Hamnett)
: 런던의 젠트리피케이션과 계층, 그리고 교육 이선영_ King’s College London 지리학 박사
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2015년 5월호
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발행일 2015년 5월 10일 발행인 김경환 편집위원장 김동주
편집위원 고용석, 권영섭, 김명수, 김종학, 박미선, 박세훈, 박천규, 이영주, 장철순, 차미숙 (가나다 순)
간사 한여정 편집 김문정, 김서영
전화 031 380 0114(대표) 031 380 0425(구독문의) 팩스 031 380 0480
2015년 「국토」에서는 지난해 9월부터 10월까지 국토연 구원에서 주최한 제2회 아름다운 우리 국토 사진공모 전의 수상작을 게재합니다.
본 작품은 우수상으로 선정된 박정미 님의 ‘‘아름다운 섬 소매물도’’(촬영지: 경남 통영시)입니다.
「국토」는 국토 전반에 관한 국내외 최신 정보와 현안 문제를 다루는 월간지입니다. 「국토」에 수록된 내용은 필자 개인의 견해이며, 국토연구원의 공식적인 견해가 아님을 밝힙니다.
영화와 도시 <17> 영화 ‘타이페이 카페 스토리’ 등 청춘들이여, 타이베이를 꿈꿔라 한지은_ 가천대학교 아시아문화연구소 연구교수
마을의 재발견 <9> 부산시 도시재생 중간지원조직의 전략과 구상 권진휘_ 부산광역시 마을만들기지원센터 지원팀장
해외리포트 코펜하겐의 친환경 도시정책 현황과 시사점 송지은_ 국토연구원 연구원
글로벌정보 스마트시티 실현을 위한 사물인터넷 서비스 실증실험 외
KRIHS FOCUS 국토연구원 소식 2015년 국토연구원 정책세미나 이윤석_ 국토연구원 연구원(세션1 정리) 차은혜_ 국토연구원 연구원(세션2 정리) 김다윗_ 국토연구원 연구원(전체 정리) 제7차 대구·경북 세계물포럼 국제세미나 한우석_ 국토연구원 책임연구원(정리) 유진욱_ 국토연구원 연구원(정리)
국토연구원 단신 ‘공유도시포럼 전문가 특강’ 개최 외
KRIHS 보고서
건설산업의 협력적 기업 생태계 조성방안(김성일 외 지음) 김명수_ 가톨릭대학교 정경학부 경제학과 교수 교통사고에 안전한 국토 구현(김준기 외 지음) 이수범_ 서울시립대학교 교통공학과 교수
연구보고서 구입 안내
짧은 글 긴 생각 사물인터넷 시대, 도시정책을 말한다 조병완_ 한양대학교 공과대학 건설환경공학과 교수
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새로운 세상이 다가오고 있다. 지금과는 달리, 여러 사물과 공간이 통신 수단으로 연결되면서 서로 교감하고, 제법무아(諸法無我)로 펼치는 화 엄(華嚴)의 세계가 열리고 있다. 우리는 이를 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 혁명의 시대라고 부른다. 흔히 사물인터넷이란 ‘현실세 계와 가상세계에 존재하는 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것들이 인 터넷으로 연결되어 서로 소통하고 작용하는 지능형 서비스 인프라’라고 정의된다. 이러한 사물인터넷은 우리에게 결합과 융합의 패러다임을 제 공한다. 즉, 현실공간과 가상공간의 결합을 비롯하여 오프라인과 온라 인의 결합, 아날로그와 디지털의 결합, 아톰과 비트의 결합을 통해 그 동안 인류가 꿈꿔온 초현실까지도 실현할 수 있도록 해주고 있다. 따라 서 사물인터넷 시대는 사물과 공간 그리고 데이터가 꽃을 활짝 피우는 세상이 될 것이다.
20여 년 전 인터넷의 등장으로 세상은 큰 변화를 겪다가, 2007년 스 마트폰의 등장으로 모바일 시대가 열리면서 일상생활은 물론 산업활동 전반에 상상 이상의 변화가 일어났다. 어느 날부터 지하철에서 독서하 는 풍경이 사라졌고, 배달 앱의 등장으로 상가수첩도 차츰 사라지는 분 위기다. 그뿐 아니라 ‘직방’ 등 100여 개에 이르는 모바일 부동산 중개서 비스 앱이 부동산 거래의 틀을 바꾸고 있으며, 대중교통과 숙박시설 관 련 앱은 생활을 한층 편하게 해주고 있다.
그런데 근자에 이르러 이제까지와는 사뭇 다르게 더욱 진화된 새로 운 정보통신기술의 물결이 빠르게 밀려오고 있다. 바로 사물인터넷이 다. 유선인터넷 시대를 자전거에, 모바일 시대를 자동차에 비유한다면, 사물인터넷 시대는 마치 비행기를 탄 듯이 변화의 속도와 크기에 있어 김영표
대한지적공사장 (kyp5208@lx.or.kr)
時空自在의 세상을 여는
사물인터넷
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서 이전 시기와는 기하급수적으로 다르게 나타날 것 이다. 앞으로 사물인터넷이 쏟아낼 실시간 데이터량 은 상상을 초월할 만큼 방대할 것이다. 그야말로 모 든 분야에서 초(超)빅데이터가 끊임없이 쏟아져 나와 지구촌은 데이터 천국으로 바뀔 것이다. 따라서 미래 지구는 데이터 플래닛(data planet)이라는 또 하나의 별칭을 얻게 될지도 모른다.
사물인터넷의 기술과 서비스 그리고 데이터분석 등 관련 비즈니스 시장도 빠르게 성장하고 있다. 세 계이동통신사업자협회(GSMA)는 2020년에 사물인 터넷 분야가 만들어낼 시장가치를 최대 4조 5천억 달러로 예측하고 있으며, GE는 2030년에 10조 내 지 15조 달러의 부가가치를 창출할 것으로 전망하 고 있다.
이처럼 빠르게 퍼져가는 사물인터넷 환경은 무 수한 정보통신기술이 모여 만들어지는 거대한 융복 합체다. 마치 신의 영역 또는 우주적 실체에 접근하 듯이, 사물인터넷 기반의 정보통신기술은 시간·공 간·인간적 요소를 두루 갖춘 시스템, 즉 삼간(三間) 이 완벽하게 통합된 시스템을 자유자재로 창출하고 경영할 수 있도록 하는 방향으로 자연스럽게 발전하 고 있다. 또한, 사물인터넷 환경은 궁극적으로 만물 과 만상이 초(超)네트워크로 연결되어 서로 교감하는
모습까지 끊임없이 발전에 발전을 거듭해나갈 것이 므로 이는 바로 삼라만상(森羅萬象)의 개념과 일치한 다. 삼라만상이란 본래 ‘우주에 있는 온갖 존재(萬象) 는 모두 촘촘한(森) 그물(羅)로 엮여 있다’라는 네트 워크적 의미를 지니고 있기 때문이다. 이처럼 삼간 통합과 삼라만상을 지향하는 사물인터넷 환경은 세 계를 자연스레 시간과 공간을 초월하는 시공자재(時 空自在, ubiquitous)의 세상으로 만들어갈 것이다.
이러한 사물인터넷 기술이 확산되면, 국토공간 상의 주요 장소를 비롯하여 모든 시설과 사물에 센 서(sensor)가 부착되어 서로 교감하고 소통할 수 있 기 때문에 국토공간은 스스로 지능활동과 교류활동 을 하는 살아 숨쉬는 공간으로 바뀌어갈 것이다. 즉, 국토공간이 지능형 건물·도로·환경 등을 갖춘 지 능국토로 변모하는 것이다. 지능국토에서는 주택, 건 축물, 도로, 교량, 하천, 무인자동차, 지능로봇 등 각 종 시설물과 지형지물 그리고 움직이는 물체에서 실 시간으로 쏟아내는 방대한 정보가 홍수를 이루어 초 (超)빅데이터를 만들어낼 것이다. 사용자는 언제 어 디서나 관련 정보를 획득하고 제어할 수 있으므로, 국토의 사물인터넷 환경은 국토를 보다 안전하게 관 리하는 데 큰 도움이 될 것이다. 나아가 국토와 교통 관련 초(超)빅데이터의 분석을 통해 과거와는 확연
사물인터넷 기술이 확산되면, 국토공간상의 주요 장소를 비롯하여 모든 시설과 사물에 센서가 부착되어 서로 교감하고 소통할 수 있기 때문에
국토공간은 스스로 지능활동과 교류활동을 하는 살아 숨쉬는 공간으로 바뀌어갈 것이다. 즉, 국토공간이 지능형 건물·도로·환경 등을
갖춘 지능국토로 변모하는 것이다.
