05 - 스마트도시 구현을 위한 리빙랩 도입사례와 과제
▲ 글. 조준혁 본부장
고양지식정보산업진흥원 산업진흥본부
도시사회 문제는 그 원인이 다양하고 이들 간의 상호작용 결과를 예측하기 어렵다.
특히 이러한 문제의 중심에 있는 기존 도시를 스마트도시로 바꾸어 가는데 있어 리빙랩에 기반한 진화형 스마트도시를 지향점으로 삼아야 한다.
도시가 보유한 자산과 도시 구성원들이 중심이 되어 가장 절실한 문제부터 적정 기술을 활용하여 해결해 가는 것이다.
스마트도시의 등장 배경
우리나라는 인구 감소와 도시 쇠퇴가 현실화되고 있다.
통계청의 고령자 통계를 보면, 생산가능인구(15~64세) 100명이 부양해야 할 65세 이상의 인구 수를 의미하는 노년부양비가 저출산과 고령화로 인해 2018년 19.6명에서 2060년이면 82.6명으로 증가할 것으로 전망된다.
장래인구특별추계(2017~2067)에서는 2017년 5,136만 명이던 인구가 2067년 3,929만 명으로 줄어들고, 2019년부터 사망자가 출생아보다 많아지는 자연감소가 시작될 것으로 전망된다.
일자리와 관련해 산업구조 변화도 파괴적일 것으로 예측된다.
4차 산업혁명으로 대표되는 연결성과 자동화의 극대화는 전통 제조업 기반의 일자리를 크게 줄일 것이라는 우려가 제기되고 이러한 변화는 도시 쇠퇴를 가속할 것으로 예상된다.
스마트도시는 지구와 도시가 처한 딜레마를 해결하려는 노력 속에서 등장했다. 지구의 자원을 덜 사용하면서도 도시의 성장을 이어가려는 것이다(표 1).
그래야 지구와 도시의 지속가능성을 지키고 사람들의 삶의 질을 개선할 수 있기 때문이다.
스마트도시는 혁신의 플랫폼인 도시가 처한 딜레마를 ICT를 활용하여 풀어가려는 시도이다.
스마트도시의 수단인 ICT는 스마트폰이 보편화되고 5G와 같은 통신망이 등장하여 각종 단말의 연결성이 강화됨에 따라 더욱더 커다란 잠재력을 보유하게 되었다.
2021년이 되면 전 세계 인구의 절반 이상이 인터넷을 사용할 것이고 271억 대의 네트워크 된 기기가 활용될 것으로 예측된다.
이는 한 사람이 3.5대의 네트워크 된 기기를 보유하는 것이다. 즉 도시에 사는 거의 모든 사람이 네트워크에 연결될 것이고, 그사이의 상호작용에서 엄청난 데이터가 생성될 것이다.
ICT와 융합한 도시는 혁신의 플랫폼이라는 역할을 더욱 공고히 하고 있다. 다양한 첨단 기술이 새로운 가능성을 도시에서 꽃피울 것으로 기대한다.
예를 들어, 스마트폰을 활용한 다양한 앱 서비스가 효과적으로 작동할 수 있는 공간은 도시이다.
배달 앱, 부동산 앱, 금융 앱 등 우리의 삶과 밀접한 연관이 있는 스마트서비스는 대도시에서 발원해서 진가를 발휘하고 있다.
공유경제에 대한 이해와 확산, 관련 상품과 서비스의 수요 증가도 대도시를 중심으로 본격적으로 나타나고 있다.
공유오피스, 공유모빌리티, 공유주방, 공유상점 등은 ICT를 기반으로 서비스를 제공하고 있으며, 특히 사용료나 임대료, 조성비용이 크게 필요한 대도시를 주 무대로 등장하고 있다.
스마트도시와 관련해 우리나라는 2000년대 초반부터 유시티(U-city) 사업을 추진하였다.
유시티는 2003년 IT 기술을 도시 기반시설에 결합하여 도시 운영을 효율화하려는 시도에서 시작되었고 송도신도시가 대표적이며, 이후 공공이 주도하는 신도시 개발에 보급되었다.
당시 유시티는 건설 관련 인프라 구축을 추진하면서 기술 중심으로 추진되었다.
수요를 반영한 모델이기보다는 일방향 보급형 모델이었고, 기존의 정부주도의 신도시 모델과 크게 다르지 않아 도시가 가진 고질적 문제를 해결하고 사람들의 삶의 질 전반을 개선하는 데 한계가 있었다.
