이슈분석 2013. 06. 24 ( 제 38 호 ) ICT 와첨단산업융합의미래도시 - ' 스마트시티 ' 스마트시티는 ICT 기반융합산업의결정체로서전세계적으로추진되고있는미래형첨단도시이다. 스마트시티구축은환경과교통, 유틸리티, 건설산업등사회기간산업으로부터각가정내전구등세부가전에이르기까지대상과적용범위가넓은대규모장기사업이다. 일본은이미스마트시티사업을수출전략사업으로지정추진하고있어우리나라도발빠른대응에나서야할시점이다. C O N T E N T S Ⅰ. 스마트시티개요 Ⅱ. 전세계주요스마트시티추진사례 Ⅲ. 스마트시티구축을위한선결과제 Ⅳ. 스마트시티전망
산업융합과신성장동력웹진 이슈분석 Ⅰ. 스마트시티개요 1. 스마트시티의특징 2007 년애플의아이폰등장이후스마트폰으로부터불기시작한 스마트 (Smart) 열풍은 스마트 라는용어가다양한기기들과어울려사용되기시작하면서스마트TV, 스마트에어컨, 스마트냉장고, 스마트카등으로확대되었다. 그리고그적용범위가다른산업으로까지더욱넓어져스마트홈, 스마트빌딩등을거쳐스마트에너지, 스마트교통, 스마트건설, 스마트유통, 스마트농업, 스마트국방등에서도쓰이고있으며, 최근에는도시전체를대상으로삼는 스마트시티 라는개념으로까지파급되었다. 여기에서 스마트 라는단어는본래의뜻인 똑똑한 이라는의미를넘어선다. 스마트 라는단어가앞에붙은기기들의공통점을살펴보자면, 이들이컴퓨팅기능은물론다른사물들과정보를주고받을수있는인터커넥션기능을가지고있다는점과다양한애플리케이션 ( 기능 ) 을추가할수있는범용 OS 를탑재하고있음을알수있다. 즉스마트 OO 들은똑똑한컴퓨팅기능은물론외부와의커넥티비티그리고융합및확장이가능한특징을보유하고있다. 스마트시티도그렇다. 스마트시티도다른스마트 OO 들처럼 ICT 를기반으로내부구성원들과사물들사이에그리고도시와도시간에고도의인터커넥션기능을보유하고있으며, 다양한융합기술들이적용된다는점에서 스마트 한성격을가지고있다고할수있다. 여기에스마트시티는정책적으로추진되는경향이있어서, 친환경과에너지효율성이강조되고지속가능성과시민들의웰빙라이프를추구한다는점등이스마트시티의목적적특징이라고할수있다. 그림 1. 스마트시티의기본모델 2 자료 : GigaOM Pro, '12.03
이슈분석 스마트시티와 U- 시티의차이점 - U- 시티는유비쿼터스시티 (Ubiquitous City) 의줄임말로서, 첨단정보통신인프라와유비쿼터스정보서비스를도시공간에융합하여도시생활의편의증대와삶의질향상, 체계적인도시관리에의한안전보장과시민복지향상, 신사업창출등도시의제반기능을혁신시킬수있는 21세기한국형신도시를뜻함 - U-City 에대한이러한정의는국토교통부의 유비쿼터스도시의건설등에관한법률 1) 에근거하고있음 - 이에비해스마트시티는전세계적으로혹은국내에서별도로정한정의는없으며, ICT 기반기술과각종융합기술을통해도시구석구석까지네트워크로연결되어사람과사람, 사람과사물, 사물과사물, 심지어는도시와도시간에도상호정보유통이가능한도시를뜻하며, 지속가능성과경제성, 시민들의삶의질향상을목적으로함 - U- 시티와스마트시티는고도의 ICT 를기반으로하는미래형도시라는점에서유사한성격을지니고있지만, U- 시티는유비쿼터스기술을통한단위도시의완결성에초점이맞추어진반면, 스마트시티는도시내외커넥티비티 ( 네트워킹, 연결성 ) 와친환경을통한지속가능성등이더욱부각되며, 최근에 ICT 핵심기술로부상한클라우드컴퓨팅이나빅데이터분석및정보보안등이더욱중요시되는점에서차이가있음 2. 스마트시티의프레임워크및역할 스마트시티구축의전형적인프레임워크는먼저중앙정부혹은지방정부가스마트시티관련씽크탱크, 컨설턴트및비영리기구 (NGO) 의도움을받아정책을입안하는것으로시작한다. 중앙정부와지방정부가정책을입안하면개발자들이컨설턴트, 설계사, 건설업자들과함께유틸리티등인프라구축에돌입한다. 이때에이르면정부는물론, 사업에참여하는각종이해당사자들에게각자의역할이어느정도분명해진다. 