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Mahizhnan, A. 1999. Smart cities. Cities 16: 13–18. http://dx.doi.org/10.1016/S0264-2751(98)00050-X.
NITR D Smart Cities and Communities Task Force. 2017. Smart Cities and Communities Federal Strategic Plan:
Exploring Innovation Together. Subcommittee on Networking and Information Technology Research and Development (NITRD).]
주소윤 | University of Southern California 도시계획 및 개발학과 박사과정 (soyoonch@usc.edu)
일본
카시와노하 에코스마트도시 생태계
스마트도시는 정보통신기술(ICT)의 발달과 더불어 전 세계 곳곳에서 등장하고 있다. 일본 도 스마트도시 개발에 힘쓰고 있다. 실험적으로 조성한 스마트도시 사례에서 개발 및 운 영 노하우를 습득하고, 관련된 기술과의 연계를 통한 산업화를 추진하고 있다. 일본의 스 마트도시 개발은 심각한 초고령화와 노동력 부족을 대비하기 위한 미래도시 구상의 일환 이기도 하다.
이러한 스마트도시에 더해 최근에는 에코시티의 개념까지 아우르는 ‘에코스마트도시 (Eco Smart City)’가 주목을 받고 있다. 그동안 녹지보존의 측면이 강조되어온 에코시티 나 외적으로만 ICT로 치장한 스마트도시가 아닌, 이 둘이 결합되어 지속가능하고 혁신이 창출되는 유기체적 생태계를 지닌 환경도시가 새로운 미래 도시계획의 비전으로 제시되 는 것이다.
일본은 과거 타마(多摩) 신도시와 같은 위성도시 개발과정에서 겪은 실패를 반면교 사 삼아, 지속가능성에 무게를 두고 에코스마트도시의 중요성을 인식하면서 여러 시도 를 하고 있다. 그중에서도 도쿄 북서쪽에 위치한 ‘카시와노하 스마트도시(Kashiwanoha Smart City)’는 바로 이러한 에코스마트도시의 모범 사례이다. 이미 한국에도 해외 유명 스마트도시로 여러 번 소개된 이곳은, 그동안 ‘스마트도시’의 측면만 강조되어왔으나 실제 로는 ‘에코스마트도시’에 가까운 형태를 띠고 있다. 이 글에서는 에코스마트도시로서의 카 시와노하 스마트도시와, 그 지속가능성에 대해 소개하고자 한다.
에코스마트도시의 개념
우선 에코스마트도시에 대한 정의를 정리할 필요가 있다. 한국에는 아직 사례가 없어 뚜 렷한 개념조차 정립되지 않아 한 문장으로 표현하기는 어렵지만, 기본적으로 에코시티와 스마트도시의 교집합 개념을 지닌다. 따라서 이 둘의 정의를 먼저 알아봐야 할 것이다.
우선 ‘환경도시’ 또는 ‘생태도시’로 번역되는 에코시티는 자연환경과 조화를 이루며 자
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된 리우회의 이후 제시된 개념으로, 환경보 전에 중점을 두고 있다. 다만 자연보호나 환경오염 관리만 강조되는 것이 아니라, 도 시계획과 지역 특수성과의 조화를 통해 지 속가능한 자연순환성 체계를 확립하는 것 을 전제하고 있다.
한편 스마트도시란 네트워크와 센서 등 ICT를 활용하여 도시의 각종 전자적 데이 터를 수집하고, 이를 도시 운영과 자원효 율 관리에 사용하는 체계를 지닌 도시 형 태를 일컫는다. 예를 들어 사물인터넷(IoT) 센서와 디바이스로 전력 사용량을 수집하여 그 현황을 모니터링하고 에너지를 관리할 수 있다. 이러한 형태의 스마트도시는 캐나다 토론토나 네덜란드 암스테르담에서 성공적으로 운영되었고, 우리나라의 경우 인천 송도 나 판교 U시티가 대표 사례로 거론된다. 2018년 1월에 발표된 ‘스마트도시 추진전략’에 따라 시범도시로 선정되어 현재 조성 중인 세종시 5-1생활권과 부산시 에코델타시티도 자주 거론된다.
이처럼 에코시티와 스마트도시는 각각 도시와 자연환경 간의 조화나 기술에 기반한 효 율적 관리라는 뚜렷한 지향점이 있지만, 반대로 지속 불가능과 난개발, 비효율이라는 한계 를 지니고 있다. 때문에 에코시티와 스마트도시의 장점을 활용해 서로를 보완하는 도시계획 의 필요성이 제기되었다. 게다가 시대적으로 친환경 저탄소가 강조되고, 이를 뒷받침하는 다양한 기술이 개발 · 적용되기 시작하면서 에코스마트도시가 구체적으로 대두되었다.