그로부터 약 15년이 흐른 지금 스마트도시는 첨단기술을 무기로 유시티로부터 진화하고 있다. 스마트도시는 일방향 보급형이 아니라 수요에 기반해 서비스를 구상하고 그 과정에서 시민참여를 중시한다.
초연결·초자동화를 이룬 ICT를 활용하여 센서를 통해 도시 현상을 파악하고 데이터에 기반한 정책결정을 추구한다.
도시의 구조와 경제체제는 가능한 에너지소비를 줄이고 재생에너지 소비를 확대하며, 공유 기반의 도시 시스템을 구축하려 한다.
한걸음 더 나아가 리빙랩을 활용한 스마트도시 조성 기법은 기술 중심에서 인간 중심으로 도시조성의 시각을 변화시켜 기존 도시를 스마트도시로 진화시키는 실마리이다.
리빙랩 기반의 스마트도시 조성전략
기술 중심에서 인간 중심으로
최초의 리빙랩 개념은 2004년 미국 MIT의 윌리엄 미첼 교수의 실험으로부터 등장하였다.
미첼은 공동주택에 IT 기기와 센서를 설치하고 실제 사람들이 그곳에 모여 살도록 하여, 그 행태를 분석하는 ‘생활 속의 실험’을 시작하였다.
이러한 접근의 배경은 전통적으로 과학기술 개발 대부분이 소수의 뛰어난 과학자나 기술자의 능력에 크게 의존하고 있었기 때문에 교통, 교육, 환경, 안전, 사회 갈등 등의 사회문제를 해결하는 데 한계가 있었다는 것이다.
스마트도시와 리빙랩이 연결되는 부분이 바로 이 지점이다. 사회문제를 ICT를 통해 해결하려는 스마트도시에서 둘 사이의 연결고리 역할을 리빙랩이 맡을 수 있다.
스마트도시에 대한 우려의 목소리는 과거의 유시티나 스마트도시가 사람이 스마트한 도시가 아닌 기술이 스마트한 도시라는 것이다.
리빙랩은 이러한 우려를 해소하여 사람 중심의 스마트도시를 만들기 위한 해결책이 될 수 있다.
리빙랩은 도시의 구성원(시민, 기술기업, 지방정부, 의회)들이 사회문제에 대한 원인을 발견하여, 문제를 정의하고, 해결책을 고민하고, 실험을 함께해 나가서, 궁극적으로 가장 효과적인 도시문제 해결책을 찾아가는 인간 중심의 방식이다.
사회문제 해결에 필요한 기술을 연구개발하고, 사업화하고 실증할 때, 해결책의 구체성과 현실화 가능성을 높이는 접근 방식이다.
도시사회 문제는 그 원인이 다양하고, 상호작용의 결과를 예측하기 어려운 경우가 많다. 연구실에서의 고민과 해결책이 실제 삶 속에서 제대로 작동하지 않을 가능성이 크다.
그러므로 성공적인 스마트도시를 만들기 위한 접근방식으로 리빙랩이 주목받는 것이다.
기존 도시의 스마트도시화
기존 도시를 스마트도시로 만들어 가는 데 유용한 접근 방식이 리빙랩이다. 현재 국가 주도의 스마트도시가 세종과 부산을 중심으로 본격적으로 추진되고 있다.
그러나 광역지방자치단체를 제외하고도 인구 50만 명 이상인 도시가 16개01나 되므로, 이들을 스마트도시로 변신시키는 것이 더 많은 사람들이 스마트 도시의 혜택을 누릴 수 있는 효과적인 방법이다.
예를들어 만들어진 지 30년이 넘은 1기 신도시(일산, 분당, 산본 등)를 어떻게 스마트도시로 만들 것인지 또는 어떻게 낙후한 도심을 되살리면서 스마트도시로 변화시켜 갈 것인지와 같은 고민이 절실하다.
리빙랩은 기존 도시의 자산과 도시 구성원들이 중심이 되어 각 지역의 여건에 따라 가장 절실한 문제부터 해결해 나가는 길잡이 역할을 할 수 있다.
리빙랩을 활용하면 시민 참여뿐만 아니라 현실의 복잡하고 불확실한 요소를 반영하여 사회문제 해결을 위한 솔루션을 개발, 발전, 평가할 수 있게 될 것이고, 이러한 솔루션이 도시 곳곳에서 활용되어 기존 도시는 스마트도시로 변신할 수 있을 것이다.
