[특별기고] 스마트시티와 스마트 인프라
[특별기고] 스마트시티와 스마트 인프라
  • 이승우 한국건설산업연구원 연구위원
  • 승인 2020.07.30 16:30
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스마트시티, 전례 없는 도시의 시대 ‘새로운 패러다임’
노후・생활인프라 등 ‘스마트 인프라 구축 투자’가 신성장 동력의 핵심
이승우 한국건설산업연구원 연구위원.
이승우 한국건설산업연구원 연구위원.

◼ 새로운 도시시대, 스마트시티

인류가 농업혁명으로 정주한 이래 ‘모여산다’는 것에서 발생하는 다양한 문제를 해결하는 것은 언제나 큰 숙제였다. 
특히 산업혁명으로 본격적인 도시화가 시작되면서 높은 거주밀도와 부족한 인프라로 인한 나쁜 주거환경, 불결한 상하수도, 쓰레기, 수질 및 대기오염 등의 도시문제가 초기 산업도시의 골칫거리가 되었다. 
이러한 문제를 해결하기 위한 공학적 노력이 도시공학으로 이어지고, 정책 제도적 해결책을 만들기 위한 노력이 도시계획의 출발점이 되었다.
우리는 곧 인류 대다수가 도시에 사는 시대를 앞두고 있다. 
유엔 해비타트는 2030년에 전체 인구의 60%, 2050년에는 66%가 도시에 거주할 것으로 전망한 바 있다(2018.7). 
또한 2010~2050년 사이에 전 세계의 도시 인구는 동아시아, 남아시아, 아프리카를 중심으로 25억명 내지 30억명이 증가할 것으로 예상했다. 
이에 따라 유엔에서도 도시화와 관련된 문제의 해결이 SDGs(Sustainable Development Goals)의 중심과제가 될 것이라고 천명하고 있다. 
스마트시티는 전례 없는 도시의 시대를 뒷받침하는 새로운 패러다임이다. 
지금까지 도시 삶의 질을 높이기 위해서 첨단기술이 활용돼 온 것처럼 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술인 스마트 기술도 그러할 것이다. 
스마트시티는 언제 어디서나 모든 것과 연결할 수 있는 네트워크와 지능형 ICT 기술로 도시의 효율성을 높이고, 시민의 편익과 삶의 질을 향상하며, 지속 가능한 혁신성장이 실현되는 미래도시라고 할 수 있다.
스마트시티가 새로운 패러다임으로 주목받는 까닭은 도시의 유지와 관리에 대한 효율적 대처 수단이라는 점과 함께 산업의 혁신성장, 국가 산업경쟁력 강화 전략과도 밀접하게 연계돼 있기 때문이다. 
도시의 일상생활과 스마트 기술의 결합은 새로운 시장을 만들어내고 있으며 전 세계 글로벌 기업들은 스마트시티 시장에 적극적으로 진출하며 다양한 기술적 솔루션을 제시하고 있다. 
기업뿐만 아니라 국가 차원에서도 많은 국가들이 4차 산업혁명에 선제적으로 대응하고 신성장동력을 창출하고자 스마트시티를 핵심 전략으로 제시하고 있다.
건설산업도 예외가 될 수는 없다. 
건설산업은 스마트시티를 구성하는 다양한 스마트 인프라 공급 주체이며, 기존 인프라를 스마트화하고 이를 운영하는 역할을 담당해야 한다. 
즉, 스마트시티는 새로운 산업 생태계 조성을 통해 건설산업의 혁신을 끌어내는 기반이 됨과 동시에 건설산업이 주도적으로 새로운 상품을 만들어내고 운영하는 시장이 될 것이라는 두 가지 측면의 중요성을 가진다.

4차 산업혁명의 핵심이 될 스마트시티(왼쪽)와 자율주행차(가운데), 드론.
4차 산업혁명의 핵심이 될 스마트시티(왼쪽)와 자율주행차(가운데), 드론.