그런데스마트시티에있어서한가지흥미로운점은스마트시티프로젝트는기존에없는다양한융합기술과산업이동원되므로기존산업과다른유형의제휴와계약형태, 롤모델들이등장한다는점이다. 즉새로운융합기술을중심으로기존하도급위치에있던전문기술업체가콘소시엄의핵심적인역할을맡게되는수도있으며, 정부와민간기업사이에파트너십도좀더다양하고유연한형태로나타날수있다. 즉스마트시티사업은 ICT 기반의다양한융합산업복합체이므로새로운비즈니스모델, 제휴모델등이등장할수있으므로기존틀에얽매이지말고합목적적으로새로운틀에서접근해야한다. 1) 본법률은법률제 11690 호 (2013 년 3 월 23 일시행 ) 이며, 국토교통부도시재생과에서담당하고있으며, 유비쿼터스도시의건설등에관한시행령 ( 대통령령제 24443 호 ) 을두고있음 3
산업융합과신성장동력웹진 이슈분석 Ⅱ. 전세계주요스마트시티추진사례 1. 중국의스마트시티 ( 智慧城市 ): 신지도부도시화정책의핵심프로젝트 2012 년 11 월 8 일개막한제 18 차중국공산당전국대표대회에서시진핑부주석이후진타오국가 주석으로부터총서기직을승계하며사실상국가주석후계자지위에올랐다. 이후 2013 년 3 월 전인대에서국가주석자리를물려받음으로써중국은시진핑시대의개막을올렸다. 시진핑시대는과거덩샤오핑 (1978~1992 년 ), 장쩌민 (1992~2002 년 ), 후진타오 (2002~2012 년 ) 시대의 10% 이상의고성장시대와달리 8% 대로상대적으로다소낮아진안정적인성장세속에과거고성장시대에뒤로미뤄두었던, 고성장의그늘에해당하는각종사회문제들을해결해야하는상황이다. 중국은그동안고성장을위해값싼노동력을유지해왔으며, 세계의공장으로서기능해왔고, 수출주도의산업정책을펴왔다. 그러나신지도부는이러한정책들로인해그동안누적되어왔던폐해를해소하기위해각종대안들을마련하고있는데, 이중중요하게추진하고있는것이도시화이다. 중국정부는 2011 년기준 51.3% 인도시화율을 2020 년 60% 대로끌어올리는등도시화정책을통해경제발전방식의변화를꾀하고내수확대를진작할계획이다. 중국신지도부의도시화정책에는공평과배분을모토로향후 10 년동안약 40 조위안 ( 약 7,500 조원 ) 이투자될것으로전해지고있으며, 이러한방대한도시화계획의일환으로중국정부는 전세계최대규모의스마트시티사업을전개하고있다. 중국주택 도시농촌건설부는 2012 년말 국가스마트시티시범지역공작전개에관한공지 를발표하며, 본격적인스마트시티조성사업에들어갔다. 이공지는중앙정부가스마트시티를추진할지방정부들에게교통, 에너지, 폐기물처리, 환경감시, 의료정보화등도시시설을스마트관리차원에서지원한다는내용을담고있다. 주택 도시농촌건설부는공지와함께곧바로스마트시티구축을희망하는지방정부들에게제 안서제출을요구했으며, 지난 2013 년 1 월베이징, 상하이, 광조우등 90 개의첫스마트시티 구축시범도시들을선정했다. 중국정부는현재스마트시티구축을추진중인도시가 320 여 4 개가있으며, 향후 12.5 규획기간 (2011~2015 년 ) 중 600~800 여도시가스마트시티건설에나
이슈분석 설것으로보고있다. 중국정부는이들스마트시티구축지원사업에 12.5 규획기간중총 5,000 억위안 ( 약 88 조원 ) 을투입할계획이며, 스마트시티구축사업으로인한시장창출규모 가 2 조위안 ( 약 350 조원 ) 에이를것으로추산했다. 중국에서의스마트시티건설사업은도시마다각각의특징에맞춰다르게진행되고있다. 예를들자면베이징은그동안실시간인구정보시스템과스마트미터기, 도시보안감시시스템, 시민면허시스템, 무정차지불시스템 (ETC) 등을시범사업으로시행해왔으며, 2013 년에는이들에대한고도화사업을진행할계획이다, 이에반해상하이는초고속네트워크에집중투자하는전략이다. 상하이는중앙정부가스마트시티사업을본격화하기이전인 2010 년부터자체적으로스마트시티사업을추진해왔다. 2010 년상하이의 ICT 산업투자예산은 9,000 억위안 ( 약 170 조원 ) 으로서 5년전 5,000 억위안보다두배가까이늘었다. 