미래도시의비젼 2009. 9. 9 건국대학교 편무욱 100 인 100 강미래사회공학시리즈
1. 도시의발달 2. 유비쿼터스기술개요 3. 유비쿼터스도시 4. 건설유망기술 5. 미래공간도시 6. 결론 1
1. 도시의발달 1
도시의발달 (1) 농업혁명 산업혁명 - 정보화혁명 1 1
도시의발달 (2) 농업혁명 잉여의축적, expert 등장, 계급사회의등장, 분업의촉진 도시혁명 expert 에의한방어, 행정, 종교등 문자의발명 도시문명 생산물의비축과관리, 정보의독립 ( 다수에대한통제, 이념의조작 ) 공동체의관심, 상징의성격, 양식에대한영향 도시구조 원형, 정방형등 출처 : 양승우 ( 서울시립대 )
도시의발달 (3) 거리중심의도시 economy of scale 집중화대중화효율성, 경제성규칙성생산중심 정보중심의도시 economy of scope 분산화개인화삶의질, 환경융통성소비중심 각종도시기능과입지의변화에따라다핵체계형 업무기능의분산입지 지역정보센터의기능활성화 도시구조는교통축과함께정보통신네트워크를따라서형성 지역정보거점을중심으로하는분산된형태의직주근접거주패턴 출처 : 양승우 ( 서울시립대 )
도시의정의 도시의 H/W 주거 주택 단지 House, 생활가전, 정밀가전, 설비 단독주택, 집합주택, 아파트, 주상복합, 오피스텔 이동 도로, 교통시설 교량, 터널, 도로, 철도 Infra. 자원 자원수송 상하수, 쓰레기, 산업폐기물 에너지 에너지수송로 전기 / 통신, 가스 / 송유, 냉난방설비 도시의 H/W 요소 출처 : 한국건설기술연구원
도시의정의 도시의 S/W 교통 이동, 소통, 정체, 교통정책 재해 / 안전 재해 / 재난, 범죄, 119 구난, 민간 Security 도시의 S/W 요소 문화 / 여가 교육 상업 문화, 예술, 공연, TV, 미디어 교육정책, 입시, 교육 과세, 인허가, 재정관리, 정책 의료 / 복지 의료보험, 사회보장, 노령사회정책, 빈부해소 환경 / 생태 대기, 수질, 가로환경, 친환경정책 출처 : 한국건설기술연구원
현재도시의문제 현재도시공간의한계 미래도시공간의매력 혼잡, 지체, 공해, 에너지문제 정보의소수독점화 시간적, 공간적제약 21세기정보혁명흐름수용곤란 생산자중심의제한된시장구조물리적공간과전자적공간의상생적통합 현장감 : 실제상황 기술적장애가거의존재하지않음 대면접촉 (face to face) 풍부한상황정보의제공 물리공간의매력 시간과공간제약의극복 도시내안전, 감시로부터해방 정보접근용이 무한한활동공간, 무한한이동성 뉴비즈니스창출 가상공간 기술적장애발생가능성 대면접촉어려움 : 비인간화 풍부한상황정보의전달불가 전자공간의한계 출처 : 삼성 SDS
강대국의패러다임 매래산업예측
메가트랜드 미래산업예측
IT 패러다임의변화 미래산업예측
미국오바마정부의국토정책 미래사회예측
일본의 COOL EARTH 계획 미래사회예측
세계각국의신산업 미래사회예측
대한민국신성장동력비전및발전전략 미래사회예측
2. 유비쿼터스기술개요 1
유비쿼터스의정의 Ubiquitous 의언어적의미 유비쿼터스라는말은라틴어에서유래한것으로 도처에있다, 언제어디서나 존재한다. 라는의미로사용됨. 이용어는일반적으로물, 공기처럼도처에편재해있는자연자원이나종교적으로는신이언제어디서나시공을초월하여존재한다는것을상징할때이용됨. Ubiquitous computing 개념 인간이살아가고있는실제세계의일상환경과사물들의도처에마이크로프로세서가내장되고있으며서로정보교환을할수있는작은컴퓨터가보이지않게심어져있고, 이러한컴퓨터들과공간, 인간, 정보가하나로통합되어자율적으로인간의작업능력과지식의공유를개선해주는컴퓨팅 / 정보환경. Ubiquitous computing 개념의확장 Ubiquitous Computing 과 Ubiquitous Network 처럼유비쿼터스개념이정보통신 기술, 산업기반시설, 디바이스, 어플리케이션에결합된정보통신환경이나패러다임으로 사용됨.