스마트도시형 도시재생에 접근하는 철학과 방식은 리빙랩과 맥락을 공유한다. 도시재생이 성공적으로 이루어지려면 쇠퇴한 도시나 지역의 물리적 환경 개선과 더불어 지역의 사회와 경제가 함께 되살아나야 한다.
스마트도시형 도시재생사업에서 지역의 기업과 자원, 커뮤니티를 최대한 활용하면서 지역주민이 주도하여 점진적으로 추진하는 방식이 핵심요소이다.
마찬가지로 리빙랩을 기반으로 스마트도시를 만들 때 도시나 마을의 자원을 체계적으로 찾아나서는 방안을 고민해 볼 수 있다.
이때 지역자원을 ICT 중심으로 구분하기보다는 시민들의 생활환경을 중심으로 생각하는 것이 좋다.
이러한 접근 방식이 시민들의 생활에 직접적인 혜택을 줄 수 있는 문제해결책을 찾는 데 효과적이기 때문이다.
예를 들어 지역자원은 사회자원, 경제자원, 자연자원, 역사자원으로 유형화 할 수 있다.
사회자원은 지역 구성원이 가진 사회활동의 정도와 잠재력, 공동체 활동과 그에 대한 적극성을 반영하는 자원이다.
경제자원은 경제활동과 관련한 지역의 기반시설과 공간 구조, 경제활동을 위한 프로그램 활동과 그 정도를 나타내는 자원이다.
자연자원은 지역의 자연환경과 생태환경 특성을 보여주는 자원이다. 마지막으로 역사자원은 지역이 보유한 역사자원과 문화자원에 대한 보유와 그 활용을 반영하는 자원이다.
그리고 이러한 자원들과 관계하는 ICT 자원과 활용상황을 고려한다.
이러한 ABC리빙랩(지역자산 기반 도시 리빙랩, Asset-Based City Living lab) 프레임워크는 기존 도시를 스마트도시로 바꾸어 가는 데 필요한 아이디어를 발현하는 데 활용될 수 있다(표 2).
고양시의 리빙랩 사례
치매 어르신 실종 예방 스마트슈즈(꼬까신) 실증
고양시 중소기업과 고양지식정보산업진흥원(이하 고양진흥원)은 치매 어르신의 위치를 실시간으로 파악하여 보호자에게 알려주는 스마트슈즈를 개발하였다.
기존에도 치매 어르신의 위치를 파악하기 위한 디바이스가 있었다.
그러나 손목 또는 발목에 착용하거나 목걸이 형태의 기기였기 때문에 디바이스가 노출되어 치매를 겪는 분들이 이를 거북하게 느꼈다.
그러나 새로 개발한 디바이스는 신발에 내장되는 형태로, 신발과 위치추적 모듈을 함께 개발하여 신발을 신기만 하면 디바이스를 착용하는 효과를 가져왔다.
그런데 스마트슈즈가 치매 어르신의 위치추적과 행동 양태를 파악하는 데 얼마나 효과적인지를 파악하는 것은 기업과 고양진흥원만으로는 한계가 있었다.
따라서 고양진흥원과 고양시치매안심센터는 스마트슈즈에 대한 실증사업을 함께 추진하였다.
치매안심센터는 실증에 참여하기를 원하는 지원자를 모집하였으며, 기업은 이들에게 스마트슈즈와 통신비를 제공하고 스마트슈즈로부터 나오는 위치 데이터를 수집, 저장, 분석하였다.
실증사업은 현재 진행 중이며 그동안의 실증을 통해 치매 어르신의 움직임과 패턴 분석, 기기의 정확도 보정, 기존 신발을 활용할 수 있는 디바이스의 개발 등이 진행되었다.
이미 전국의 지방자치단체에서 스마트슈즈에 대해 관심을 보이고 있으며 기업은 스마트슈즈 보급을 확대할 예정이다.
치매라는 사회문제에 치매 어르신과 그 가족뿐만 아니라, 첨단 기술을 활용하여 지역사회가 함께 대응하는 좋은 사례가 되고 있다.
초등학생 보행 안전을 위한 스마트 IoT 보행로 실증
사회문제 해결형 연구개발사업으로 고양진흥원이 추진한 이 사업은 고양시 초등학교 주변 보행로와 건널목을 대상으로 IoT 기반의 스마트 신호등과 앱을 개발하고 실증하는 것이다.
초등학교 주변은 어린이보호구역으로 지정되어 있지만, 교통사고가 빈발하고 있다는 문제의식이 과제의 출발점이었다.