히 다른 지식을 찾아내고 관련 정책을 창안해낼 수 있을 것이다.
한편, 사물인터넷의 정의에서 보듯이 사물인터넷 은 현실세계와 가상세계에 존재하는 사람, 사물, 공 간, 데이터 등 모든 것이 소통하고 교감하도록 하는 정보인프라다. 그러므로 현실세계를 그대로 가상세 계에 구현하기 위해서는 현실국토를 디지털화하여 사이버공간상에 재현시키는 것이 필요하다. 지능화 된 현실국토를 디지털화한다는 것은 현실국토를 구 성하는 지상의 지형공간, 지하의 토양 및 지질공간, 영해공간, 주택과 건조물, 기타 인조시설물 등에 대 한 정보를 디지털화하여 현실국토와 비슷한 모습을 갖는 4차원의 다이내믹한 사이버국토를 사이버공간 에 건설하는 것이다. 이때 현실국토를 구성하고 있는 지형과 시설물 등에 고유식별자가 부여되어 있어야 현실세계와 가상세계 사이에 교류가 가능해지고 소 통이 원활해질 것이다.
앞으로 사물인터넷 기술의 확산으로 지능국토와 사이버국토가 함께 건설되면, 한편으로는 국토이용 의 효율성을 크게 높일 수 있고, 다른 한편으로는 비 록 사이버공간상이지만 국토의 확장 효과를 누릴 수 있을 것이다. 그뿐 아니라 사물인터넷 환경에서는 그 동안 우리가 접하지 못했던 초(超)빅데이터를 얻을
수 있기 때문에 정밀한 국토현상 분석을 통해 세밀하 고 치밀한 국토정책을 수립하고 펼쳐나갈 수 있을 것 이다. 따라서 사물인터넷 시대에는 그에 걸맞게 국토 정책의 패러다임도 바꿔나가야 할 것이다. 그런 시대 가 우리 앞에 점차 현실로 다가오고 있다. 대비가 필 요한 시점이다.
사물인터넷은 현실세계와 가상세계에 존재하는
사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것이 소통하고 교감하도록 하는 정보인프라다. 그러므로 현실세계를 그대로 가상세계에
구현하기 위해서는 현실국토를 디지털화하여 사이버공간상에 재현시키는 것이 필요하다.
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특집
모든 사물이 연결되는 초연결 혁명이 미래 패러다임의 핵심으로 부상하 고 있다. 사물인터넷은 새로운 성장동력으로 주목 받으며 전 세계적으로 사물인터넷 시장 선점을 위한 경쟁이 치열해지고 있다. 우리나라에서도 국가정보화 비전을 ‘인간 중심의 초연결 창조사회 실현’으로 설정하고 이 와 관련한 다양한 정책을 추진하고 있다.
모든 사물이 인터넷과 연결된다는 사물인터넷(Internet of Things:
IoT)은 정보통신기술을 기반으로 세상의 모든 사물을 인터넷으로 상호 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간 정보를 교환하고 소통하는 인프 라 역할을 할 것이다.
이번 호 특집에서는 초연결 시대의 창조국토 실현을 위한 사물인터넷 의 역할과 우리의 대응방안에 대해 부문별 이슈를 살펴본다.
특집기획: 이영주 국토연구원 연구위원
사물인터넷으로 만드는
초연결 창조국토
국토관리체계의 사물인터넷 구축 필요성
정부는 공공서비스 및 국민 안전을 보장하기 위해 사회인프라의 구축·유지관리를 지속적으로 추진하면서 관련 비용도 최소로 억제해야 하는 책임이 있다. 이에 각국은 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 도입을 통해 국토관리를 신속정확하고 저비용으로 추진하고자 노력하고 있다.
초연결시대 사회인프라의 사물인터넷 도입은 댐, 하천, 도로, 터널, 교량, 해안시설 등의 사 회간접자본 시설을 효율적으로 유지관리하기 위해 반드시 필요하다. 특히, 대규모 댐이나 교량, 터널 등의 거대 구조물에는 반드시 관리시스템의 사물인터넷 설치가 요구된다. 물론 현재 다양 한 수단으로 각각의 관리시스템을 운영하고 있는 것은 사실이나, IoT 도입을 국토관리체계에 적 용함으로써 더욱 편리하고 효율적이며 신속정확하게 대응할 수 있다.
하천에는 우량, 수위, 유속 등의 데이터 수집·가공 시스템, 댐의 조절관리 시스템 등 하천 관리에 필요한 IoT를 구축함으로써 하천지역의 안전이나 수자원의 공급 확보에 기여하게 될 것 이다.
도로에는 도로·터널 조명, 방재·안전시설, ITS(지능교통시스템), 도로상황 정보제공 시스 템 등 도로관리에 IoT를 적용함으로써 원활하고 안전한 도로교통 확보에 기여하게 된다. 예를 들어, 국내는 2015년부터 협력적 지능형 교통시스템(C-ITS) 도입이 시범사업으로 예정되어 있
주대영 | 산업연구원 연구위원(joody@kiet.re.kr)
1 효율적 국토관리를 위한 사물인터넷 추진방향
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어, 자동차 업계가 추진 중인 자율주행, 추돌방지, 실 시간 교통정보 제공 등의 서비스와 시너지를 낼 수 있 는 기반이 마련될 것이다. 이는 기존의 ITS시설에 다 양한 사물인터넷 기술이 접목되어 원활한 교통 소통 및 안전을 제공하는 최첨단 교통시스템이다. 특히, IoT를 통한 ITS는 스마트자동차와 맞물려 부품업계, 완성차 업계, 통신사, 보험사, 내비게이션 업계 등 다 양한 사업자의 참여를 통해 관련 시장이 급속도로 성 장할 수 있는 차세대 유망기술 분야다.
또한, 하천·도로 관리체계에 이동통신, 위성통 신, 무인항공기(드론), 지능형CCTV 등을 통한 IoT 구축은 신속정확한 정보수집으로 재해피해 경감, 조 기복구 등에 기여할 수 있다. 이러한 하천·도로 관 리 및 재해 대책의 IoT시스템은 중앙정부 및 지방정 부, 관계기관에 신속히 접속하여 원활한 대응책을 강 구할 수 있는 중요한 사회인프라로서의 역할을 하게 된다.
외국의 사물인터넷 육성정책 동향
불과 수년 전에 스마트폰이 등장하여 그동안 PC에만 의존하던 정보통신(ICT)산업을 새로운 모바일통신으 로 완전히 바꾸었듯이, 최근에는 사물인터넷이 등장 하여 국토관리는 물론 경제사회 제도를 혁명적으로 변화시키는 기술적 기반을 제공하고 있다.
이에 IoT의 주도권을 노리는 다국적 기업들뿐만 아니라 각국 정부가 사회인프라의 IoT 구축을 통해 국토관리의 효율적 지원과 기업의 사업진출 기회를 확산시키고 있다. 한국의 사물인터넷 육성계획, 미국 의 와해성 혁신기술 추진, EU의 사물인터넷 액션플 랜, 중국의 사물인터넷 5개년 계획, 일본의 신산업 창 출전략 등은 사물인터넷 구축을 통한 경쟁력 강화 정 책들이다.
EU는 IoT 연구와 혁신 촉진을 위해 HORIZON 2020 연구개발에서 IoT R&BD를 중점적으로 추진하 고 있다. 여기에는 미래인터넷, 클라우드, 빅데이터 등의 기술과 연계한 연구개발 및 중소·중견기업의 참여를 통해 생태계 조성을 추진하고 있다. EU는 역 내의 연구개발 지원을 통해 개발된 EU산 플랫폼 및 제품을 이용하여 역내의 스마트 서비스에 적용하고 있다. 특히, 기존 기술과의 차별성 및 성공적인 IoT 시장 정착을 위해 대규모 글로벌 협력 형태의 IoT 프 로젝트를 진행하고 있다.
미국은 국가정보위원회에서 사물인터넷을 국가 혁신기술 중 하나로 선정하고, 공공과 민간 부문으로 구분하여 연구개발을 추진하고 있다. 2013년부터 스 마트 아메리카 챌린지(Smart America Challenge) 를 추진하여 전력, 건강, 교통, 제조, 건물, 항공, 재 난구조 등 7대 분야에 IoT 융합서비스 개발을 진행 하고 있다.
중국은 사물인터넷 산업투자기금 조성 및 사물인 터넷 12차 5개년 계획 마련을 통해 중점적 연구개발 을 추진하고 있다. 여기에는 스마트 그리드, 교통, 물류, 가정, 환경 및 보안, 산업 및 자동화 제어, 의 료, 농축산업, 금융, 국방 등의 IoT 활용을 추진하 고 있다.