이같은노력으로 2012 년중반기준상하이의광통신보급률은 620 만가구이상이고, 도시전역에서 3G 네트워크가이용가능하게되었다. 이밖에선전은스마트그리드, 창수등지방도시는지역경쟁활성화를위한섬유및디자인거 래시스템, 스마트교육, 보건의료시스템, 식품안전추적시스템등에투자를집중하고있다. 한편중국의스마트시티가대대적으로단기간동안일시에진행됨에따라여러가지문제점들이노출되고있다. 전국도시 80% 이상의도시에서스마트시티계획이추진되고있는가운데구체적인계획없이도입을서두르는곳도있으며, 중복투자가발생하고있고, 아직관련기술에대한표준과법규가없어무질서한추진으로무리수를두는곳도나타나고있다. 또한일부지방도시의경우, 스마트시티를위해도입한첨단시스템에대한운영과관리노하우가없어전시행정이나자원낭비로이어지는곳도있다. 2. 영국의스마트시티프로젝트, 첫공식지원대상도시로글래스고우선정 영국정부는지난 2007 년영국의미래건설과기술중심의혁신을위해기술전략위원회 (TSB: Technology Strategy Board) 를설립했다. 위원회는영국의미래도시프로그램으로 스마트시티 프로젝트를추진, 지난 2012 년지자체들에대해응모제안서를제출하도록했으며, 이때전국적으로글래스고우를비롯해런던, 선덜랜드. 버밍햄, 벨패스트, 캠브리지, 브리스톨등 30 개도시가각도시별전략에따라제안서를제출했다. 5
산업융합과신성장동력웹진 이슈분석 위원회는제안서를평가해최종적으로 2013 년 1월 25 일글래스고우를첫스마트시티구축지원대상지로선정했으며, 주요분야별 50,000 파운드씩총 2,400 만파운드 ( 약 430 억원 ) 를지원해주기로했다. 글래스고우는제안서에서밝힌바에따라고성능 CCTV 등을설치해도시의교통, 범죄, 상거래, 에너지, 환경등의문제를해결하는데우선적으로투자를집중할계획이다. 그림 2. 글래스고우의제안서에들어있는스마트시티구축시주력할사업예시 자료 : 글래스고우제안서, BBC News 재인용, '13.01 글래스고우는스마트시티구축파트너로서 IBM 을선정했다. IBM 은 맞춤형스마트시티 건설을위해 "City Forward' 라는웹사이트를구축해도시의안전, 교통, 보건, 에너지, 환경, GDP, 인구수등의정보를수집 / 분석해스마트시티사업에활용할계획이다. 3. 스마트그리드기반의일본스마트시티사업, 목표는세계시장공략 일본은경제산업성이중심이되어 2010 년 1 월기술실증사업인 차세대에너지 사회시스템 ( 스 마트커뮤니티 ) 실증사업으로스마트시티구축사업을공모했다. 2010 년 4 월, 제안에응모한 도시중가나가와현요코하마시, 아이치현도요타시, 교토부게이한나학연 ( 學硏 ) 도시 2), 후쿠오 6 2) 과학기술과문화를접목한교토부문화학술연구도시의애칭
이슈분석 카현기타쿠슈시의 4 개도시가선정되었으며, 이어 8 월각지역별실증마스터플랜이공표되면 서본격적인스마트시티구축사업이추진되기시작했다. 일본스마트시티사업의母계획은 2010 년일본이 2020 년까지장기적으로계획, 추진중인 일본신성장전략 이며, 이중 그린이노베이션에의한환경 에너지대국전략 에스마트시티사업이포함되어있다. 스마트시티사업의목표는스마트그리드기술확립과이를활용한도시건설, 그리고이모델을해외시장에수출하는것이다. 경제산업성은이를통해 2020 년까지 3조 2,000 억엔 ( 약 38조원 ) 의경제효과와 6만 2,000 명의고용창출효과를누릴것으로기대하고있다. 2010 년시작된일본스마트시티사업이스마트그리드와함께더욱관심을받게된계기는 2011 년후쿠시마원전사고이다. 사고발생하기전까지일본은스마트그리드사업에다소소극적인자세를취하고있었다. 그러나원전사고이후신재생에너지에대한관심이더욱증폭되고수요가급증하면서스마트그리드사업을적극적으로추진 3) 하게되었고, 스마트그리드는한층더스마트시티사업의핵심사업으로자리잡았다. 실증사업이추진중인 4 대스마트시티시범지역에서는지방자치체나민간기업등이제휴하여 에너지관리시스템구축, 가정용배터리사용, 전력 열의통합제어, 전기차 배터리와가정의상호전기공급 (V2G) 등다양한실증프로젝트가진행되고있다. 