스마트시티 뜻, 정책, 건설기술 현황, 향후 기회 - 건설정책저널 내용 핵심 정리!

도시의 미래를 논의할 때 스마트시티는 빠지지 않고 지목되고 있어요. 미래 도시 변화 동인의 핵심은 기술 발전, 디지털 전환, 모빌리티의 혁신 등이며 이 모든 것은 스마트시티라는 프레임 안에서 작동하는 구조입니다.

21일 대한건설정책 연구원에서 발간한 <스마트시티의 현재와 미래 가능성> 저널에 실린 8개의 논단을 읽고 건설업과 관련된 부분을 이해하기 쉽게 요약 정리했어요. 

목차

1. 스마트시티란?

   1-1) 스마트시티 뜻

   1-2) 제4차 스마트시도시종합계획

2. 스마트시티에서의 건설 기술

   2-1) 건설디지털트윈기술

3. 스마트시티 해외 사례

   3-1) 싱가포르의 Lamppost as a Platform(Laap)

   3-2) 네덜란드 암스테르담의 ASC

4. 향후 기회
   4-1) 한계
   4-2) 향후 기회

1. 스마트시티란?

1-1) 스마트시티 뜻

스마트시티란 첨단정보통신기술(ICT)을 기반으로 도시 인프라를 실시간으로 관리하고, 데이터를 활용하여 서비스의 효율성을 극대화하는 도시 모델을 뜻해요. 즉, 도시정보(data)에 기반하여 도시를 효율적으로 운영, 관리하는 도시 모델이라고 볼 수 있어요.

스마트시티 개념은 2003년 유비쿼터스도시(U-City) 개념*으로 처음 등장했어요. 유비쿼터스(Ubiquitous)는 원래 컴퓨터에서 사용되던 용어로, 정보통신기술을 도시에 적용하여 언제 어디서나 정보에 접근하고, 누구에게나 공평하게 정보 서비스를 제공하는 스마트시티 개념이에요. 

 *2003년 인천경제자유구역(IFEZ)와 LH 흥덕택지개발지구 계획에서 처음 등장했어요. 당시 U-City 개념이 쓰인 송도 유시티는 최첨단 유비쿼터스 환경 구축을 목표로  IT(Information)･BT(Bio)･NT(Nano) 산업과 연계하여 실질적 경제효과를 창출하겠다는 전략을 가지고 있었어요.

이러한 U-City 개념은 2017년 스마트도시법으로 전면 개정되었어요. 이때 U-City의 용어도 스마트 도시로 변경되었어요.

잠깐!

스마트도시는 정책과 법에서 공식적으로 쓰이는 용어이나 통상적으로 스마트시티라고 많이 사용되기 때문에 해당 콘텐츠에서는 스마트시티로 통일하여 쓰기로 했어요! (즉, 스마트시티 = 스마트도시)

1-2) 제4차 스마트도시종합계획

국가의 법정계획인 스마트도시종합계획은 5년 단위로 국토교통부장관이 수립하는데요. 

제4차 스마트 도시종합계획은 올해인 24년 4월 최종 확정되어 28년까지 운용돼요. 

제4차 계획은 도시와 사람을 연결하는 상생과 도약의 스마트 시티 구현을 비전으로 1) 지속가능한 공간모델 확산 2) AI･데이터 중심 도시기반 구축 3) 민간 친화적 산업생태계 조성 4) K-스마트도시 해외진출 활성화 등 4대 추진 전략을 제시하고 있어요.

2. 스마트시티에서의 건설기술
 

과거의 스마트시티가 인프라 구축에 중점을 두었다면, 현재의 스마트시티는 AI(인공지능), IoT(사물인터넷), 빅데이터, 클라우드, 블록체인, 5G 등 첨단 기술을 기반으로 도시 인프라와 데이터 플랫폼을 통합하여 실시간으로 데이터를 수집, 분석, 관리하는 방향으로 발전하고 있는데요. 이러한 기술 중 건설 디지털 트윈 기술은 스마트시티 구현의 핵심 도구로 자리 잡고 있어요.

2-1) 건설 디지털 트윈 기술? 어디서 들어본 것 같은데…

건설 디지털 트윈 기술은 물리적 건축물이나 인프라를 디지털 공간에 실시간으로 복제하여 도시 인프라의 상태를 모니터링하고 관리하는 기술이에요. 이를 통해 도시 인프라의 설계, 시공, 유지보수 전 과정에서 최적화된 의사결정을 가능하게 해요.

예를 들면 빌딩이나 교량 등의 주요 인프라를 디지털로 구현하여 실시간 상태를 모니터링하고, 잠재적인 문제를 미리 파악해 효율적인 유지보수가 가능하게 하는 거죠. 