요컨대 에코스마트도시란, 도시 인프라에 ICT를 접목하여 도시관리를 디지털화 · 체계 화하고, 자원의 순환적 이용으로 저탄소 · 고효율을 성취하는, 친환경적이고 지속가능한 도시 생태계를 의미하는 것이다.
카시와노하 스마트도시의 역사
전술하였듯, 일본은 위성도시 개발에서 실패한 경험을 가지고 있다. 타마뿐만 아니라 한 노, 오메 등 여러 위성도시가, 도시개발 완료 이후 지속적 관리가 이루어지지 않으면서 베 드타운으로 전락하여 현재는 상당히 쇠퇴되었다. 결국 유기체와 같이 활력을 유지하고 자 급자족하면서 지속가능해야 도시가 유지되고 시민들의 삶의 질이 향상된다는 뼈아픈 경
환경과 조화하는 도시체계를 갖추고 환경과 사람이 공생하는 친환경 생태도시
도시관리시스템에 ICT가 접목되어 각종 도시 문제를 해결하는 지속가능한 도시
사례
독일 프라이부르크 울산 에코폴리스 순천 생태도시
사례 캐나다 토론토 인천 송도 판교 U시티
에코시티 스마트도시
에코 스마 트도 시
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험을 한 일본은 에코스마트도시에 주목하기 시작했다. 그리고 이는 치바현 카시와(柏)시 에서 처음 실현되었다.
필자가 4년째 거주하고 있기도 한 카시와노하 스마트도시의 역사는 카시와 북부지역 개발과 함께 시작되었다. 옛 일본군의 비행장이었던 이 일대는 제2차 세계대전 종전 후 부동산 재벌인 미쓰이부동산주식회사가 토지 일부를 매입하면서 골프장으로 조성하였다.
이후 1985년, 도쿄 북서부에 새로운 철도망 건설이 계획되고 1991년에 츠쿠바익스프레스 (TX) 노선이 확정되면서, 미쓰이부동산은 골프장을 밀고 신도시 개발을 시작하였다. 지 역개발과 맞물려 1999년에 바로 옆 국유지에 도쿄대학교 카시와캠퍼스가 조성되고, 뒤이 어 치바대학교 카시와노하 캠퍼스가 설치되었다. 당초 미쓰이부동산은 대단지 주택개발 을 목표로 했으나 도쿄대학교의 제안과 협력으로 미래형 글로벌 캠퍼스타운 개발로 방향 이 수정되었다. 이어서 차례로 고층 아파트 단지와 대형 쇼핑몰, 병원 등이 들어섰다.
그로부터 수년 뒤, 일본 정부는 국가 신성장 전략으로서, 환경과 초고령화 문제에 대응 하는 세계적 선도도시 조성을 위해 규제특례 및 집중적 재정지원을 골자로 하는 ‘환경 미 래도시’ 제도와, 지역 활성화와 국제 경쟁력 강화를 위해 규제특례 및 금융지원을 골자로 하는 ‘종합특구’ 제도를 만들고 지자체로부터 신청을 받았다. 카시와시는 미쓰이부동산과 도쿄대, 치바대, 카시와 어반디자인센터(Urban Design Center Kashiwanoha), 스마트 도시 기획, TX앙트레프레너 파트너즈 등 여섯 개 조직과 파트너십을 구성하여 에코시티 와 스마트도시라는 투트랙 전략으로 사업신청을 하였고, 2011년 12월에 두 사업 모두 채 택되어 카시와노하 지역 일대가 대상 특구로 지정되었다.
파트너십은 ‘민 · 학 · 관 연계에 의한 자율적 도시경영’을 테마로, ① 환경 · 에너지 문제 에 대한 스마트도시, ② 지속적 도시경영과 일본 경제재생을 맡는 신산업 창조도시, ③ 초 고령화 사회에 대한 건강 장수도시라는 세 가지 과제해결 모델을 축으로 삼아 ‘세계 미래 의 상을 만드는 동네’라는 콘셉트로 도시계획을 구체화했다.
<그림 2> 카시와노하 스마트도시의 전경
자료: https://www.kashiwanoha-smartcity.com/en/concept/makekashiwa.html (2020년 3월 14일 검색).