유비쿼터스의역사 유비쿼터스의기원 가장처음유비쿼터스라는말을사용한사람으로미국의마크와이저를생각하지만, 실제로는 1974 년네덜란드의한세미나에서니콜라스네그로폰테 MIT 대교수가, 우리는유비쿼터스적이고분산된형태의컴퓨터를보게될것입니다. 아마컴퓨터라는것이장난감, 아이스박스, 자전거등가정내모든물건과공간에존재하게될것입니다. 아마컴퓨터라는것이장난감, 아이스박스, 자전거등가정내모든물건과공간에존재하게될것입니다. 라고언급하면서지금의유비쿼터스컴퓨팅철학에대한초석을제안하였다. [ 출처 : 위키피디아 ]
유비쿼터스의역사 유비쿼터스의태동 제록스사의유비쿼터스컴퓨팅프로젝트 미국, 제록스사의 PARC (Palo Alto Research Center) 1988 년 Ubiquitous Computing 프로젝트 연구책임자 Mark Weiser 연구대상 Computer Science(Computer, Network) Human 목표 : 컴퓨터와네트워크, 인간이조화된문화창출 ( 복지지향 ) 아마추어연주자들은음악을연주하는동안악보와악기의포로가된다. 반면, 프로연주자들은단지음악의완성도에만몰두한다. 최상의도구란사용자로하여금그도구를이용하고있음을자각하지못하고수행하는일에집중하게하여업무의생산성을높인다.
유비쿼터스의역사 유비쿼터스의탄생배경 컴퓨팅환경의변화 초창기컴퓨터에비해성능의획기적인개선 일상생활및업무에컴퓨터활용보편화 개인컴퓨팅의확산 PDA, 노트북, 핸드폰, 스마트폰, 모바일 PC 모든전자기기에컴퓨터내장 인터넷과모바일인프라의보편화 초기인터넷 : ARPANET WWW MOSAIC LAN, WAN 등유선인터넷망 CDMA, WLAN, WPAN, BcN IPv6, RFID Code 기술또는제품의융복합화 기술과제품의 Convergence 화 디지털노마드
유비쿼터스의역사 마크와이져의아이디어 1991 년 8 월 Scientific American 에최초기고 The Computer for 21st Century (21 세기를위한컴퓨터 ) 유비쿼터스컴퓨팅을통해대부분의일상용품에컴퓨터장치가들어가게된다는내용 1996 년 The Coming Age of Calm Technology 초기메인프레임컴퓨터시대 1980 년대개인용컴퓨터시대 분산컴퓨팅을지원하는인터넷시대 생활속에편재된수많은컴퓨터를사용하는유비쿼터스컴퓨팅시대가도래할것이라고주장
유비쿼터스의역사 유비쿼터스의만화 유비쿼터스컴퓨팅이미지 : Mark Weiser 의만화 Embodied Reality(ubiquitous computing) Virtual Reality ( 전자공간을물리공간에심기 ) ( 물리공간을전자공간에심기 ) Real Environment Augmented Reality Augmented Virtuality Virtual Environment
유비쿼터스의특징 유비쿼터스의핵심개념 Physical World ( 물리공간 ) Ubiquitous 공간 Electronic World ( 전자공간 ) 형태공간주소요소기능 사람 사물 연계정보컴퓨터 형태공간주소요소기능 언제어디서나존재, 환경 / 사물속에스며들어보이지않는컴퓨터컴퓨터의연결과활용을의식하지않아도작동하는컴퓨터 IT+BT+NT 등의기술적융합과사회, 경제, 공간적융합을의미
유비쿼터스의특징 유비쿼터스의지향점 유비쿼터스는 Computing( 컴퓨팅 ) Any-time( 언제 ) Communication( 커뮤니케이션 ) Any-Where( 어디서나 ) 5 Connectivity( 접속 ) Any-Network( 어떠한 5 네트워크에서 ) A C N Contents( 컨텐츠 ) Y Any-Device( 모든기기들간의 ) Calm( 조용함 ) 의특성으로 Any-Service( 어떠한서비스도 ) 가능해야함!!!!