이러한 건설 디지털 트윈 기술은 특히 BIM, AI, IoT, BMS와 같은 기술들과 결합하여 사용되는데요, 삼성물산, 포스코이앤씨, DL이앤씨도 트윈 기술을 적극적으로 사용하고 있어요.

삼성물산의 경우, 부산 에코델타시티의 스마트빌리지 건설에 디지털 트윈 기술을 적극 도입하고 있어요. 드론으로 촬영한 2D 현장 이미지를 3D로 변환해 외부 구조뿐만 아니라 내부 인테리어 구성까지 시뮬레이션하는 방식을 채택했어요.

포스코이앤씨의 경우, IoT와 AI 기술을 활용한 스마트 안전 관리 시스템인 ‘스마트 상황판’을 사용하고 있어요. 이를 통해 실시간 현장 데이터를 수집 및 분석하여 위험 요소를 사전에 탐지하고 대응할 수 있어요.

DL이앤씨의 경우, 남해여수 해저터널 건설 프로젝트에서 BIM과 지리정보체계 데이터를 활용한 설계 자동화 기술을 적용했어요. 해저 지반 조건을 AI로 정밀 분석하여 최적의 터널 선형을 탐색하고, 이를 바탕으로 자동으로 발파 설계를 진행하는 방식이에요.

3. 해외 사례

3-1) 싱가포르의 Lamppost as a Platform(Laap)

싱가포르는 정부의 주도 하에 빅데이터 분석, 디지털 플랫폼, 기술적 솔루션을 센서와 스마트 디바이스를 통해 연결했어요. 대표적인 사례로는 Lamppost as a Platform이 있는데요.

Lamppost as a Platform의 경우 클라우드 기반 인프라와 연결된 가로등을 통해 비디오와 센서 데이터를 수집했어요. 환경 센서를 통해서는 온도, 습도, 바람, 강우, 대기질 등 데이터를 측정했고요. 이런 데이터를 토대로 지역 상황에 적합한 도시계획 수립 및 서비스 제공에 활용했어요.

이 정보들은 싱가포르의 기후적 상황에 대한 공유 뿐 아니라 스마트 그리드 시스템*을 구축하는 데도 사용되었는데요. 실시간으로 에너지 사용을 모니터링하고 분석하여 에너지 낭비를 줄이고 재생 가능 에너지 사용을 장려하여 지속가능한 에너지 공급을 추구할 수 있게끔 했어요.

*스마트 그리드 시스템 : 전력망에 정보통신 기술을 적용하여 전기의 생산, 전달, 소비를 효율적으로 관리하는 차세대 전력망을 뜻해요. 실시간 모니터링, 재생에너지 통합, 수요 관리, 안정성 향상, 사용자 참여 증가 등을 통해 더 효율적이고 친환경적인 전력 사용을 가능하게끔 해요.

3-2) 네덜란드 암스테르담의 ASC

네덜란드 암스테르담은 시민, 스타트업 그리고 민간 기업들이 주도적으로 참여해 도시 생활 관련 아이디어, 제품을 제공하고, 프로젝트를 추진하는 스마트시티 건설을 목표로 했어요.

암스테르담의 스마트시티의 경우, 암스테르담 스마트시티 플랫폼을 구축해 시민들이 직접 아이디어를 제시하고, 기업, 연구소 등과 네트워킹을 진행하는 등 오픈 플랫폼을 통해 집단적인 행동으로 혁신을 촉진시키고 있어요.

그러다 보니 실제 도시 문제 해결에 적합한 기술에 집중하고 있는 것을 확인할 수 있어요. 대표적으로 모바일 결제, 위치 정보, 문화시설 정보 등을 직접적으로 공유하고 제공함으로써 시민들이 직접적인 혜택을 볼 수 있도록 구축했어요.

4. 향후 기회

4-1) 한계

현재 우리나라 건설산업은 신규 스마트시티 조성에서 도시 기반 및 인프라를 건설하는 등 전통적인 시공자의 역할에 머무르고 있어요. 국가 시범도시의 민간사업자 선정에서도 대표사 자격을 스마트 서비스 구축 및 운영에 대한 전문성을 갖춘 자로 제한하여 건설사업자의 참여에 제한을 두고 있고요.