일본은 IT 융합에 의한 신산업 창출전략에 사물인 터넷을 포함시켜 글로벌 시장을 목표로 관련 연구개 발에 투자를 집중하고 있다. 여기에는 원격진료, 지 진감시 등 미래 디지털 안전사회를 위한 전략을 추 진하고 있다.
스페인의 바르셀로나에서는 도시자원의 최적화 분배를 위한 스마트시티를 추진하고 있는데, 특히 2013년부터 추진 중인 사물인터넷 기반의 스마트시 티 시범사업을 조성하고 있다. 바르셀로나 시정부는 2013년 초부터 도시 중심지 곳곳에 사물과 사물을 연
결하는 IoT 기술을 기반으로 스마트도시 솔루션을 구 축하여 시범운행하고 있다. 여기에는 미국 시스코가 무선인터넷이 가능하도록 네트워크를 구축했고, 정 보통신기술 기업들이 센서, 데이터 수집·분석, 위치 정보(LBS), 클라우드 등 다양한 기술을 제공했다. 도 시 내에 500km 규모의 네트워크를 구축하고, 500개 의 와이파이(Wi-Fi) 핫스팟을 제공함으로써 커넥티 드 스마트도시로 탈바꿈하여 시범적으로 운행된 스 마트시티 모델을 모범사례로 만들어 일자리를 만들 고 기업 투자를 늘리겠다는 계획이다.
현재 추진하고 있는 스마트 주차시스템은 아스팔 트에 심은 지름 약 15cm 크기의 동그란 센서가 차량 의 유무를 감지하여 주차 여부를 판단한다. 최대 7년 까지 자가 발전으로 작동하는 이 센서는 자석이 탑재 되어 있어 금속을 감지하는 것이 주요 목적이다. 센 서는 주변에 설치되어 있는 와이파이 가로등과 무선 으로 연결되어 있어 주차하는 즉시 데이터센터에 ‘주 차 중’이라는 정보를 보내고 중앙관제 시스템을 통해 앱에 반영한다.
또한, 스마트 쓰레기통은 쓰레기통의 상단에 달린 센서가 쓰레기의 무게를 측정해 쓰레기 수거 트럭 운 전수에게 전달하게 된다. 쓰레기통이 얼마나 찼는지 육안으로 확인하지 않아도 쓰레기의 양을 알 수 있 는 시스템이다.
스마트 가로등은 가로등이 와이파이 라우터 역할 을 하는 동시에 소음 수준, 공기오염도를 통해 인구 밀집도까지 파악할 수 있다. 광장에 모이는 사람들의 목소리나 움직임을 통해 인구 밀집도를 실시간으로 파악하여, 사람이 많으면 조명 밝기를 높이고 사람이 없는 늦은 밤에는 조명 세기를 낮춰 전력 절약을 꾀하 는 시스템이다. 바르셀로나시는 스마트 가로등을 통 해 연간 최소 30%의 전력을 절약할 것으로 전망하며, 2015년까지 바르셀로나 중심지 전역에 설치할 예정
이다(윤미영 2014).
한국의 사물인터넷 추진정책 현황
현재 우리나라는 미래창조과학부를 중심으로 IoT 정책을 추진하고 있는데, 아직까지는 기기 중심의 IoT(Device-centric IoT) 부문에 정책이 집중되어 있다. 이는 IoT 도입이 일천하여 아직까지 분명한 개 념이 확립되어 있지 않으므로 기기 부문이라도 신속 히 육성하려는 의지라고 할 수 있다.
하지만 국토관리체계에 IoT를 도입하는 과제는 새 롭게 등장하는 서비스 중심의 IoT(Service-centric IoT) 영역이며, 이는 우리에게 익숙한 기기 중심의 IoT와는 사뭇 다르게 전개된다. 이는 고객이 가치를 느끼는 부분이 단말기기가 아닌 서비스라는 점에 있 으며, 국토관리와 같은 공공부문은 대부분 서비스의 효율화에 가치를 두고 있다.
서비스 중심의 사물인터넷은 센서로 정보를 수 집하고, 인터넷으로 신속하게 정보를 전달하며, 클 라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 및 빅데이터(Big Data) 분석을 통해 지능형 서비스를 제공하고 있다.
이러한 일련의 각 기술에 대한 혁신능력을 기반으로 융합(Convergence)될 때 비로소 진정한 사물인터넷 이 구현되는 것이다.
따라서 미래창조과학부를 비롯한 산업통상자원부 등 각 부처에서는 경쟁적으로 IoT 정책을 추진하고 있다. 특히, 미래창조과학부에서는 정보통신전략위 원회가 출범한 이후 초연결 혁명의 선제적 대응을 위 한 사물인터넷 기본계획을 확정·발표했다(미래창조 과학부 2014).
이에 따라 정부는 ‘초연결 디지털 혁명의 선도국 가 실현’이라는 비전하에 국민·기업·정부가 세계 에서 가장 활발하게 사물인터넷 서비스를 개발·이 8
용할 목표를 가지고 있다. 또한, 소프트웨 어·센서·부품·디바이스 등의 경쟁력 강화 및 창의적 서비스·제품 창출과 혁 신을 주도할 중소·중견 전문기업을 육성 할 계획이다. 기획단계부터 보안을 내재 화한 사물인터넷 제품·서비스 개발로 안 전하고 역동적인 IoT 혁신 인프라를 조성 하기 위한 전략을 범부처·민간협력으로 추진할 계획이다.
그리고 2015년 3월 미래창조과학부, 산업통상자원부 등 정부부처 합동으로 ‘미 래성장동력 종합실천계획(안)’을 수립하 여 의견수렴용을 발표했다. 그중에는 ‘지
능형 사물인터넷’ 육성계획이 포함되어 있다. 전반 적인 내용은 민·관 협력하에 IoT 개방형 플랫폼을 개발, 중소벤처·대학 등에 개방함으로써 새로운 제 품·서비스 창출 및 확산을 지원할 계획을 수립했다 는 것이다.
R&D 부문은 ICT 기반 기술과 산업 간 융합을 동 반하는 IoT 기술생태계를 위한 크로스-도메인, 크 로스-계층 간의 연계를 위한 기술개발을 추진할 계 획이다. 이는 수요와 공급이 연계된 사물인터넷 서비 스를 실현하기 위해 대규모 사물인터넷 프로젝트를 추진할 계획이다. 또한, 표준기반 사물인터넷 플랫폼 과 글로벌 기업 플랫폼과의 상호 호환성 확보를 통한 생태계 확장을 수립할 계획이다.
인력 부문은 IoT 분야의 현장실무(기술·기능) 인 력 양성을 위한 훈련체계 확립과 효율적인 운영방안 을 마련할 계획이다. 사물인터넷 제품 개발환경 조 성, 우수인재 발굴 및 전문기술 교육을 실시하여 산 업계 전문인력 부족을 해소할 계획이다. 또한, 공교 육과 연계한 IoT 분야 기초인력 양성 및 현장 중심의 실무인력 양성방안도 마련할 계획이다.
인프라 부문은 IoT 시장에서 창의적 아이디어를 기반으로 중소·벤처기업이 원활하게 사업을 추진할 수 있도록 제도적 기반을 마련할 계획이다. 국내 IoT 기업 대다수는 규모가 영세하여 제품·서비스 개발 을 위한 개별적 설비 구축 및 정보보호 대응능력에 취약하기 때문에 이를 중점적으로 해소할 계획이다.
법·제도 부문은 관련 산업 자체 규제로 인하여 헬스케어, 무인자동차 등 사물인터넷 핵심 서비스에 대한 도입이 지연되는 것을 해소하는 방향으로 개선 할 계획이다. 또한, 사물인터넷 확산으로 사물인터 넷 관련 다수의 신규 서비스가 등장할 것으로 전망 됨에 따라 합리적인 통신서비스 및 요금제도를 개선 할 계획이다.
국토관리의 사물인터넷 추진방향
국토의 초연결 시대를 맞이하여 IoT 구축의 기본 추 진방향은 사회인프라 정비의 중점계획을 통해 안전 한 사회, 건강한 사회, 친환경 사회 등을 구현하는 정 책으로 추진해야 할 것이다.
