문항1. 스마트시티의 필요성을 도시화로 인해 발생하는 다양한 문제점과 함께 서술하시오. (35점)

급격한 도시화가 가져온 여러 가지 문제들

최근 코로나19가 급격하게 전파되고 있는 원인 중 하나로 “도시화 현상”이 지목을 받고 있습니다. 전세계인구 중 도시에 거주하는 인구의 비중이 급격하게 증가함에 따라 인구밀도 및 대인 접촉이 증가되었습니다. 그리고 이로 인해 바이러스가 더 잘 퍼질 수 있는 환경이 조성되었다고 보기 때문입니다.

실제로 지난 1800년대 전세계 인구 중 3%에 불과했던 도시거주 인구는 2008년 절반 수준까지 증가하였습니다. 나아가 이 추세는 더욱 확대되어 2040년경에는 65%수준에 이를 것으로 전망되고 있습니다.

더불어 기존의 도시들은 더 많은 인구가 거주하게 되는 현상이 나타나고 있습니다. 뉴욕, 서울, 도쿄, 상하이 등 인구 1천만명 이상의 도시를 의미하는 메가시티의 수는 1990년 당시 10개에 불과했으나, 2018년에는 33개, 10년 뒤인 2030년에는 43개까지 증가할 것으로 예상됩니다. 이외에 인구 5백만명에서 1천만명 사이의 대도시, 인구 1백명에서 5백만명 사이의 중소도시 역시 동반해서 큰 폭으로 숫자가 확대될 것으로 보입니다.

이와 같이 도시화가 진행되고 기존의 대도시들 역시 인구가 추가로 증가할 경우 많은 문제들이 동반될 수 밖에 없습니다. 앞서 말씀 드렸던 바이러스 등 전염병에 취약할 수 있으며, 환경 문제가 발생하거나 교육, 생활인프라 등의 수요/공급 문제가 동반될 수 있습니다.

전 세계의 도시들은 지리적으로 전체 면적의 2%만을 차지하고 있지만, 에너지 소비의 66%, 식수사용의 60%를 소비하고 있으며, 이산화탄소 배출량은 전체 70%를 차지하고 있습니다. 이는 좁은 면적에 많은 사람들이 살게 되다 보니 필연적으로 나타날 수 밖에 없는 현상인 것입니다.

스마트 시티(Smart City)로 도시화의 문제점을 해결

이처럼 도시화 현상이 극심해지고 이에 따른 문제들이 사회문제로 대두되자, 이에 대한 해결책으로 이른바 “스마트 시티(Smart City)”라는 계획이 구상됩니다. 여기서 “스마트 시티(Smart City)”란 “도시에 ICT, 빅데이터 등의 신기술을 접목하여 각종 도시문제를 해결하고, 삶의 질을 개선할 수 있는 도시모델”로 규정할 수 있습니다. 다시 말해 “첨단기술로 살기 좋은 도시 만들기”프로젝트인 것입니다.

“스마트 시티(Smart City)”사업엔 최첨단 혁신기술들이 총 동원됩니다. 해당 사업이 전세계적으로 본격화될 경우 해당 기술 분야에 포함되는 기업들은 큰 성장기회를 얻을 수 있습니다. 연구 조사결과에 따르면 “스마트 시티(Smart City)”시장은 연평균 10~19%의 성장률을 기록(한국과학기술기획평가원, 2018년 보고서)할 것으로 분석되고 있습니다.

다양한 IT기술이 활용될 가능성이 높지만 그 중에서도 가장 주목 받을 수 있는 분야는 바로 “빅데이터”와 “네크워크 통신”기술입니다. 첨단기술의 접목을 위해서는 가장 먼저 빅데이터를 이용한 현상 분석이 필요합니다. 또한 관제센터에서 기술을 제어하고 움직일 수 있는 명확한 통신전송이 필수적이기 때문입니다. “스마트 시티(Smart City)”프로젝트는 무한한 성장성이 있으나, 아직까지 해당 기술의 접목이 활발하게 이루어지지는 못하고 있는 상황입니다. 일부 국가 등을 중심으로 기술접목이 이루어지고 있긴 하나 완전한 개념의 “스마트 시티(Smart City)”에는 아직 도착하지 못한 것이 사실입니다.

한편, 최근 코로나19로 인해 도시화의 문제점이 부각되자 “스마트 시티(Smart City)”가 부각되고 있습니다.첨단기술을 통해 도시화의 문제점을 해결할 수 있다고 보는 시각들이 늘어나고 있기 때문입니다. 코로나 19가 가져온 엄청난 파급효과를 고려 시 해당 사안은 논의로만 끝나지 않을 가능성이 높아 보입니다. 향후 구체적으로 프로젝트가 진행된다면, 또 다른 도시의 모습을 곧 눈으로 확인할 수 있을 것이라 생각해봅니다.

문항2. 스마트시티가 도시를 어떻게 스마트하게 만드는지 5가지 내용을 각 설명과 함께 서술하시오. (65점)

1) 스마트 에너지: 인구고밀도의 도시는 막대한 에너지를 필요로 하기 마련입니다. 따라서 갑작스러운 에너지 수요의 증가는 자칫 에너지 공급시스템의 문제(냉방기 가동증가로 인한 정전 등)를 불러일으킬 수 있습니다. 스마트 에너지 기술을 첨단기술을 통해 에너지 수요를 효율적으로 분석하고 공급하는 체계입니다. 나아가 잉여 에너지가 발생할 경우 이를 활용하기도 합니다.

2) 스마트 교통: 교통체증이 발생하는 문제를 감소시키는데 주력합니다. 도시 내 자율주행차량의 운행을 위한 교통인프라(신호 체계 등)를 제공하고 데이터와 차세대교통기술을 활용해 주요 정체구간을 분석하고 차량의 운행을 우회할 수 있도록 합니다.

3) 스마트 빌딩: 좁은 면적에 많은 인구를 수용하다 보니, 자연스럽게 고층빌딩의 수는 늘어나게 됩니다. 빌딩 에너지 관리 시스템(BEMS)기술을 활용하여 빌딩의 제로에너지화를 추진하는 역할을 합니다.

4) 스마트 안전: 스마트 안전분야는 IoT를 활용한 생활 안전, 재난 모니터링 예측, 재난 대응 로봇을 통해 안전한 도시 구현을 목표로 합니다. 더불어 CCTV, 스마트센서 등을 활용하여 방범활동을 유기적으로 진행하고 화재, 지진 등 재난 상황 발생 시 발 빠르게 대처할 수 있도록 합니다.

5) 스마트 행정: 스마트 행정은 디지털 트윈을 통한 도시계획, 빅데이터 및 AI를 통한 합리적 의사결정 기술, 블록체인을 통한 안전한 정보처리 중심의 기술개발 확대시킵니다. 도시민들이 관공서 업무를 보다 편리하게 볼 수 있고, 도시 취약계층에 대한 서비스를 효율적으로 제공합니다.