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카시와노하 스마트도시의 핵심 스마트 기술은 에너지 관리 관제 시스템인 ‘카시와노하 AEMS(Kashiwanoha Area Energy Management System)’이다. 미쓰이부동산과 히타 치가 함께 개발한 이 시스템은 지역 내 전력과 수도, 가스 등 에너지를 관리하고, 소비 상 황을 시스템화하여 스마트센터라는 통합관제실에서 파악할 수 있게 시각화한다. 이를 통 해 카시와노하 스마트도시의 주거, 업무, 상업 시설 내 전력선과 태양광발전기 및 축전지 등의 전력시설이나 수도와 도시가스 시설을 효율적으로 일괄 관리할 수 있다. 실시간 모 니터링은 물론, 현재까지의 사용통계 데이터를 활용한 시뮬레이션도 가능하기 때문에 장 래의 에너지 수요와 소비경향을 예측하고 이에 즉각적인 대응을 할 수 있다.
무엇보다 AEMS의 가장 큰 특징은, 일본 최초로 지역구획을 넘나드는 전력 융통체계를 실현했다는 점이다. 이 전력 융통체계는 전력 수요에 자동 · 능동적으로 대처한다. 예컨대 낮시간대에는 전력수요가 많은 쇼핑몰이 상대적으로 수요가 적은 아파트로부터 전력을 융통해오고, 주민들이 귀가하는 밤시간대에는 쇼핑몰의 잉여전력을 아파트로 보내는 방
<그림 3> AEMS 구조도 및 통합 관제 스마트센터
자료: http://www.hitachi.co.kr/case_studies/smartcity_kashiwanoha/index.html (2020년 3월 14일 검색).
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식으로 매우 효율적인 운영을 실현한다. 이를 통해 적은 전력 총량으로도 지역 내 전력수 요에 대응함으로써 피크를 적절히 관리하면서 에너지를 절약한다. 아울러 전기요금이 저 렴한 심야 시간에 전기를 축전지에 충전하고 이를 낮에 사용하는 방식으로 전기요금 절약 까지 달성한다. 태양광발전기는 이와 반대로 작동하므로, 전력수요가 일시적으로 폭증하 더라도 충분히 상쇄할 수 있다.
뿐만 아니라 재난 등 외부 전력공급이 중단되는 비상시에는 상시 비축하고 있는 등유와 도시가스를 활용하여 하이브리드 비상 발전기로 전력을 공급할 수 있다. 이러한 경우에도 평상시의 60% 수준으로 70시간을 버틸 수 있고, 가스공급이 가능할 경우 열흘이나 버틸 수 있다. 수도의 경우 수요의 85%가량은 상수도를 공급받고, 14%가량은 지하수를 정화해 서 사용하며, 나머지는 빗물을 정화해서 사용한다. 지하수와 빗물은 상수도가 단수되더라 도 사용 가능하다. 이는 동일본 대지진 직후 원전가동이 정지됨에 따라 전국에서 실시한 계획정전의 경험을 토대로 마련된 기능이다.
심지어 AEMS는 전력, 수도, 가스 사용에서 비롯된 탄소배출량도 계산하는데, 매년 배 출량 목표를 정해 현황을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 이로써 실제로 목표 대비 최대 50%를 저감할 수 있었다. 주민과 점포 임대자들은 이 AEMS를 각 가정과 가게 단위로 제
공하는 HEMS(Home Energy Management System)에 접 속하여 각자의 집이나 점포의 사용량과 통계를 확인할 수 있 다. 이를 통해 에너지 절약을 유도하면서 동시에 친환경 의식 을 고양시킨다. 이처럼 카시와노하 스마트도시는 에너지의 생 산부터 이용, 평가, 절약에 이르기까지의 전 과정을 높은 단계 로 자족하고 있다. 이러한 설계와 성과를 바탕으로 카시와노 하 스마트도시는 친환경 건축물 인증 프로그램인 LEED의 최 고 등급인 플래티넘을 부여받았다.
한편 전통적인 에코시티의 정체성인 녹지조성의 측면에서 도 여러 모로 우수한 모습을 보여준다. 처음부터 이 지역에 있 던 원시습지를 보존하여 공원화한 ‘콘부쿠로이케’ 습지공원에 는 이를 관리하고 보존하는 지역 자원봉사단체가 있다. 이들은 자발적으로 정기모임을 가지면서, 야생 동식물을 보호하고 지역 내 학생들을 위한 자연환 경 교육의 장으로 운영하고 있다. 또한 공원 내 생태에 관해 도쿄대 카시와캠퍼스 내 연구 실과 협력하여 환경 · 생태 · 생물학적 연구를 진행하고, 주변 부지개발에 있어 미쓰이부동 산과 조율하는 등, 지역사회의 자연 지킴이이자 에코스마트도시의 홍보대사로서의 역할을 톡톡히 하고 있다.