먼저 고양시 초등학교 주변 환경과 사고 발생 빈도 등을 분석해 대상학교를 선정하여 초등학생, 학부모, 지역주민을 대상으로 수요조사를 실시하였다.
이를 바탕으로 문제를 구체적으로 정의하기 위하여 고양시의 기술기업, 고양시정연구원, 주민협의체(자치위원회, 학부모회, 자율방범대 등), 고양시 도로관리 공무원, 관할 경찰서 등을 대상으로 심층 인터뷰를 진행하였다.
구체화한 문제를 바탕으로 고양시 기술기업이 주도하여 제품과 서비스의 프로토타입을 개발하였고, 주민참여 워크숍 및 주민설명회를 통해 사용자 입장에서 그간 경험했던 애로사항을 바탕으로 제품과 서비스에 대한 의견 교환이 이루어졌다.
이러한 과정을 반복하여 IoT 기반 스마트신호등과 앱이 개발되었다.
스마트신호등은 보행로 주변에 센서 기반 안전 시설물을 설치하여 과속경고, 차량접근 등의 알림을 표출한다. 앱은 스몸비(Smombie) 방지를 위해 차량접근 신호를 보행자에게 알려주는 기능을 가지고 있다.
또한 주민검증단을 운영해 속도측정기를 설치하여 설치 전후 효과를 검증하였다.
그 결과 주민의 89%가 만족하였으며 차량 속도는 측정기 설치 전보다 약 20% 감소하였다.
다른 도시들도 제품과 서비스에 많은 관심을 보이고 있으며 서울, 대구, 세종 등에서 확산이 일어나고 있다.
재활용 쓰레기 통합관리 서비스 실증
재활용 쓰레기 통합관리 서비스는 폐기물 수거 차량, 처리장 계근대 등으로부터 차량 이동, 폐기물의 양 등에 대한 실시간 데이터를 수집, 저장, 분석하여 폐기물처리행정이 가능하도록 하였다.
폐기물처리행정이 여전히 수기로 작성되어 예산편성, 집행, 확인이 이루어지고 있다는 사실을 담당 공무원과의 심층 인터뷰를 통해 발견하였다.
문제를 구체적으로 정의하는 과정에서 폐기물처리 담당 업체, 협의체 시민자문단, 스마트도시 담당 공무원, 청소행정 담당 공무원 등과 심층인터뷰를 시행하고 현장을 확인하였다.
정의된 문제를 바탕으로 기업이 프로토타입을 제작하였고 기업, 진흥원, 폐기물 행정 담당자, 폐기물 수거업체 실무자들이 프로토타입을 두고 실행과 오류, 현장에서의 운용 가능성 등을 20여 차례 이상 논의하였다.
기업은 논의된 내용을 다시 솔루션 개발에 반영하고 리빙랩 협의체에 공개하여 시민들의 의견을 청취하였다.
이렇게 만들어진 솔루션은 트래커 및 계근대와 실시간 연동하는 데이터 관리 플랫폼, 기존 스마트 쓰레기통 연동체계 등이며 현장에 설치되어 실제 운용능력을 검증받고 있다.
결론: 리빙랩으로 만들어 가는 진화형 스마트도시
리빙랩으로 완결형이 아닌 진화형 스마트도시를 만들어 간다
스마트도시는 지구적 문제의 중심이면서 혁신의 플랫폼인 도시가 ICT를 활용해 자신의 문제를 해결해 보려는 시도이다.
단순히 기반시설의 운영·관리의 효율성 제고에 그치는 것이 아니라, 사람들의 삶에 영향을 미치는 모든 분야에서 삶의 질을 높여가려는 노력이다.
그러나 도시의 삶은 실험실 속 통제된 환경과 다르게 불확실성의 연속이다.
따라서 사회 갈등, 안전, 환경, 교육, 교통, 문화, 행정, 보건복지 등의 사회문제를 효과적으로 해결하기 위해서는 우리의 일상속에서 문제를 찾고, 해결책을 만들고, 그 효용을 검증해야 한다. 리빙랩은 이러한 필요에 적절한 방법론을 제시한다.
특히 리빙랩은 대다수의 사람이 살고 있는 기존 도시를 스마트도시를 바꾸어 가는 데 유용하다.
도시가 보유한 자산과 도시 구성원들이 중심이 되어 커뮤니티의 여건에 따라 가장 절실한 문제부터, 적정기술을 활용하여 해결해 가는 것이다. 그러므로 리빙랩으로 만들어지는 도시는 완결형이 아니라 진화형이다.