세부적으로는요코하마프로젝트는지난해말부터여섯개의대형상업건물에서리튬이온배터리를활용한에너지저장과에너지이용효율수단의효과를시험하는 BEMS(Building Energy Management System) 를가동하기시작했다. 여기에는 Meiden 과 NEC 가참여하고있으며, 요코하마시는이를통해기존대규모시설에서이산화탄소 (CO2) 배출량 20% 를삭감한다는목표를세웠다. 시는또한 2013 년 4월부터약 2,000 가구를대상으로대규모 HEMS(Home Energy Management System) 실증사업을벌이기시작했다. 요코하마시의 HEMS 는크게 3개의프로그램으로구성되어있다. 3가지프로그램이란 시간대별로다른요금을설정하는프로그램 TOU(Time Of Use) 전력소비가피크인날, 특정시간대에고액의요금을설정하는프로그램 CPP(Critical Peak Price) 와 지정시간대의이용이나삭감량에대응한리베이트지불프로그램인 PTR(Peak Time Rebate) 이다. 3) 스마트그리드등에너지전문시장조사기관 Zpryme 는일본이원전사고이후스마트그리드도입사업을적극추진함에따라 2016 년까지스마트미터설치와건물에너지관리시스템도입, 첨단계량인프라 (AMI), 배전자동화등일본내스마트그리드시장규모가 2016 년 74 억달러 ( 약 9 조원 ) 에달할것으로전망 7
산업융합과신성장동력웹진 이슈분석 대도시인요코하마가대규모실증사업을추진하는것에비해다른 3개도시에서는지역규모에맞는차별적인실증사업을진행하고있다. 도요타시는자동차도시인지역의특색에맞게다수의전기자동차가충전될때과부하가일어나지않도록하는방안을시험하고있고, 게이한나학연도시는공장의전력수요를줄이기위해재활용전기자동차배터리를함께이용하면서주차된전기자동차를저장배터리로활용하는방안을시험하고있다. 기타쿠슈시는전력수요의피크컷과피크시프트를재촉하기위해전력량요금단가를변동시키는변동요금제 (DP: Dynamic Price) 를일반가정을대상으로시험하고있는데, 이는 SCCP(Smart Communities Creation Project) 의일환이다. 최초 DP 에대한실증은 2012년여름에실시하였다. 실증은 7월 5일 ~ 9월 14 일로 40 일간진행했다. 테스트개시전인 6월 29 일 13~17 시한세대당평균전력사용량을기준으로하여 DP 개시일의평균전력사용량의변화율에대해서요금을변동시키지않는그룹과요금을변동시킨그룹을비교했다. 그결과요금을변동시킨그룹의전력사용량의변화가평균적으로약 18% 적게나와에너지절약효과가확인되었다. 일본은스마트시티실증프로젝트를통해얻은결과를선진국뿐만아니라신흥국에수출할것을최종목표로삼고있다. 일본은스마트그리드를포함한스마트시티에대한전세계적인수요에주목하고이에한발앞서자국내실증을통해스마트커뮤니티의실례를만들고, 미래형도시구상과이를실현할기술을국제표준화해서해외시장을노린다는계획이다. 특히최근일본은중국스마트시티시장에지대한관심을보이고있다. 일본은자국에대해태양광발전, 에너지절감형가전, 전기자동차배터리 / 충전시스템등핵심기술요소에서충분한승산이있다고보고있으나, 해외도시개발사업에대해민관을연계한마케팅이약해전반적인사업제안력이부족하다고자평하고있다. 따라서중국중앙정부와현지지방정부를대상으로신뢰관계구축에많은노력을기울일것으로전망된다. 8