<표 1> 국내 정부의 사물인터넷 정책과제 현황
구분 추진과제
R&D
● 스마트공간 IoT 핵심 기술 개발
● 사물인터넷 실증단지 조성 및 ICBM 신융합형 서비스 실증
● IoT혁신센터를 통한 글로벌 파트너십 추진
● 스마트타운 IoT 핵심 기술 개발
● 개방형 글로벌 파트너십 본격 추진
인력양성
● 사물인터넷 교육을 통한 초·중등 기초역량 배양
● 사물인터넷 창작환경 제공을 통한 개발인력 양성
● 기업가양성 교육·훈련 프로그램 운영
● IoT 정보보호 코디네이터 양성
인프라
● 창의 제품·서비스 D.I.Y. 개발환경 보급 및 리빙랩 추진
● 사물인터넷 정보보호 체계 마련
● 사물인터넷 중소·중견기업 제품개발
● 전 주기 종합기술지원체계 마련
법·제도 ● 사물인터넷 실증단지 조성 관련 규제사항 발굴 출처: 미래창조과학부·산업통상자원부. 2015.
특히, 국토의 IoT 정책은 기본적으로 국토에 직면 하는 홍수, 태풍, 지진, 해일 등의 자연재해, 다발성 대형사고, 사회인프라의 급속한 노후화, 기후변화 등 의 과제 해결을 실천하기 위한 기술개발 및 서비스 운 영을 도모해야 한다.
따라서 사물인터넷의 기술개발 목표를 방재 관련 사회인프라의 정비·운용, 친환경 사회인프라의 정 비, 고효율 사회인프라의 정비 등으로 설정하여 추진 할 필요가 있다.
1. 대규모 태풍, 홍수, 폭설 등의 광역 재해에 대한 효과적인 방재 IoT시스템 확보
우선 재해현장이나 재해상황의 정보를 수집·파악하 는 효율적인 기법 개발이 필요하다. 이는 하천·제 방, 도로 등 관리구간의 모니터링, 재해현장의 상황 판단을 위한 센서 데이터의 무선통신 등 IoT전용 시 스템을 구축하는 것이다. 이러한 시스템은 기존의 장 비를 대체하는 새로운 운용시스템으로 구축되어야 할 것이다. 특히, 대규모 광역 재해나 통상적 관리에 서도 확실하고 원활한 IoT 수단을 확보하기 위해 새 로운 시스템 도입이 필요하다.
또한, 재해발생 직후에 신속하고 광역적인 상황 파악을 위해 IoT시스템을 통한 영상을 전국의 수신 기지국에 전송되도록 추진해야 한다. 이때의 영상은 각 지점의 센서, CCTV, 드론, 인공위성 등에서 촬 영한 것으로서, 입체적으로 분석할 수 있는 영상정 보 제공이 가능한 IoT시스템이 구축되어야 한다. 물 론 현장 영상뿐만 아니라 수량, 토석류 등의 감시를 위한 센서 데이터의 전송도 함께 이루어져야 할 것 이다.
최근에는 기술혁신 가속화에 따른 장비의 소형화, 저소비 전력화, 신속화 등으로 데이터 전송의 용이
성, 지상 네트워크와의 친화성, 회선이용 효율 향상, 코스트 삭감 등 IoT시스템 구축이 원활해지고 있는 추세다. 따라서 대규모 재해발생에서도 현장과의 확 실한 연락수단을 확보하고, 동시에 영상·데이터 등 의 정보를 신속히 수집 파악할 수 있는 IoT시스템을 새롭게 구축할 필요가 있다.
2. 사회인프라 시설의 노후 통신설비를 IoT시스템화로 교체 필요
최근 들어 우리나라에는 댐이나 배수펌프 시설 등 하 천관리 시설의 증가, 도로나 터널의 공용시설관리 증 가, 도로 정보표시판이나 터널 비상용 시설 등 도로 관리 설비의 큰 폭 증가에 따라 전력 변전설비나 발전 설비, 부하설비 등의 설치수가 증대하고 있다. 또한, 정보화의 발달에 따라 하천이나 도로정보 시스템 등 정보처리장치의 설치수도 증가하고 있다.
이와 같이 하천 및 도로 관리시설에 설치되는 전 기통신설비가 대부분 노후화되어 교체시기가 도래하 고 있는데, 이들이 사용하는 전력량이 방대하고 유지 관리 비용이 막대하다. 원가절감 및 CO2 배출량 삭감 을 위해 IoT시스템을 통한 신설 및 갱신할 필요가 있 다. IoT를 통해 전기통신설비의 적절한 에너지 절약 기술을 도입하여 CO2 배출도 경감시켜야 할 것이다.
3. IoT를 통한 대규모 구조물의 효율적인 감시·유지관리 시스템 구축
댐이나 교량을 비롯한 각종 사회인프라는 적절한 유 지관리를 통해 시설의 기능·안전 확보, 시설 이용기 간의 장기화 등을 도모할 필요가 있다. 특히, 댐, 교 량, 터널 등 대규모의 구조물은 이상 징후의 상태를 감시하기 위해 센서 기술을 통한 모니터링, 감시 데 10
이터의 효율적 수집 등의 시스템 구축이 필요하다.
하지만 댐이나 교량, 터널 등의 구조물은 수명이 수 십 년을 넘는데 비해 센서나 정보수집 설비 등의 수명 은 비교적 짧기 때문에, IoT시스템 도입을 통해 효율 적인 관리체계를 구축하는 것이 바람직하다.
또한, 하천관리 시설 등의 운용조작 효율화를 위 해 IoT시스템 도입이 필요하다. 하천에 설치되는 통 문·통관, 수문, 배수펌프 시설 등 하천관리 시설은 홍수 때의 피해 방지를 위해 관리원이 직접 조작하고 있으나, IoT시스템을 도입하여 원격조절할 수 있도 록 하는 것이 바람직하다.
하천 관리용 통신케이블이나 기존의 CCTV 카메 라, 수위 관측기기, 간이카메라, 센서 등을 조합한 확 실한 감시 및 안전한 제어를 저비용으로 실현할 수 있 는 원격감시·집중조작 시스템을 검토하여 시설운용 의 효율화를 도모해야 할 것이다.
4. 국토관리의 초연결 체계에 대비한 철저한 사이버 보안 대책 필요
국토관리의 IoT시스템 도입을 통한 초연결 관리체계 를 구축하게 되면, 사이버 위협으로부터 벗어나기 위 한 사이버 보안대책 마련이 필요하다. 초연결망에서 는 하나의 사물 오류나 데이터 왜곡이 도미노 현상으 로 이어져 실물 공간(physical space) 붕괴 가능성도 있다. 우리는 그동안 시중은행이 사이버 공격으로 막 대한 손실을 입은 사실을 경험했으며, 이는 사이버 보안의 중요성을 잘 대변하고 있다. 특히, 국가중요 시설·전력·통신·교통·금융기관 등 국가기간시 설에 대한 사이버 공격은 국가·사회 핵심 영역에 대 한 안전을 위협하게 되므로 철저한 대비가 필요하다.
우리나라는 정부 관계부처 합동으로 국가사이버 안보 종합대책(2013.7), 사물인터넷 정보보호로드맵
(2014.10) 수립 등을 통해 이제 시작단계에 있다. 현 재 우리의 사이버 보안정책은 부처별 역할, 법제도 등의 분산과 IoT의 특성인 상호 연계성·상호 의존 성으로 인해 각 요소변화에 신속히 대응하기 어렵게 되어 있다.
따라서 사이버 공간과 실물 공간이 연계되는 범부 처 협력·대응의 통제기능이 마련될 필요가 있다. 또 한, 새로운 보안기술 개발을 위한 R&D 투자 및 IoT 보안 인증제도가 마련되어야 한다. 이를 위해 IoT 관 련 모든 제품의 기획·설계 단계에서 보안 설계 기반 을 개발하고, 지속적인 사이버 보안 투자가 이루어져 야 할 것이다.
앞으로 머지않아 자율주행차가 보급 확산될 텐데, 여행 중에 누군가 내 자동차의 운행프로그램에 침입 하여 자기 집으로 유도한다면 이것보다 더 황당한 일 은 없을 것이다. 그만큼 IoT 보안관리가 중요하다는 의미다.
참고문헌 ---
미래창조과학부. 2014. 사물인터넷 기본계획.
미래창조과학부, 산업통상자원부. 2015. 미래성장동력 - 산업엔진 종합실천 계획(안).
윤미영. 2014. 모든 것이 연결되는 새로운 창조사회 - IoT 중심의 초연결 글 로벌 선진사례. 서울: 한국정보화진흥원.