실험실 속에서 만들어진 것 같은 완결형 스마트도시는 실제 기대하던 만큼 효과를 발휘하지 못할 가능성이 있다. 도시의 속성 자체가 생명체로서 진화하기 때문이다.
리빙랩의 접근 방식은 현실의 복잡하고 불확실한 요소를 반영하여 사회문제 해결 솔루션을 개발, 발전, 평가할 수 있게 한다.
그리고 기업은 자신이 가진 기술을 창조적으로 활용할 수 있는 방안을 적극적으로 모색하는 계기로 삼을 수 있다.
기업은 다른 분야에서 활용되거나 존재하는 기술을 지역의 현안에 맞도록 최적화, 커스터마이징하고, 실증하고, 확산하는 방식으로 진화할 수 있다.
이러한 솔루션이 도시 곳곳에서 활용되고 이 과정과 결과가 모여 기존 도시는 스마트 도시로 변신할 수 있을 것이다.
스마트도시 서비스에 대한 시민의 효용과 수용성을 최우선순위에 두자
스마트도시 서비스를 구상할 때 기업은 시민들이 느끼는 효용과 서비스에 대한 수용성에 집중해야 한다.
기업이 가진 기술에 시민들이 만족하고 적응할 것이라 여기면 스마트도시를 구축하는 데 기업이 설자리가 줄어든다.
시민과 함께 기술과 제품, 서비스를 만들어 가는 과정을 긴 호흡으로 가져가야 한다.
초기에는 지루하고, 과제 진척이 더딘 것처럼 느껴지겠지만 시민이 효용을 피부로 느껴야 제품과 서비스가 지속될 수 있다.
특히 리빙랩의 문제 발굴 과정에서 해당 지역에 관심이 많은 지역 자치조직을 참여시키는 것이 필수다.
고양시의 경우 고양시, 고양지식정보산업진흥원, 주민자치위원회, 전문가 등이 참여했다.
그리고 ICT 등을 활용해 문제에 대한 솔루션을 만들어낼 수 있을지 검토하는 과정도 필요하다.
해결해야 할 문제가 무엇인지에 따라 동원해야 할 기술과 자원이 달라진다.
리빙랩이 꼭 첨단기술을 필요로 하는 것은 아니기 때문이다.
또한 기업은 솔루션 최적화와 커스터마이징, 실증 등의 과정에 시민뿐만 아니라 실제로 서비스를 운영할 행정 담당자의 의견을 적극적으로 반영해야 한다.
필요할 경우 시민들의 의견을 효과적으로 발전시킬 수 있는 전문가의 참여도 적극적으로 추진해야 한다.
또한 지역의 사정을 잘 알고 있는 중간조직이 프로젝트 진행을 촉진하고 조정자로서 역할을 충실히 수행해야 한다.
프로젝트를 기획하는 단계에서부터 솔루션을 적용하기 전과 후의 변화를 비교하고 효과를 검증하기 위한 방안을 적극적으로 모색해야 한다.
설치 전의 데이터를 확보하여 이후의 데이터와 비교할 수 있도록 한다거나, 주민 인식조사를 사전과 사후로 나누어 진행할 수 있다.
솔루션의 효과를 가시적으로 확보하고 있어야 리빙랩 기반의 스마트도시 구현을 위해 필요한 이해관계자의 협력과 자원 확보에 유리하다.
중장기적으로 기업은 스마트도시 구현을 위한 리빙랩을 자신이 가진 기술과 서비스의 완성도를 높이고, 사업화 가능성을 키우는 실증의 장으로 여기고 적극적으로 활용할 수 있다.
고양시의 사례에서 살펴본 스마트슈즈, 스마트보행로, 재활용 폐기물 통합관리 솔루션 등은 고양시에서의 실증결과를 활용하여 전국의 지자체에 그 효과를 가시적으로 보여주고 있다.
지자체의 경우 새로운 기술이나 서비스 모델을 도입할 때 다른 곳에서 운영된 사례가 있는지를 매우 중요하게 생각한다.
그러므로 실제 솔루션을 적용하여 운영한 경험은 기업이 다른 지방정부나 해외, 민간 시장에 진출하는 데 큰 도움이 된다.
01 2019년 기준으로, 기초지방자치단체 중 100만 명 이상의 사람이 거주하는 도시는 수원, 창원, 고양, 용인이며, 50만 명 이상의 사람이 거주하는 도시는 성남, 청주, 부천, 화성, 남양주, 안산, 전주, 천안, 안양, 김해, 포항, 평택이다. 이들 도시에는 총 12,511,985명이 살고 있다.