건설산업 참여가 제한적인 이유는 예산, 수익 구조, 법적 한계 등 여러 이유가 있는데요. 스마트시티 사업을 추진하는 대부분의 지자체가 재정자립도가 낮고 개발 수요가 적은 지역이라 추가 예산을 통해 건설 투자와 연계시킬 여력이 부족해요. 스마트시티 조성사업의 경우 기존 개발사업에 보태어 수익 창출을 기대하기 어려운 ICT 관련 공사가 추가돼 과거 사업 대비 수익 구조가 열악해질 수밖에 없고요. 또한, 법제도적으로도 스마트시티 사업은 건설산업과 분리되어 있어요. 

4-2) 향후 기회

이처럼 현재까지 한국의 스마트시티 사업은 지자체의 소규모 편의 증진 프로젝트로 추진되고 있으며, 스마트 건설, 스마트 인프라 구축 등 스마트시티의 다양한 측면을 아우르지 못하고 있으며, 건설 산업의 참여에 제한을 두고 있는데요.

그럼에도 스마트시티가 물적 공간(built environment)의 스마트화라는 궁극적 목적을 가지고 있음을 고려하면 향후 건설산업의 역할은 커질 것으로 전망된다고 해요.

#비즈니스 모델 개발

스마트시티화의 초기 단계에서는 기존 인프라 및 도시 구성 기능에 새로운 IT기술을 적용하여 쉽게 달성 가능한 스마트화에 주력하는 게 당연하지만, 향후에는 다양한 스마트 서비스가 여러 주체에 의해 공급되는 새로운 생태계로 진화할 것이며 도시는 수많은 스마트 서비스가 수행되는 ‘플랫폼’이 될 거예요. 

따라서 건설 산업도 타 산업과 융합 및 연계를 통해 새로운 상품 및 서비스 비즈니스 모델을 만들어야 한다고 해요. 특히 도심 복합개발, 노후 인프라 성능 제고 등 향후 도시 공간의 질을 높이기 위한 프로젝트를 스마트시티와 연계하여 건설산업의 역할 확대를 모색할 필요가 있어요.

또한, 민간협력형 스마트시티 조성사업과 중소 규모 개발사업을 스마트시티 콘셉트로 추진하는 프로젝트와 도시재생, 노후 인프라 등 기존 도시 재정비와 스마트시티를 연계하는 사업 등에 대한 비즈니스 모델 구상도 중요한 과제가 될 거라고 해요.

#스마트 인프라 구축

4차 산업혁명의 기반이 되는 중요 기술들은 대부분 스마트시티 구현에 필요한 스마트 인프라와 관련되어 있어요. 스마트 인프라는 4차 산업혁명과 스마트시티 구축의 토대임과 동시에 시대적 요구인 인프라 질적 제고를 도모할 수 있는 효과적인 수단이라고 해요.

스마트시티에서 건설산업이 담당해야 할 스마트 인프라는 교통, 전력, 교육, 의료, 환경 등의 정보를 디지털화하고 그 결과를 상호 연결해 실시간으로 예측해 대응하는 것이에요. 즉, 과거에는 존재하지 않았던 새로운 인프라보다는 인프라의 성능이 획기적으로 높아짐을 의미해요. 
 

이러한 스마트 인프라와 관련하여 노후 인프라의 성능을 개선하는 투자가 크게 증가할 것으로 예상된다고 해요. 시설 고도화에 대한 수요와 스마트 기술을 활용한 유지관리 효율성이 결합하여 민간투자사업의 새로운 사업성이 창출될 수 있으며, 이러한 사업을 발굴하고 제안하는 데는 민간의 창의성이 필수적인 요소가 될 것이라고 해요.

정리하자면…

• 스마트시티는 첨단 기술을 통해 도시의 운영과 관리 효율성을 극대화하며, 건설 산업에 새로운 기회를 제공하는 미래 도시 모델이에요. 
• 한국의 스마트시티 정책은 도시와 사람을 연결하여 지속 가능한 공간 모델을 구축하고, AI와 데이터를 중심으로 한 도시 기반을 조성하는 것을 목표로 하고 있어요. 
• 현재 스마트시티는 인프라 구축에서 AI, IoT, 빅데이터 등의 기술로 발전하고 있으며, 건설 디지털 트윈 기술이 핵심 도구로 부상하고 있어요. 
• 한국의 건설산업은 스마트시티의 다양한 측면을 포괄하지 못하고 있지만, 향후 인프라의 스마트화를 통해 건설산업의 참여가 확대될 전망이라고 해요. 

오늘의 콘텐츠는 대한건설정책연구원의 건설정책저널 55호 <스마트시티의 현재와 미래 가능성> 저널에 실린 8개의 논단을 참고 발췌하여 적었어요. 자세한 내용이 궁금하시다면 아래 링크를 참고하세요.

대한건설정책연구원의 건설정책저널 55호 <스마트시티의 현재와 미래 가능성>