사물인터넷과 스마트도시
5월의 봄바람을 가르며 질주하던 오토바이 운전자. 갑자기 나타난 자동차를 피하지 못한 운전 자는 차량과 충돌 후 도로에 머리를 부딪치고 정신을 잃는다. 이때 헬멧에 부착된 센서(Crash Sensor)는 도시통합운영센터를 통해 사고상황을 119센터, 인근 병원, 앰뷸런스에 전달한다. 환 자가 도착하기 전 병원은 이미 사고 운전자의 진료기록을 확보하고, 센서를 통해 전달 받은 환자 의 상태를 파악하여 수술 준비를 마친다. 도로는 앰뷸런스에 가장 빠른 길을 안내하고, 환자를 실은 앰뷸런스는 지능형 신호등과 정보를 주고 받으며 교통체증을 피해 병원에 도착, 사고 운전 자는 골든타임 안에 수술대에 오른다.
SF영화 속에 나오는 에피소드처럼 들리겠지만 현재 기술로도 구현가능한 스마트도시가 추 구하는 미래 모습이다. 사물인터넷(IoT)으로 대표되는 ICT의 급속한 발전은 도시의 모든 사물 들이 서로 소통하는 스마트도시의 실현을 더욱 가깝게 하고 있다.
사물인터넷의 개념
IoT의 등장과 함께 도시는 보다 스마트해지고 있다. IoT란 인터넷을 통해 사물을 서로 연결시 박승기 | 국토교통부 도시재생과장(psk1234@korea.kr)
이동창 | 국토교통부 도시재생과 주무관(imn31@korea.kr)
2 사물인터넷 시대의 스마트도시 정책방향
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키는 기술을 의미한다. 기존의 인터넷이 사람과 사람 을 연결시켰다면, IoT는 세상의 모든 사람과 사물, 사 물과 사물을 연결한다. 또한 IoT는 단순히 정보를 수 집하는 데 그치지 않고 수집된 정보의 분석, 문제인 식을 통해 보다 효율적인 자원활용을 가능케 하여 환 경, 에너지, 교통, 헬스 등 다양한 분야의 문제를 해 결할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
스마트도시 구축 확산
전 세계적으로 도시문제의 새로운 해결 대안으로 IoT 등 첨단 기술을 활용한 스마트도시에 대한 관심이 뜨 겁다. 스마트도시는 기존의 도시인프라를 ICT와 접 목하여 도시를 효율적으로 관리하고 도시민의 삶의 질 향상을 목표로 하는 도시를 말한다. 해외 국가 및 도시들은 이러한 스마트도시 개념을 적극적으로 도 입하고 있다. 2008년 100여 개였던 스마트도시 프로 젝트가 5년 후인 2013년에는 600여 건 이상으로 크 게 증가하고 있으며(홍승표 외 2013), 미국, 유럽, 일 본 등 선진국뿐 아니라 중국, 인도, 베트남, 인도네 시아 등 아시아 신흥국으로 확산되고 있다. 스마트 도시 관련 시장 규모 또한 2014년 4,113억 달러에서 2019년에는 1조 1,348억 달러로 매년 22.5% 성장할 것으로 예측되고 있다(MarketsandMarkets 2015).
한편 스마트도시 도입 초기인 2000년대 중반에는 각 도시가 자체적으로 스마트도시를 구축하는 사례 가 많았으나, 최근에는 에너지 절감, 탄소배출 감소 등 국가 차원의 문제와 결부되어 국가 단위의 스마트 도시 전략 및 계획 수립이 증가하고 있다. 또한 초기 단계에서는 고속통신망 구축, 소규모 테스트베드 운 영 등 실험적 추진이 주였다면 최근에는 도시 경쟁력 및 도시민 삶의 질 향상을 위한 본격적인 대안으로 스 마트도시를 구축하는 사례가 증가하고 있다.
한국형 스마트도시, U-City
우리나라의 경우 이미 2004년 화성 동탄, 용인 흥덕 등 신도시를 중심으로 ICT를 활용하여 방범, 방재, 교통 등 도시문제를 해결하려는 한국형 스마트도시 인 ‘U-City’를 도입하였다. 정부는 스마트도시를 국 가 차원에서 체계적으로 건설하기 위해 2008년 세계 최초로 「유비쿼터스도시의 건설 등에 관한 법률(이하 U-City법)」을 제정하고, 국토교통부, 안전행정부 등 범정부 과제로 U-City 정책을 추진해왔다. 「U-City 법」에서는 유비쿼터스도시(이하 U-City)에 대하여 ‘도 시의 경쟁력과 삶의 질 향상을 위하여 U-City 기술 을 활용하여 건설된 U-City 기반시설 등을 통하여 언제 어디서나 U-City 서비스를 제공하는 도시를 말 한다’라고 정의하고 있다.
여기서 U-City 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 도시에 접목시킨 것이다. 유비쿼터스 컴퓨팅은 컴퓨 터가 사람을 이해하고 학습하며 사람이 하는 일에 맞 춰 작동하는 인간 중심의 컴퓨터 환경으로, 최근 주 목 받고 있는 인간의 개입 없이 사물들 간에 직접 소 통한다는 IoT와 개념적으로 유사하다. 「U-City법」에 서는 도로, 교량, 학교 등 도시의 각종 기반시설에 컴 퓨터, 각종 센서, CCTV 등을 부착하여 지능화시킨 후 이러한 기반시설들을 네트워크로 연결하여 범죄 나 재난 같은 다양한 상황들을 스마트하게 처리해나 가는 도시 건설을 목표로 하고 있다. 이렇게 도시문 제를 효율적으로 해결하여 도시민의 삶의 질을 향상 시킴과 동시에 정부는 다양한 U-City 정책을 통해 건설과 ICT가 융복합된 U-City 산업을 미래의 신성 장동력으로 육성하여 국내 경제를 활성화하고 해외 스마트도시 시장을 개척하고자 한다.
U-City 정책 발전과정
정부는 2008년 「U-City법」 제정 이후 다양한 U-City 정책을 추진해왔다. 체계적이고 원활한 U-City 사업 추진을 지원하기 위해 2009년 유비쿼 터스도시계획수립지침, 유비쿼터스도시건설사업 업 무처리지침 등 제도를 보완하고, 지자체에 U-City 확산을 위한 U-시범도시 지원사업, U-City 고도 화를 위한 핵심 기반기술을 개발하는 U-City R&D 사업 등을 추진해왔다. 현재는 제1차 유비쿼터스 도시 종합계획(2009~2013)에 근거한 공공 주도의 U-City 기반 인프라 구축이 마무리되고 제2차 유 비쿼터스도시 종합계획이 시작되는 과도기적 단계에
있다. 2013년 10월 발표된 제2차 유비쿼터스도시 종 합계획(2014~2018)에 따라 U-City의 전국적 확산 과 산업 활성화, 해외진출 등을 위한 정책을 추진 중 에 있으며, 2015년 현재 전국 53개 지자체에서 다양 한 U-City 사업을 추진하고 있다.
U-City 정책 추진방향 및 추진과제
그러나 최근 U-City 정책의 근간이었던 신도시사업 이 축소되고, 공급자 중심의 서비스 추진으로 정책에 대한 시민체감도가 낮다는 지적이 제기되어 왔다. 정 부는 제2차 유비쿼터스도시 종합계획 수립 이후 이 러한 정책환경 변화에 대응하고 문제점을 해결하기
<그림 1> U-City 정책 추진단계
주: 2014년부터 1단계 U-City 구축기에서 2단계 확산기로 전환됨에 따라 기 구축된 인프라를 활용하여 각종 센터·정보시스템의 연계·통합을 추진 중임.
출처: 국토교통부. 2014b.
<표 1> 국내 U-City 추진현황
사업명 주관기관 수행기간 지자체수(시·군 단위)
U-시범도시사업 국토교통부 2009~2013 14개 도시
U-City 계획수립 국토교통부 2009~ 25개 도시
혁신도시사업 국토교통부 2007~ 12개 도시
U-서비스 지원사업 행정자치부, 미래창조과학부 2007~ 41개 도시
지자체 소규모 사업 - 2007~ 22개 도시
출처: 국토교통부. 2014a.
구축단계 1단계
제1차 U-City 종합계획 (2009~2013) U-City 기반 인프라 구축
확산단계 2단계
제2차 U-City 종합계획 (2014~2018) 연계·통합을 통한 도시관리 효율성 제고
성숙단계 3단계
제3차 U-City 종합계획 (2019~2023) 민간의 적극적 참여를 통한
다양한 수익모델 창출
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위해 2014년 12월, ‘U-City 활성화 지원계획’을 마 련하였다. U-City 활성화 지원계획은 ‘저비용·고효 율 U-City’, ‘실용적 U-City’, ‘시민체감형 U-City’,
‘지속가능한 U-City’ 등 네 가지 큰 방향으로 추진 될 계획이다.