이슈분석 Ⅲ. 스마트시티구축을위한선결과제 스마트시티가미래도시모델로서전세계적인구축이이루어지고있지만주류산업진입과시장안착을위해서는선결해야할과제들이있다. 스마트시티가구축되면살기편해지고, 환경을보존할수있으며, 더욱나은삶을보장한다는점을정책적추진동력으로삼는다해도이들문제들이해결되지않으면추진하기어렵다. 스마트시티추진을위한첫번째선결문제는장기간진행해야할스마트시티구축프로젝트에대한예산확보이다. 스마트시티는 2~3 년만에마칠수있는단기프로젝트가아니다. 오스트리아의수도빈 (Wien) 같은경우는 Vision 2050 이라는기치아래장장 40 년에걸쳐스마트시티구축작업을추진하려하고있다. 따라서예산확보에대한계획이충실하게수립되어야한다. 예산확보의중요한방법중하나는세부사업에민간자본을끌어들이는것이다. 도시전체계획과인프라구축은중앙정부혹은지방정부에서지휘하되, 태양광발전같은에너지사업등세부사업은민간사업자와제휴를하는것도하나의방법이다. 두번째선결해야할것은보안문제이다. 스마트시티는 ICT 가기반이되어각종시설물들과개인의단말등이서로데이터를주고받는거대한 ICT 시스템이다. 그런데기술적보안이미비하다면예상치도못한다양한신종범죄와사회악이창궐할수있다. 따라서스마트시티구축은편리함과효율성을목표로급히추진하기이전에충분한안전장치를확보해야한다. 세번째선결과제는기존도시계획과의충돌을최소화해야한다는것이다. 스마트시티건설계획은도시전체를대상으로추진하는거대프로젝트이므로기존도시계획을아우르고그상위에서검토되어야한다. 그런데스마트시티는최근 2~3 년사이에급속도로관심을모으며시도되고있는프로젝트이기때문에성급히추진할경우기존계획들과세부적인부분에서충돌이일어날수있다. 그리고이때발생하는충돌은고스란히사업의비효율로연결되기마련이다. 이밖에기존시스템을바꿔야하는데서비롯되는각종전환비용과시민들에대한교육 홍보 등도선결해야할주요과제들로거론되고있다. 9
산업융합과신성장동력웹진 이슈분석 Ⅳ. 스마트시티전망 현재전세계인구의 50% 이상은도시에살고있다. 그리고이들도시들의에너지소비량은전세계소비량의 60~80% 를차지하고있다. 지난 1월에너지및그린산업전문시장조사기관 Navigant Research 가발표한자료에따르면향후 40 년은더욱급격한도시화와도시인구증가가진행될것으로보인다. 2010 년 ~2050 년사이에도시인구는 36 억명에서 63 억명으로늘어날것이며, 이러한도시인구증가는개발도상국들이주도할것으로예측된다. 특히인구천만명이넘는메가시티 (Megacity) 들은 2025 년경이미아시아권의 22 개를포함해전세계적으로 37 개에도달할것이다. 그리고과도한도시화와도시인구폭증은새로운단계로의도시화진화를요구할것이며, 이는필연적으로스마트시티로의도시발달을가속화할것이다. 스마트시티프로젝트는현재전세계적으로 130 여개로집계되고있다. 2012 년스마트시티주요기술과관련된시장규모는 61 억달러로추산되고있으며, 이는연평균약 18.6% 로성장해 2020 년에는 202 억달러규모로커질것으로전망된다. 더욱이 Navigant Research 는향후 40 년의기간에스마트시티인프라구축을위한시장규모가 1조달러 ( 약 1,000 조원 ) 를넘어설것으로까지전망하고있다. 그림 3. 스마트시티주요구성부문별시장규모전망 ( 단위 : 백만달러 ) 자료 : Pike Research( 現 Navigant Research), 12.03 10
이슈분석 스마트시티의인프라를이루는기술들은교통관리시스템, 스마트그리드, 물관리시스템, 에너지효율화시스템등이주축이될것이며, 세부적으로는사물통신 (IoT), 클라우드컴퓨팅, 빅데이터, 센서네트워크, 스마트미터, 스마트빌딩, 빌딩에너지관리시스템 (BEMS), 홈에너지관리시스템 (HEMS), 스마트자동차, LED, 유무선기가급통신네트워크, 정보보안등이활용될것이다. 이들시스템과기술들은대부분 ICT 기술을바탕으로하는융합기술들이다. 스마트시티의핵심기술들과관련시장은아직초기단계이다. 물론 IBM 과시스코등글로벌 ICT 기업들이이미상당한투자를했으며한발앞서나가고있는상황이다. 그러나스마트시티는다분히초기에정책적뒷받침이된다면빠른기반다지기와캐치업이가능할수있다. 현정부의창조경제와융합산업을중심으로한산업정책기조는융합산업의총괄판인스마트시티관련산업이우리나라차세대먹거리로성장하기에좋은배경이될수있다. 본내용은집필연구원의개인적인견해로서정보통신산업진흥원의공식의견과는무관합니다. 11
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