유비쿼터스의특징 유비쿼터스컴퓨팅과컴퓨터
유비쿼터스의기능 유비쿼터스의서비스 / 공간어플리케이션 유비쿼터스공간서비스 / 용용체계 : U-KOREA U-Korea 물리공간을구성하는하부공간 ( 광역 / 지역공간, Hot Spot 공간, 사무실 / 홈공간등 ) 을기능에따라유 / 무선네트워크로전방위연결 U-government U-정부 U-환경 U-국민 U-산업 U-홈 U-도시 U-교육 U-국방 U-치안 전국토공간의유비쿼터스공간화 평양 판문점 강릉 서울 청주 인천 울산 대전 부산 대구 창원 광주 제주 U- 시청 U- 시민 U- 공원 U-K 씨집 U- 백화점 U- 아파트 U- 냉장고 U- 가족 U- 디지털 TV U- 하수도 U- 놀이터 U- 도로 U- 학교 입는컴퓨터 ( 안경, 배지 ) PDA 목걸이 U- 홈로봇 용도와범위에맞는전자공간 / 컴퓨터를물리공간에심기 U- 방범창 U- 장난감 화물 U- 화분 U- 애완견 PC 서버 U- 변기 휴대전화 IPv6, IC/ 칩, 배지, 센서, RFID-Tag, 에이전트, 렌즈, MEMS 모바일컴퓨터 차내단말 네트워크가전 빌딩시스템및건축구조물
유비쿼터스의기능 유비쿼터스의서비스 / 공간어플리케이션 유비쿼터스기술을이용한도시 (U-city) 스마트건축자재 : - 진동, 온도, 습도등을감지 - 건물의구내침입자감시 - 길거리소음차단 스마트센서알약 : - 조제된약을지정된위치에운반하는프로그램이가능 - 생체감지와측정을한후에약성분들을방출가능 스마트자동차 : - 텔레메틱스기능탑재 - 비접촉 IC 카드부착 스마트교량상판 : - 교통량, 바람의부하량등을감지 / 보고 - 교량의구조결함을감시 스마트가로등 : - 보행및자동차통행량, 순찰구역등을감지 스마트소화전 : 스마트홈가전 : - 식기세척기, 토스터기, 디지털 TV, 셋톱박스, 장난감, 냉장고, 전화, 온도조절기, 세탁기등이지능화되고, 네트워크에연결 참고 : Estrin 의 Embedding the Internet(2000) 에수록된그림을재구성함. - 물흐름의측정과열의감지가가능 스마트콘크리트 : - 지진활동, 지반침하등의감지가가능 스마트개목걸이 : -GPS 를통해무선위치인식이가능 - 위치감지센서와무선네트워크기능이내장된옷 ( 사람 )
물리공간 전자공간 유비쿼터스공간의비교 유비쿼터스의특징
유비쿼터스컴퓨팅과공간과학성 유비쿼터스의특징 무수한사물들에이동주소체계부여가능 (IPv6) 공간에존재하는환경, 사물의개별적지능화가능 공간에존재하는공간에존재하는사물들의정체성사물들의정체성 (Identity) 식별가능 (Identity) 식별가능 다종다양한네트워크, 단말로의연결가능 (ubiquitous Access) 유비퀴터스컴퓨팅의공간과학성 공간의형상 (context) 에대한인식가능 사람이의식하지못하는사물간 (T2T) 간의사소통가능 환경, 사물의변화, 공간이동을지속적연계가능 환경, 사물의변화특성을감식 (sensing, Tracking) 가능
유비쿼터스컴퓨팅 / 네크워크기술 유비쿼터스의특징 유비쿼터스컴퓨팅기술의개념적구성요소들 임베디드컴퓨팅 (embedded computing) 엑조틱컴퓨팅 (exotic computing) 기능성 1 회용컴퓨팅 (disposable Computing) 경제성 인간성 입는 / 심는컴퓨팅 (wearable, implant Computing,) 일체성 전자공간과물리공간을연결해주는차세대기반컴퓨팅기술 지각성 감지컴퓨팅 (sentient computing) 이동성 자발성 편재성 노매딕컴퓨팅 (nomadic computing) 조용한컴퓨팅 (silent computing) 퍼베시브컴퓨팅 (pervasive computing)
3. 유비쿼터스도시 1
유비쿼터스국토 (U-Land) 의개념 U-Land 기반기술 각종정보 IT 기술 Ubiquitous LAND 공간정보 정보통신기술 건설기술 건설 & IT 기술융합을통해다양한정보가통합된국토개발
유비쿼터스도시 (U-City) 개념 U-Land 유비쿼터스컴퓨팅, 정보통신기술을기반으로도시전반의영역을융합 (convergence 통합되고 (Integrated), 지능적이며 (Intelligent), 스스로혁신되는 (Innovative) 도시. Vision 전자공간과물리공간이융합된 Ubiquitous 도시공간창조 New Biz. 창출, Governance 완성 3 i -City Integrated Intelligent Innovative 추진과제 Convergence 공간사물사람활동 Service Infra U-복지 U-교육 U-환경 U-안전 U-교통 U-레저 E-Government Broadband GIS RFID IPv6 출처 : 삼성 SDS