그 밖에도 인공호수인 아쿠아테라스, 치바현립 카시와노하 공원 등 풍부한 녹지 요소를
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<그림 4> 온라인으로 실시간 확인 가능한 AEMS 포털
자료: AEMS Intranet.
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카시와노하 스마트도시의 경영 시스템과 신산업 창출 생태계
여러 베드타운의 실패로부터, 카시와노하 스마트도시 또한 도시계획 과정에서 지속가능 성을 핵심가치로 판단했다. 이를 위해 도시 정책과 사업을 자발적으로 기획하고 실행하는 총괄 자치단체인 UDCK가 만들어졌다. UDCK는 도시 인프라 개발을 맡은 민간사업자(미 쓰이부동산, 수도권신도시철도회사, 카시와상공회의소)와, 도시에 도입하는 신기술 개발 을 맡은 대학 연구기관(도쿄대, 치바대), 그리고 이를 행정적으로 지원하는 지자체(카시와 시)로 구성된 조직이다.
이처럼 UDCK는 도시 운영상의 구상, 계획, 추진, 실행, 평가를 하는 데 있어 민 · 학 · 관 각자의 전문성과 협력 아래 도시를 만들어나가고, 이와 관련된 다양한 주체들을 연계하는 플랫폼으로서의 역할을 담당한다. 구체적으로는 ① 새로운 도시 만들기에 관한 학습 · 연 구 · 제안을 하는 ‘싱크탱크’의 기능, ② 이를 정책화 · 사업화로 기획 조정하고, 아울러 지속 적인 운영을 지원하는 ‘코디네이터’의 기능, ③ 나아가 이를 시민사회에 공유하고 참여를 독려하는 ‘홍보자’의 기능을 가진다. 이러한 구조와 흐름은 새로운 아이디어를 지속적으로 창출하고 실행으로 이끌어내어 도시에 활력을 불어넣고 지속가능하게 만든다.
카시와노하 스마트도시는 UDCK의 경영을 바탕으로 ‘신산업 창조도시’로서 도시의 지 속가능성을 뒷받침하기 위해, 규제특례에 힘입어 도쿄대와 치바대의 연구 테스트베드로 서의 역할을 수행하고 있다. 최근에는 카시와노하 캠퍼스역과 도쿄대 카시와캠퍼스 사이 에 자율주행 셔틀버스를 도입하여 실증실험 연구를 진행하는 동시에 고도의 도시 시스템
<그림 5> UDCK의 구조 <그림 6> 정기 회의 모습
자료: https://www.udck.jp/about/000248.html (2020년 3월 14일 검색).
학습·연구·제안 대학·연구기관 + 시민
지역 기획·
지속적 운영 지원 시민·지역조직, 행정
정책화·사업화 기획 및 조정
기업, 행정
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자동화를 꾀하고 있다. 비교적 초기 단계임에도 실제 공도에서 이러한 실증실험이 가능한 것은 규제특례 덕분이다. 기술적 측면에서 단편적으로 접근하는 것이 아닌, 규제해제 등 법규상 지원이 뒷받침되었기에 가능한 혁신인 것이다.
이와 함께 스타트업 기업을 유치하는 데도 노력을 기울이고 있다. 가령 카시와노하 스 마트도시의 창업 벤처 캠퍼스 시설인 ‘KOIL’에는 창업자를 위한 프로토타입 제작 스튜디 오와 함께 공유 오피스가 마련되어 있다. 실제 여러 스타트업이 입주해 있으며, 외부 기업 에게도 개방하여 교류 활성화를 모색하고 있다. 매년 UDCK는 카시와시와 여러 대기업과 함께 ‘카시와노하 창업 콘테스트’를 개최하고 있기도 하다.
카시와노하 스마트도시의 향후 플랜과 지속가능성
지속가능한 에코스마트도시 운영과 보급을 위해서는 사업성 또한 중요하다. 에코스마트 도시는 건설비와 유지비가 일반적인 도시모델에 비해 상대적으로 많이 들어, 투자한 만큼 회수하기가 쉽지 않다. 때문에 UDCK와 미쓰이부동산은 신산업 창출이라는 방법론을 통 해 지역의 가치를 상승시킨다는 장기 전략에 따라 개발사업을 진행하고 있다. 요컨대 향 후 연구 및 창업 기반이 풍부하고 자급자족하는 국제적 에코스마트도시를 완성하여 지역 가치를 상승시키겠다는 플랜인데, 구체적으로 소개하면 다음과 같다.