1. U -서비스 연계를 통한 ‘저비용·고효율 U-City’
기존 U-City와 관련하여 이미 교통, 방범·방재, 시 설물 관리 등 개별 U-City 서비스들이 제공되고 있 지만 정보시스템의 기능적 연계·통합이 미흡1)해 효 율적인 도시문제 해결에 한계가 있다는 지적이 제기
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1) U-City 추진 14개 지자체 대상 설문조사 시행 결과, 교통, 방범 등 개별 서비스는 대부분 제공하고 있지만 개별 정보 및 서비스를 연계·융합한 연계서 비스 비율은 4.6%에 불과함.
<그림 2> 국내 U-City 관련 사업 추진현황
출처: 국토교통부. 2014a.
시범도시 U-서비스 지원사업
시범도시 안산, 남양주, 화성, 부천 U-서비스 지원사업
남양주, 부천, 연천, 고양, 군포, 양주, 평택, 수원, 광주 유비쿼터스도시계획
용인, 화성, 오산, 시흥, 남양주, 의정부, 김포, 수원, 성남, 파주, 광명, 안산, 고양
기타 U-City
화성, 용인, 동두천, 안양, 평택, 양주
시범도시 강릉, 삼척 유비쿼터스도시계획 원주, 강릉 U-서비스 지원사업 원주, 강릉, 삼척, 동해 혁신도시 원주 기타 U-City 원주
시범도시 영주, 양산 유비쿼터스도시계획 안동 U-서비스 지원사업 고령, 구미, 경주, 통영, 산청, 김천, 포항
혁신도시 진주, 김천 기타 U-City 김해, 구미, 영양, 경주, 통영 U-서비스 지원사업
청주, 제천, 서산, 당진, 괴산 혁신도시
진천 유비쿼터스도시계획 천안 기타 U-City
천안, 아산, 홍성군, 금산군, 제천, 계룡, 충주
시범도시 나주, 전주, 여수 U-서비스 지원사업
전주, 순천, 여수, 완도, 김제, 광양, 익산, 정읍 유비쿼터스도시계획
여수, 나주 혁신도시 전주, 나주 기타 U-City 무안군, 김제
기타 U-City
혁신도시 U-서비스 지원사업
혁신도시 U-서비스 지원사업
혁신도시 U-서비스 지원사업
U-서비스 지원사업 혁신도시 시범도시 U-서비스 지원사업 유비쿼터스도시계획
시범도시 유비쿼터스도시계획 U-서비스 지원사업 혁신도시 기타 U-City
혁신도시 U-서비스 지원사업
시범도시 유비쿼터스도시계획 U-서비스 지원사업 혁신도시 서울
대전
대구
울산
부산 세종
광주
제 주 도 인천
경 기 도
(21) 강
원 도 (4)
경 상 도 (14) 충
청 도 (12)
전 라 도 (10)
되었다. 이를 해결하기 위해 고비용의 정보시스템을 신설하기보다는 지자체에 기 구축·운영 중인 각종 센터와 U-서비스를 도시통합운영센터로 연계하여 구축 비용은 낮추고 운영 효율은 높이는 정책을 추진 할 계획이다. 우선 U-City 연계서비스를 위해 기관 간, 업무 간 칸막이 제거를 통한 긴밀한 협력과 정보 공유를 강화한다. 중앙부처의 경우 U-City 연계서비 스 제공을 위한 부처·기관 간 협력 사항을 U-City 위원회를 통해 확정하고, 지자체는 U-City 협의회를 수시 개최하여 지자체 내 기관·부서 간 정보를 공유 하고 연계활용을 촉진한다.
또한 다양한 정보의 융·복합 기반이 되는 통합 플랫폼을 고도화한다. 제2차 U-City R&D(2014~
2018)를 통해 통합플랫폼 2.0을 개발하고, 이를 전 국 지자체 도시통합운영센터에 보급할 계획이다. 이
와 더불어 행정자치부의 CCTV 관제센터 플랫폼, 미 래창조과학부의 IoT 플랫폼 등과의 연계를 추진하여 지자체의 운영비를 절감하고 원활한 정보유통이 가 능하도록 할 계획이다.
2. 도시현안 해소에 실질적 도움을 주는 ‘실용적 U-City’
기존의 U-City는 구축이 용이한 신도시, 혁신도시 등 대규모 택지지구 위주로 추진되어 안전, 범죄, 재난·
재해, 교통 등 도시현안이 많은 기성 시가지는 U-City 정책에서 소외된 측면이 있었다. 이를 해결하기 위해 U-City를 기성 시가지로 확대하는 정책을 추진할 계 획이다. 먼저 「U-City법」을 개정하여 기성 시가지의 U-서비스 구축사업을 사업대상에 포함시키고, 사업 대상 면적 제한을 완화 또는 폐지할 계획이다.2)
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2) 현행 「U-City법」 제3조, 동법 시행령 제6조에서는 U-City 적용범위를 165만㎡ 이상으로 한정하여 상대적으로 규모가 작은 기성 시가지에 U-City를 적 용하는 데 제약이 있었음.
<그림 3> U-City 통합운영센터 개념도
출처: 국토교통부. 2014a.
첨단신호 제어
U-시설물
교통정보 수집
방범/방재 감시정보 제공 실시간 시설물 관리정보 제공
참여 행정
중앙 부처
소방서 재난대응
병원의료 지원 키오스크
미디어보드
경찰 교통관제
재난정보 안내 U-가로등
휴대단말기
현장 행정
시군구 연관기관
방범 방재
실시간 교통정보 제공
재난정보 전달 및 현장 출동
분야별 정보 요청 도시통합운영센터
행정업무관련 정보 제공
유관기관 정보공유
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또한 최근 전국적으로 활성화되고 있는 기성 시가 지 내 도시재생사업과 연계하여, 재생사업에 대한 국 비지원 시 도시쇠퇴지역에 적합한 U-서비스 등을 발 굴하여 추진하도록 권장할 계획이다. 예를 들어, 독 거노인 응급의료체계 구축, 상권 및 관광 활성화를 위한 재생사업 등에 U-City 기술을 활용할 수 있도 록 추진할 계획이다.
3. 민간의 아이디어를 반영한 ‘시민체감형 U-City’
기존의 U-City가 공급자 위주의 정책으로 민간의 창 의적 아이디어를 수용할 수 있는 기반이 부재해 다양 한 서비스 발굴에 한계가 있다는 지적이 제기되었다.
이에 일반시민, 전문가들의 다양한 아이디어를 반영 한 ‘시민체감형 U-City’를 구현할 계획이다. 우선 시 민들이 U-City 서비스를 체험할 수 있는 ‘U-City 체 험지구’를 선정하여 ‘스마트 주차관리 서비스’, ‘119 소방/인명구조 서비스’ 등 U-서비스를 제공한다. 또 한 U-City R&D와 연계하여 안전, 교통 등 분야별 전문가로 구성된 서비스 발굴 T/F를 구성·운영하 여 다양한 시민체감형 서비스를 발굴할 계획이다. 더 불어 공공부문이 보유한 U-City 정보 풀을 공개하고 이를 활용한 대국민 경진대회를 개최하여 민간 아이 디어를 활용한 서비스 및 수익 모델을 지속적으로 개 발할 계획이다.
4. 도시계획과의 연계를 강화한 ‘지속가능한 U-City’
기존 U-City 사업은 기술 개발이나 시설물 설치에 초점을 두어 효과적인 U-시설 설치를 위한 체계적 인 기준이 미흡, 구축비용 대비 효과성이 높지 않다 는 일부 지적이 있어왔다. 이러한 문제점을 해결하 여 지속가능한 U-City를 추진하기 위한 제도개선안
을 마련한다. 먼저 기술 중심 접근에서 탈피, 도시계 획과 연계한 공간 중심의 U-City를 추진한다. 이를 통해 기존 도시공간의 활용성을 증대하고 토지이용 효율화를 도모할 계획이다. 현재 전국 53개 지자체 에서 다양한 U-City 사업을 추진 중이나 도시계획 과 연계되지 않아 비효율이 발생하고 있고 이를 적 용할 관련 규정도 미비한 상태다. 이에 ‘U-City 계획 수립지침’을 개정하여 U-City 계획 수립 시 기성 시 가지를 포괄하도록 하고 사전에 도시계획 부서와 협 의토록 한다.
또한 도시공간을 고려한 체계적인 U-기반시설의 설치·관리 기준을 마련할 계획이다. 통일되고 체계 적인 기준 없이 설치·관리되는 시설로 인한 비효율 성을 제거하기 위한 ‘U-지능화시설 설치 지침’을 마 련하여 CCTV, 지능형 가로등, VMS 등 지능화시설 이 도시 전체의 효율성을 고려하여 설치되도록 하고 자 한다.