유비쿼터스도시 (U-City) 의개념도 U-Land u- 교육 u- 홈 / 헬스 u- 행정 u- 환경관리 특화서비스 공통서비스 u- 실버타운 u-office/biz u- 방재치안 도시통합관제센터 u- 컨벤션 u- 관광 u- 지하시설관리 u- 교통 u- 시설관리 u-port Strategy, Contents, Solution BcN Wibro 디지털홈 위성 DMB USN 스마트카드 RFID 시스템 LBS GIS CCTV 영상회의응용서비스 연계기술 도시통합관제기술 텔레매틱스 Layer FTTH WLAN WCDMA PLC, Bluetooth Zigbee, UWB RFID Sensor, Tag GPS SoC, MEMS IPv6 Utility/GRID Computing Embedded S/W VR 암호화기술 기반기술 Layer 출처 : 한국건설기술연구원
유비쿼터스에코도시 (U-Eco City) 의개념 U-Land - 도시건설의패러다임변화와미래도시에대한새로운요구에따라유비쿼터스도시와지속가능한생태도시의개념이융합된새로운형태의도시모델
유비쿼터스에코도시 (U-Eco City) 의비젼 U-Land
유비쿼터스에코도시 (U-Eco City) 의내용 도시환경측면 도시환경측면 _ 지속가능한생태도시 (Eco-City) 로의변화
유비쿼터스에코도시 (U-Eco City) 의내용 도시정책측면 도시정책측면 _ 한국신도시의변천
유비쿼터스에코도시 (U-Eco City) 의내용 정보기술측면 정보기술측면 _ 도시건설에유비쿼터스기술의접목
U-Land / City 의가치사슬 U-Land u-land / City Value Chain Environment Energy Transportation Distribution Facility Management Collection Production Information Loading & Unloading Ground Facilities Refining & Purifying Storage & Transport Control & Safety Storage & Classification Underground Facilities Supply & Disposal Retail Facility Management Transport Management Support Customer Service Customer Service Customer Service Customer Service Customer Service
한국형정보통신융합도시 산업으로서의 U-City
U-City 구현모델 - 생활중심 산업으로서의 U-City
U- 건설서비스의 5 단계산업으로서의 U-City 높음 서비스 U- 지능형행동서비스 U- 행위제안서비스 공간상황을파악하고여기에따라서필요한행위, 조치를사물 / 컴퓨터가스스로수행해주는서비스 사용자의요구를추측하여공간적상황에필요시되는행위정보를사물 / 컴퓨터가스스로제안하는서비스 지능화 U- 상황고지서비스 사용자에의해이미요구된바에따라정해진공간적상황을파악하여원하는상황정보를실시간으로제공하는서비스 수준 U- 정보제공서비스 사용자의요구가있을때마다실시간으로원하는공간에대한상황정보를검색, 추적하여제공하는서비스 낮음 U- 커뮤니케이션서비스 언제어디서나어떤단말기로나유비쿼터스네트워크를활용하여공간의제약을받지않고사용자가원하는통신및정보 ( 문서, 전자지불 ) 수 / 발신등이가능한서비스
U- 유지관리 - 시설물중심산업으로서의 U-City 센서네트워크 교량관리센터 광대역네트워크 센서네트워크 계측데이터, 균열, 박리, 백태, 재료분리 센서네트워크 센서 센서 센서 센서네트워크 지진센서