◼ 스마트시티의 현재와 미래

스마트시티의 정의는 매우 다양하다. 
일반적으로 스마트시티는 도시에 ICT・빅데이터 등 신기술을 접목하여 각종 도시문제를 해결하고 삶의 질을 개선할 수 있는 도시모델로 정의되고 있다. 
최근에는 다양한 혁신기술을 도시 인프라와 결합해 구현하고 융·복합할 수 있는 공간이라는 ‘도시 플랫폼’으로 그 의미가 확장되고 있다. 
그렇다면 스마트시티에서 우리의 삶은 어떻게 달라질까? 
영국 시장조사업체인 주니퍼 리서치(Juniper Research)는 스마트시티는 이동성, 공공안전, 생산성, 건강관리 등 크게 네 가지 분야에서 현재와 다를 것이며, 스마트시티에 살면 연간 125시간을 아낄 수 있다고 제시했다. 
가장 피부에 와 닿는 예로는 자율주행차와 스마트 기술이 결합해 이동성이 높아진다는 것이다. 
스마트 신호등이 교통흐름을 파악해 신호를 조절, 교통체증 없이 목적지에 도달할 수 있고 주차도 주차장에 설치된 센서를 통해 실시간으로 어디가 비어 있는지 알 수 있다. 
도시의 운영과 관리도 효율화되면서 비용절감이 수반될 것이다. 방대한 범죄 데이터를 분석한 인공지능 기술을 활용해 범죄를 예방하고, 인적이 드문 길에 쓰러진 환자를 센서가 감지해 구급차가 출동하는 식이다. 
스마트시티의 시장 전망은 이를 바라보는 관점과 범위에 따라 다양하게 나타나지만 향후 가파른 성장이 예상된다는 점은 모두가 동의하고 있다. 
연평균 18.4%의 성장을 통해 2018년 3,080억달러에서 2023년 7,172억달러 규모로 성장을 전망하기도 하고(Markets and Markets, 2019), 글로벌 시장 규모가 2025년 2조5,000억달러까지 성장할 것이라는 전망도 있다(Grand View Research, 2018). 
스마트시티 관련 시장이 급격히 커지고 있는 것은 세계 각국의 개별 도시들이 해결해야 하는 문제의 양상이 저마다 다르기 때문이다. 세계 각국은 각자의 목적에 부합하는 스마트시티 프로젝트를 추진하고 있다. 
유럽 등 선진국에서는 도시 시설물의 노후화, 도심지역의 쇠퇴를 극복하기 위한 도시재생사업과 기후변화와 자원고갈을 대비한 지속가능한 도시발전을 위해 에너지 및 교통 중심의 스마트시티사업이 주로 민간의 주도로 활발히 진행되고 있다. 
한편, 아시아와 중남미 등 신흥국에서는 급격한 인구증가와 도시로의 인구이동에 따라 주택, 물, 에너지, 도로 등 인프라 부족이 심각한 문제가 되면서 스마트기술을 활용하여 보다 효율적으로 대응하는 노력이 국가 주도로 추진되고 있다.
대표적인 스마트시티로 평가받는 싱가포르는 민관협업을 기반으로 데이터 중심 플랫폼을 구축해 다양한 솔루션을 제공하고 있다. 
2025년까지 ‘스마트네이션’ 건설을 국가 비전으로 제시하고 있으며, 정부와 민간이 효율적으로 연계돼 디지털 정부, 디지털 경제, 디지털 사회 구축을 목표로 추진하고 있다. 중국은 2015년 ‘신형도시계획’에 따라 2020년까지 500개 스마트시티를 구축하는 지혜성시(智慧城市)에 총 1조위안(한화 약 164조원)을 투자하는 계획을 수립했다. 
인도 또한 열악한 도시기반시설 문제를 해결하기 위해 ICT 기술을 접목한 인프라 설치에 초점을 맞춰 2015년 6월에 2022년까지 100개 스마트시티 건설, 2조500억루피(한화 약 33조8,045억원)의 투자 프로젝트를 발표했다.
우리나라도 국가 차원에서 스마트시티를 육성하는 전략을 추진하고 있다. 
과거 신도시 중심의「U-City법」을「스마트도시법」으로 개편하고(2017.9), 정부의 8대 혁신성장 동력의 하나로 스마트시티를 선정했다(2017.12). 
이어 대통령 직속 4차산업혁명위원회 산하에 스마트시티 특별위원회를 신설(2017.11)하고, ‘스마트시티 추진전략’을 발표했다(2018.1). 2019년에는 스마트시티에 대한 국가 차원의 목표와 계획을 설정한 5년 중장기 로드맵인 ‘제3차 스마트도시 종합계획(2019∼2023)’을 발표했다(2019.7). 
기업 차원에서는 스마트시티를 IoT를 기반으로 AI, 빅데이터, 5G, 클라우드 등 신기술이 현실에 적용되는 미래 산업의 궁극적인 지향점으로 바라보고 있다. 
IBM, 시스코(Cisco), 구글(Google) 등은 AI, 빅데이터, 자율주행 등 첨단기술 분야를 선점하면서 세계시장을 선도하고 있으며 교통, 환경, 치안 등 도시문제를 ICT로 효율적으로 개선하는 방향을 추진하고 있다. 
시스코는 에너지, 교통, 상수도 등 공공시설 서비스를 네트워크로 연결해 관리하는 ‘Smart Connected Communities’를 추진하고 있으며, IBM은 2010년부터 ’Smart Cities Challenge’라는 사회공헌 프로그램을 통해 시장 지배적인 표준을 만들기 위해 노력 중이다. 
국내 기업들은 통신 사업자를 중심으로 지자체 및 협력업체와 공동으로 스마트시티 실증단지 개발에 나서고 있다.