카시와노하 스마트도시가 보유한 친환경 에너지 관리역량을 발휘하고, 신산업 창조 인 프라를 구축함으로써 대기업을 유치한다. 이는 거주인구와 노동인구의 대규모 유입으로 이어지면서 지역 상권과 부동산이 활성화될 것이다. 젊은 인구의 증가는 지역의 가치를 상승시키고 인구는 더욱 증가하는 선순환이 이뤄지면서 지가 및 분양비 상승이 나타날 것 이다. 여기서 수익을 얻는 모델인 것이다. 2030년경에 현재의 두 배인 인구 2만 6천 명이 되는 것을 목표로 잡고 있는 미쓰이부동산은 이를 위해 고층 맨션과 대형 상업시설을 꾸 준히 건설하고 있다. 이에 맞춰 인적 흐름을 모니터링하기 위해 올해 중 도시 곳곳에 센서 를 설치할 예정이다. 이를 앞서 소개한 자율주행 차량 등 교통공학 연구와도 연계함으로 써, 선진 모빌리티 도시로서의 면모도 갖추게 될 것으로 기대된다.
아울러 미쓰이부동산은 인근에 위치한 국립암연구센터와 함께 자사 소유 부지에 생명과 학 연구동을 건설 중에 있는데, 완공 후에는 생명과학 및 제약 기업을 유치할 계획이다. 또 한 작년에 완공되어 의료, 간병, AI 등 이른바 ‘인간 확장 기술’을 연구하는 국립산업기술종 합연구소 카시와연구센터와도 연계하게 되는데, 이는 원격진료, 인공지능 의료라는 차세대 유망 산업을 선도하는 연구 클러스터를 조성하겠다는 계획의 일환이다. 다시 말해, 풍부한 연구기반을 바탕으로 지속가능한 에코스마트도시를 구축하겠다는 기존 목표를 달성하면서, 동시에 건강 장수도시라는 세 번째 과제를 해결하는 큰 그림이 완성되는 것이다.
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이상의 카시와노하 스마트도시의 이념과 개발 방향, 향후 계획을 살펴보면 매우 구체적이 고 치밀하게 짜여져 있는 걸 알 수 있다. 카시와노하 스마트도시의 사례는 작은 시골 동네 가 어떻게 세계적 연구 창업도시로 발전해가는지 생생하게 보여준다. 더구나 하드웨어 개 발은 민간 대기업이, 소프트웨어는 국립대학과 국립 연구기관이, 지원체계는 지자체가 담 당하는 등 역할을 철저히 분담하면서도 함께 머리를 맞대고 기획과 추진, 운영을 하는 공조 체제는, 에코스마트도시 이전에 도시 계획 및 개발의 바람직한 상을 제시한다. 카시와노하 스마트도시의 신규성과 독창성은 바로 이러한 생태계에서 나온다. 사실 ‘에코’하고 ‘스마트’
한 시설은 에코스마트도시의 기본전제인 동시에 이러한 생태계를 뒷받침할 뿐이다.
우리나라에서의 에코스마트도시 개념은 아직 뚜렷하지 않다. 그나마 조금씩 가시적 성 과가 나타나고 있는 스마트도시의 경우도 대부분은 IoT센서와 오픈데이터 등 ICT 기술적 측면만 강조되는 데다 여전히 인식 부족으로 인해 비효율적으로 운영되는 경우가 많다.
따라서 발빠르게 에코스마트도시의 개념과 방향을 정립하고, 성공적인 해외 사례를 잘 평 가 · 분석해서 한국형 에코스마트도시를 구축할 필요가 있다. 이는 국내에서의 성취에 그 치지 않고 관련 기술 및 노하우 수출에도 크게 기여할 것이다.
도시는 살아 움직여야 하고, 이 유기체적 생태계는 지속가능해야 비로소 의미가 있다.
나무를 심고 첨단기술을 도입하는 것으로 진정한 에코스마트도시의 가치구현으로 연결되 지는 않을 것이다. 카시와노하 스마트도시의 사례는 우리에게 시사하는 바가 크다.
[자료: 4차 산업혁명 위원회 (정책위키). 2019. 스마트도시. http://www.korea.kr/special/policyCurationView.
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중앙일 보. 2017. [국내 스마트도시 개발 현주소는] 도시재생과 맞물려 다시 시동 걸 채비. https://news.joins.com/
article/21985896. (2020년 3월 14일 검색)
三井不 動産株式会社. 2011. 公民学が連携して街づくりを進める「柏の葉キャンパス」新成長 略の柱となる「環境未来都 市」の 象地域として内閣府より選定. https://www.mitsuifudosan.co.jp/corporate/news/2011/1222_02/index.html (2020년 3월 10일 검색).
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이재용 | 도쿄대학교 공간정보과학연구센터 박사과정 (lee@csis.u-tokyo.ac.jp)