5. 해외수출 지원 및 U-City 표준화
전 세계적으로 스마트시티 프로젝트가 증가하고 관련 시장이 확대되고 있으나, 각국의 진입장벽, IBM·CISCO 같은 글로벌 기업과의 경쟁 등 국내 기 업의 해외진출이 쉽지 않은 상황이다. 이를 해결하기 위해 정부는 체계적인 해외진출 지원체계를 구축하 고 수출상품 개발을 지원할 계획이다. 우선 U-City 해외진출을 위해 국토교통부와 미래창조과학부, KOTRA, 기업, 민간, 연구기관 등 건설과 IT분야의 관련 단체를 포함한 ‘해외진출 협의체’의 구성·운영 을 추진하는 한편 ‘U-City 센터’를 지정하여 국내의 U-City 정책·기술 동향, 사업 모니터링을 통해 정 보를 제공할 계획이다. 특히, 신도시 건설과 IT 패키 지 상품인 U-City 모델(U-City 계획-설계-시공)
을 개발하여 해외 스마트시티 건설시장에 적극적으 로 진출하고자 한다. 한편 최근 이슈가 되고 있는 스 마트시티 국제 표준화에 대응하여 국토교통부, 산업 통상자원부(국가기술표준원), 미래창조과학부 등 관 계 기관이 참여하는 표준화 T/F를 구성하여 스마트 시티와 관련된 글로벌 표준화에 공동으로 대응할 계 획이다.
스마트도시, 기회와 과제
스마트도시에 대한 전 세계의 관심이 뜨겁다. IoT로 대표되는 기술의 급격한 발달은 이를 더욱 가속화시 키고 있다. IoT를 접목한 스마트도시의 구축에 가장 중요한 요소는 사물과 사물, 사물과 사람 간 원활한 커뮤니케이션을 가능하게 하는 네트워크 인프라다.
한국은 세계에서 가장 빠른 이동통신망을 보유하고 있다. 이는 스마트도시를 실현하는 데 가장 뛰어난 잠재력을 보유하고 있다는 것을 의미한다.
그러나 첨단의 기술과 인프라보다 더 중요한 것이 있다. 여러 기반시설에서 생산한 정보를 가지고 스마 트한 방식으로 의미 있는 결과를 생산해내는 것이다.
즉, 우리가 생산하고 수집한 데이터를 더 스마트한 방법으로 활용할 수 있는가다. 기존 공급자 중심의 관점에서 벗어나 시민들이 다양한 분야에서 체감할 수 있는 창의적이고 실용적인 U-서비스를 개발해야 한다. 이를 위해서는 정부와 지자체의 노력과 협력, 그리고 시민들의 주체적 참여가 필수적이다.
이와 더불어 일각에서 제기하는 보안 및 개인정보 에 대해서도 문제의식을 가지고 있어야 한다. 모든 사 물들이 네트워크로 연결됨으로써 오는 효율성은 어 느 사물에도 사이버 공격이 이루어질 수 있다는 취약 성을 의미하기도 한다. 따라서 이렇게 복잡하게 연 계·융합된 고도화된 시스템을 안전하게 관리·운영
할 수 있는가. 도시 전체의 효율적 통합·제어로부터 초래될 수 있는 통제의 부작용에 대한 대책이 있는가.
스마트도시를 만들어 가면서 동시에 고민해야 할 우 리의 과제다.
참고문헌 ---
국토교통부. 2014a. 제2차 유비쿼터스도시 종합계획.
_____. 2014b. U-City 활성화 지원계획.
이재용. 2014. 정부 3.0과 연계한 U-City 발전전략과 U-시범도시 운영방 안 연구. 세종: 국토교통부.
홍승표, 변화성, 이재환, 강회일, 조성선, 어윤봉, 김정환 외. 2013. 국내 외 스마트 시티 구축동향 및 시사점. ICT Insight 2013-6. 대전:
정보통신산업진흥원.
MarketsandMarkets. 2015. Worldwide Market Forecasts and Analysis(2014-2019). Jan.
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안정훈 | 농촌진흥청 지식정보화담당관실 주무관(jhan@korea.kr)
이혜림 | 농촌진흥청 지식정보화담당관실 연구사(leehr26@korea.kr)
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농촌의 삶을 바꾸는 사물인터넷 기반 스마트팜
머리말
우리나라 농업은 1945년 광복 이후 1960년대 초까지 빈곤의 악순환이 거듭되는 경제 정체기와 1960년대 이후 수출 주도의 공업화 전략하의 저임금·저곡가 정책기조에 따라 식량부족 해결 과 경제개발 지원을 위해 ‘주곡의 자급자족’을 위한 기술개발을 목표로 하였다. 1990년 이후에 는 세계무역기구(WTO) 출범(1995) 등 급속한 세계화로 농업경쟁력 제고를 위한 구조조정 및 체질 개선이 요구되었다. 2000년대 이후에는 친환경, 식품안전성, 도농교류, 농업의 부가가치 향상에 대한 관심이 증대되는 등 비약적인 발전을 이루었다.
그러나 자유무역협정(FTA)이 칠레에서 미국과 유럽연합(EU)으로 확대되는 등 시장개방이 가속화되고 있으며, 산업구조의 고도화 추세에 따라 농업의 국가 경제적 비중과 위상은 점차 저 하되어 농가인구와 소득도 감소하고 있고, 작은 영농규모로 인하여 수입 농산물과의 가격경쟁 이 어려운 점 등의 문제점을 해결하고 농업 선진국으로의 도약을 위하여 새로운 변화를 모색해 야 하는 시기에 이르렀다.
최근 농업 선진국은 농업과 ICT(Information & Communication Technology)·BT(Bio Technology) 등 첨단 기술과의 융·복합을 통해 새로운 성장산업 및 고부가가치 신시장을 창출 하기 위하여 공장형 시설원예, GPS 활용 정밀농업 등 농업과 첨단 기술의 접목을 통해 생산성
과 품질을 향상시키는 데 주력하고 있다. 이러한 농 업 선진국으로의 변화의 중심에 첨단 기술의 융·복 합을 통한 스마트팜(Smart farm)이 있으며, 기술의 근간이 바로 사물인터넷(IoT)이라고 할 수 있다. 스마 트팜에서 사물인터넷 기술은 센서를 통하여 온실과 축사에서 온도, 습도 등 환경정보 및 작물의 크기, 색 등 생육정보 자동측정과 축사에서의 가축의 움직임 을 자동적으로 모니터링하는 데 활용될 수 있다. 이 렇게 측정된 데이터를 바탕으로 작물과 가축이 최적 화된 상태로 유지될 수 있도록 환경을 제어할 수 있 다. 또한, 농산물의 유통과정과 이력추적 관리를 위 한 방안으로도 활용될 수 있다. 향후에는 사물인터 넷 기술을 활용하여 농작업 자동운전 로봇과 트랙터 자동주행 등 농기계 자동제어
까지도 확대할 수 있다. 우리 나라도 농업의 새로운 도약을 위하여 ICT 융·복합을 통한 한국형 스마트팜의 도입을 적 극적으로 추진하고 있다.
농업 선진국의 ICT 융·복합 주요 기술개발 동향
농업 선진국은 이미지 분석, 농업로봇, 시설환경 제어, 합
리적 영농의사결정 등 다양한 분야에서 ICT 융·복 합을 통한 기술개발을 추진하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 사물인터넷, 모바일, 포지셔닝시스템, 서비 스지향 객체 아키텍처, 다국어 자동번역, 모델링 및 이미지 분석 등 첨단 기술이 필요하며, 이에 가장 근 간을 이루는 기술은 사물인터넷 기술이라고 할 수 있 다. 사물인터넷을 통해 수집되는 데이터를 분석하여 작목과 재배형태 및 생육단계별 최적 환경 설정, 시 설원예작물의 생리장해와 병해충 조기진단 및 수량 예측, 가축의 행동 및 사료섭취 패턴 분석을 통한 사 양관리 등에 활용할 수 있다. 사물인터넷 기술을 활 용한 선진사례를 살펴보면 다음과 같다.
<그림 1> 농업분야의 현안문제
출처: 심근섭. 2014.
<그림 2> 농업 선진국의 농업분야 ICT 융·복합 주요 기술개발 현황
출처: 심근섭. 2014.
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1. 일본: 식물공장에서 센서 네트워크를 이용한 일정관리 소프트웨어
식물공장에서 센서 네트워크를 이용한 관리는 기후 변화 속에서도 태양광 기반의 식물공장에서 생산된 토마토의 품질 저하와 전력의 낭비를 최소화하고, 소 비자가 만족할 만한 품질의 토마토를 연중 일정한 양으로 공급할 수 있도록 하기 위하여 개발되었다.