LX 직원이 디지털트윈 기반 스마트시티 구축을 위해 첨단장비MMS(이동형 도면화 시스템, Mobile Mapping System)를 이용해 전주시의 3차원 데이터를 취득하고 있는 모습.
LX 직원이 디지털트윈 기반 스마트시티 구축을 위해 첨단장비MMS(이동형 도면화 시스템, Mobile Mapping System)를 이용해 전주시의 3차원 데이터를 취득하고 있는 모습.

◼ 스마트시티와 건설산업, 스마트 인프라

우리가 살고 있는 도시는 분명 스마트시티로 ‘진화’하고 있다. 
진화하고 있다는 것은 완전히 과거의 도시와 동떨어진 새로운 형태의 도시가 등장하는 것은 아니라는 것이다. 
스마트시티의 구성 요소인 스마트 인프라도 마찬가지다. 
항공기의 발달로 공항이라는 인프라 수요가 등장한 것처럼 지금까지 존재하지 않았던 인프라 상품도 물론 나타나겠지만 대부분의 스마트 인프라는 ‘성능이 개선된 인프라’가 될 것이다. 
스마트시티에서 건설산업이 담당해야 할 스마트 인프라는 교통, 전력, 교육, 의료, 환경 등의 정보를 디지털화하고 그 결과를 상호 연결해 실시간으로 예측해 대응하는 인프라를 말한다. 
따라서 스마트 인프라의 구축에는 인프라의 유지보수, 성능개선, 운영 등이 중요한 요소가 되며 이는 스마트시티의 기본 취지와도 맥을 같이하고 있다. 
스마트시티의 도시문제 해결방식은 효율적인 관리와 운영에 있다. 기존 도시관리 방식에서는 신규로 인프라를 건설하거나 인력 등 자원을 추가로 투입해 문제를 해결한다면 스마트시티는 도시 전역에서 정보를 수집하고 이를 분석해 필요한 곳에 자원을 투입하거나 기존 자원의 효율적 활용을 유도하는 방식으로 문제를 해결한다.
이러한 관점에서 향후 스마트 기술을 적용해 노후된 인프라의 성능을 개선하는 투자가 크게 증가할 것이다. 
노후 인프라의 스마트화를 위한 재투자에는 민간투자의 역할이 매우 중요하다.
인프라가 스마트화된다는 것은 그 인프라를 사용하는 수요자에게 편익을 제공함과 동시에 인프라를 운영하고 유지관리하는 주체의 생산성과 효율성도 크게 높일 수 있다. 
따라서 시설 고도화에 대한 수요와 스마트 기술을 활용한 유지관리 효율성이 결합해 민간투자사업의 새로운 사업성이 창출될 수 있으며, 이러한 사업을 발굴하고 제안하는 데는 민간의 창의성이 무엇보다도 필수적인 요소가 될 것이다.
나아가 건설산업에서 스마트시티 논의의 중요성은 인프라 투자를 둘러싼 핵심 논쟁인 양적 충분성과 질적 성능개선에 대한 해결 방향성을 제시하고 있다는 점에 있다. 
지금까지 인프라 투자에 대한 사회적 공감대 확보를 노후 인프라와 생활 인프라가 주도했다면 향후에는 스마트 인프라가 그 몫을 담당할 것이다. 스마트 인프라는 시대적 요구인 인프라 질적 제고와 건설 생산성 혁신을 동시에 충족시킬 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있기 때문이다. 
4차 산업혁명의 기술적 혁신을 효율적으로 지원하기 위한 인프라 구축이 필요함은 물론이고 더 나아가 4차 산업혁명 기반기술을 적극적으로 수용한 스마트 인프라를 통해 인프라 자체의 효용도 크게 높여야 한다. 
인프라의 효용이 높아진다는 것은 건설의 스마트화로 인한 생산성 향상으로 건설 및 유지관리 비용이 줄어들고 스마트한 인프라에 대한 이용자의 사회적 편익이 늘어남을 의미한다. 
비용의 감소와 편익의 증가는 인프라 전반의 투자 효율성을 제고시킬 수 있고, 차례로 지속적인 인프라 투자의 기반으로 이어진다는 점에서 스마트 인프라의 핵심 효용을 찾을 수 있을 것이다.
2019년은 우리나라 인프라 정책에서 매우 의미 있는 해였다. 
노후 인프라, 생활 인프라 등 새로운 인프라 수요들이 인프라 논의의 패러다임을 바꾸고 실제 투자 정책과 예산 편성에도 본격적으로 반영되기 시작한 해이기 때문이다. 
2020년에 인프라 투자 정책의 기조가 변화하기 시작했다면 2030년을 향한 10년은 스마트 인프라 구축에 대한 공격적인 투자가 이루어져야 하는 시기이다. 
스마트 인프라에 대한 투자는 스마트시티의 구현과 스마트시티가 신성장동력으로 자리 잡을 수 있게 하는 핵심적 열쇠이자 첫걸음이기 때문이다.

 

정리 = 한국건설신문 김덕수 기자

 


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