국내외시장현황 U-Land 국내외 u-city 1 시장현황 시장 / 연도 2005년 2008년 2010년 성장률 (%) 세계시장 ( 달러 ) 2,525억 4,664억 7,025억 연평균 22.7% 국내시장 ( 원 ) 13조 6,600억 30조 51조 연평균 30.3% 출처 : 일본총무성, 전자부품연구원 시장 / 연도 세계시장 ( 억달러 ) 국내시장 ( 억원 ) 2005 년 2010 년 2005 년 2010 년 네트워크 875 2,867 4 조 7,000 21 조 코어시장 어플라이얶스 458 650 2 조 5,000 4 조 7,000 플랫폼 67 250 3,600 1 조 8,000 파급시장 서비스 / 컨텐츠 517 1,242 2 조 8,000 8 조 9,000 커머스 608 2,016 3 조 3,000 15 조 합계 2,525 7,025 13 조 6,600 51 조 출처 : 2005 유비쿼터스백서, 유비쿼터스사회의도래 편, 전자신문사, 2005. 10
세계건설시장현황 (2007) 국내외시장현황
세계정보화현황 국내외시장현황 출처 : 한국건설기술연구원, 2007.12
4. 건설유망기술 1
건설산업신성장동력을위한기술발전방향 p. 9-15
탄소저감형빌딩의개념 p. 9-15
에너지저감주택 p. 9-15
친환경건축자재 p. 9-15
SMART GREEN CITY( 그린 IT, 전력 IT, 에너지 IT) p. 9-15
MATERIAL Innovation p. 9-15
OCEAN ENGINEERING p. 9-15
Tall Building & Energy p. 9-15
모듈러기술 (Modular Technology) p. 9-15
우주로부터가져오는무한에너지 p. 9-15
5. 미래도시공간 1
미래도시공간 - Energy 중심 미래도시공간 자원기반경제인현재및미래의도시공간설계의핵심은 에너지 (Energy)!! 도시공간의발전척도 = 1 인당사용가능에너지양 1 인당사용가능에너지양大 = 인간의삶 ( 행동 ) 편의성大 - 현재세계각국은여러분야로에너지획득 / 관리와관련하여자동화된시스템을구축연구중 - 또한, 대형에너지의상품의공급을위하여지속적인연구중 - 거대한에너지자원 ( 바람, 파도, 조수간만의차, 해류, 기온차, 낙수, 지열, 정전기, 수소, 천연가수, 위상변화, 열이온학등 ) 에대한조사와연구개발이진행될것임 BERING STRAIGHT DAM GEOTHERMAL ENERGY PLANTS
다양한미래도시공간 미래도시공간 GEOTHERMAL ENERGY PLANTS - 거주, 극장, 공원, 휴양, 오락센터, 건강관리및교육시설및모든필요조건구비된도시 - 도시자체가자가체계적인순환 / 유기적도시 SKYSCRAPERS - 신소재, 신공법 ( 구조 ) 를통한안전한도시공간
다양한미래도시공간 미래도시공간 INTERNATIONAL SHIPPING SYSTEMS - 유선형으로고속, 에너지절감, 안전한장거리운행 - 공중부양또는공기부상능력 - 음성인식 / Self-monitoring - 유체역학을응용한고속운행 - 에너지및안락한탑승 - 신소재 ( 티타늄 ) 사용 - 상부갑판활주의부분 Open! AUTOMOBILES
다양한미래도시공간 미래도시공간 MAG LEV TRAINS MASS TRANSPORTATION SYSTEMS AND MONORAIL - 고속자력공중부양열차 - 고속광역도시모노레일 BRIDGES - 우아한디자인과조화를이루는교량구조
다양한미래도시공간 미래도시공간 AIRPORTS - 공항의중앙돔은정비기능, 봉사센터및호텔포함 - 돌풍과이상기후에효과적인구조 - 모든통로가장지리에비상대응지역은안전장치완비 - 지하공간은여객공간으로안전과효율성극대화
다양한미래도시공간 미래도시공간 HOMES - 진화된가족공간 - 개인적효율과취향이최대한고려된공간구조 - 자연재해피해최소화 - 유지보수비용및기간최소화 - 태양열발전기 / 열집중장치를통한에너지절감
6. 결론 1
결 론 미래도시의비젼 현재전세계는환경, 자원, 인구등의문제로도시를중심으로모든시설 물의체계를새롭게하는노력을기울이며, 다가올미래도시를계획, 설계, 건설하고있다. 따라서, 우리는지금미래에대한예측이필요하며, 그예측된결과로시나 리오를도출하고, 그시나리오를통해미래도시공간을형상화하여야한다. 미래도시공간은산업전분야의첨단기술들이융 / 복합되어, 또다른첨단기 술로발달하며, 그기술을통해조화, 재생과순환이라는이미지로도시공간 을설계해야할것이다. 예를들어유지관리를고려한설계와시공, 도시를구성하는시설물들이 유기적연결되는통합도시, 환경과조화되는도시, 최소의에너지로최대의 행동이가능한도시, 개인의독창성발휘되는도시등이될것이다! 人間中心 1
경청해주셔서감사합니다