온·습도와 조도 센서를 이용한 온실정보를 지속적 으로 수집 및 분석하여 온도 예측 모델과 스케줄링 소프트웨어를 통한 재배일정 및 장비사용을 관리할 수 있다. 주요 기능은 식물공장 내의 온·습도, 조도 데이터를 센서를 통해 측정하고, 측정된 정보를 바
탕으로 온·습도를 예측하고 토마토의 생육에 최적 화된 환경제어를 위한 스케줄링 프로그램을 수행하 는 것이다.
시스템 구성을 보면 온·습도와 조도 측정 센서, 누적온도 기반의 작물생육 예측 모델, 스케줄 및 환 경정보를 표시하는 스케줄링 시스템으로 이루어져 있다.
2. 이탈리아: 사물인터넷 기반의 양돈개체 모니터링 시너지 효과 창출
양돈개체 모니터링 시스템은 RFID와 카메라 시스템 을 이용하며, 개체관찰을 통하여 돼지의 행동 중 섭
<그림 3> 스케줄링 시스템 화면
출처: 농촌진흥청. 2014.
<그림 5> 2일간 측정 데이터
출처: 농촌진흥청. 2014.
<그림 4> 식물공장 내 온·습도 및 광센서 설치 위치
출처: 농촌진흥청. 2014.
<그림 6> 센서 노드와 베이스 스테이션
출처: 농촌진흥청. 2014.
취행동을 분석함으로써 양돈 개체관리를 자동화하는 데 목적이 있다. 카메라, 미들웨어, RFID 등 IT 기술 을 활용하여 섭취 행위 및 이슈를 탐지하고 탐지된 정 보를 분석하여 돼지 개체별 성장을 위한 최적화된 환 경을 제공할 수 있다. 또한, 전염병 등 발생 시 나타 나는 특이한 행위 등을 감지하면 문제발생 초기에 긴 급 경보하여 사전에 격리함으로써 경제적 손실을 예 방할 수 있으며, 자동화된 사료 급여시스템을 제어하 는 데 활용할 수 있다.
시스템 구성을 보면, 개체별 사료섭취 행동 데이
터 수집을 위한 고주파 RFID, 돼 지 개체관리를 위한 레이더 송수 신기, 돼지 행동 모니터링을 위한 카메라 등으로 이루어져 있다.
국내 스마트팜 추진동향
1. 추진현황 및 문제점
현재 농촌진흥청에서 수행하는 ICT 융·복합은 영농현장에서 실 질적 효과를 얻을 수 있는 ICT 융 합 과제 발굴 및 추진으로 실용화 율을 향상시키고 스마트팜 기술 을 개발하는 데 목적이 있다. 또 한, 스마트팜 기술개발의 기본방 향은 영농현장의 시설조건을 고 려한 스마트팜 구현방안을 마련 하고, 작물 최적 생육모형을 개발 하여 농가들이 정밀관리 및 데이 터 활용 컨설팅을 쉽게 적용함으 로써 농가 생산성 향상과 에너지 등 운영비용 절감 등의 성과를 창 출하는 데 집중하고 있다. 2013년에는 농업인과 기 업체가 가지는 주요 ICT 융합기술 적용의 문제점을 해결하고자 영농현장의 애로기술조사를 실시하여 모 델 15건, 제어 24건 등 총 59건의 과제를 발굴하였 다. 2014년에는 현장애로 과제 중 시설원예, 노지과 수, 축산 등 3분야 6개의 연구과제로 선정하여 추진 하였다.
추진과정의 문제점을 보면, 생육과정 등 자동측정 에서 발생하는 농업시설의 빅데이터를 분석하여 환 경제어 등에 활용하는 모델의 개발이 초기 단계에 있
<그림 7> PigWise 아키텍처
출처: 농촌진흥청. 2014.
<그림 8> 고주파 RFID 안테나를 통한 데이터 수집
출처: 농촌진흥청. 2014.
<그림 9> 카메라비전 시스템의 화면상에 표출된 저장 파일
출처: 농촌진흥청. 2014.
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고, 작목에 따른 생육 최적 환경설정 기준 등 표준을 마련하는 것이 다소 미흡하였다. 또한, 농업인이 사 물인터넷이나 첨단 ICT 융합기술의 기본적 지식을 이해하고 활용할 수 있도록 컨설팅하는 전문가가 부 족하였다.
2. 추진성과
스마트팜 기술개발의 주요 내용을 보면, 우선 시설원 예 분야에서는 ‘스마트 원예시설 산업화 모델 개발’로 온실유형별 적합한 스마트팜 모형을 분류하고, 구조 설계 및 개방형 표준플랫폼을 개발하여 스마트 온실 표준모델을 개발하는 것이다. 또한, 온실 내 작물생 육 자동측정 및 최적 환경관리 모델을 개발하여 토마 토, 딸기, 파프리카, 국화 등 시설 원예작목을 중심으 로 생육자동센싱과 최적 생육관리 및 진단 알고리즘 을 구현하는 것이다. 더불어 스마트팜에서 생산되는 환경 측정 데이터의 수집 범위와 결측치 보정 등 데 이터의 품질관리 및 그에 따른 시각화 등 데이터 분석 을 통한 컨설팅 활용모델을 개발하여 농민들의 스마 트팜 활용 정도를 높이고자 하는 것이다. 이 과제들 은 산·학·연·관의 한국형 스마트팜 융합연구 협 력체계로 추진하였다. 농촌진흥청은 작물별 최적 생 육관리 및 측정데이터 활용 알고리즘을 개발하고, 다 른 연구기관과 공동으로 스마트 온실 표준규격 설정, 환경제어 플랫폼 구축, 내재해와 에너지 절감 모델 등의 기술을 개발하며, 산업체는 이러한 개발 기술을 활용한 자재 생산·공급, 스마트팜 기술로 글로벌 시 장에 진출기반을 구축하는 것이다. 노지과수 분야는 사과작물 해충을 이미지 센싱 기반으로 모니터링하 고 저온피해 경감 및 생육예측 기술을 ICT 기반으로 구현하여 생육 정밀관리 기술을 개발하는 것이다. 축 산분야는 돼지의 행동과 체온 등 생체정보 패턴 분석
및 정밀관리 알고리즘을 개발하여 가축생체정보기반 동물복지 돈사관리모형을 개발한다.
2014년 주요 기술개발 조기 실용화 성과를 보면 첫째, 우리나라에서 가장 많은 단동비닐하우스의 온 도, 습도, CO2 등 환경정보 센서의 측정위치 선정, 센 서 설치와 표준제어 및 유지보수 방안을 개발하였다.
단동비닐하우스는 여러 개 독립된 재배공간이 나열 되어 있는 형태이므로 특성에 따른 환경측정과 센서 설치 및 제어방법 유지보수 기준이 필요하였다.
둘째, ICT 적용농가의 환경설정관리 적절성 판단 기준이 필요하다는 현장요구에 따라 시설원예 표준 제어 및 환경관리 가이드라인을 제작하였다. 이는 농 림축산식품부의 ICT 융·복합 확산과 시설원예 복합 환경제어기 보급 확대에 따른 토마토, 딸기, 파프리 카 등 생육단계별 환경설정관리 권장기준을 마련하 였다. 이 가이드라인은 ICT 적용농가의 시설원예 환 경제어 적절성 비교 기준 제시가 가능하며, 복합환경 제어의 생산성 향상 및 환경관리 전문교육에 활용할 수 있도록 하였다. 또한, 시설원예 환경관리정보 서 비스 앱을 보급하여 난방에너지 소모량, 광단위 환 산, 수증기 포차 등에 관한 정보를 제공함으로써 시 설재배농가들이 손쉽게 확인 및 관리가 가능하도록 하였다. 이 앱은 안드로이드 앱 마켓에서 ‘시설원예정 보’를 다운받아 사용할 수 있다.
셋째, 이미지 영상을 활용한 작물 생육자동측정과 분석기술을 개발하여 토마토의 초장, 엽수, 엽면적 등 자동측정과 생육상황진단 기술을 개발하였다. 이 는 농가의 노동력 및 전문성 부족으로 인한 생육조사 애로사항을 해결하기 위하여 작물 생육자동측정 및 모니터링 기술개발을 통하여 온실정밀관리 기반 조 기 실현을 꾀하였다.
넷째, 농가의 측정 빅데이터 활용과 컨설팅 지원 모델을 개발하여 측정 빅데이터 분석과 시각화 기반
