미래 도시의 필수 기능 : 도시 시설물 지능.

2008년 2월 10일, 대한민국 국보 1호로 지정돼 우리나라 대표 문화재인 숭례문(남대문)이 불에 타 사라졌다. 문화재청에서 2012년 복구완료를 목표로 계획하고 있는 복구비용만 총 250억 여원이라 하니, 한 사람의 잘못된 행동을 예방하지 못한 대가로 치부하기에는 엄청난 금액이다. 비단 땅위에서만 이와 같은 사건이 있었던 것은 아니다. 1994년 12월 7일, 서울 아현동 가스폭발사고(사망 12명, 부상 49명), 1995년 4월 28일 발생한 대구 상인동 가스폭발사고(사망 101명, 부상 146명, 건물 파손 227동, 차량파손 147대)같이 눈에 보이지 않는 지하시설물에 대한 관리 소홀로 인한 피해도 도시규모 확장과 더불어 날로 증대하고 있다. 당시의 가스폭발 사고를 전환점으로 지하시설물 관리를 위한 국가적 투자가 진행된 점은 그나마 다행스러운 일이었다.

　급속한 도시 발전에 따라 도시의 기반시설물이 증가하고, 관리체계가 복잡화・다양화됨에 따라 다양한 도시 내에서의 인적재난으로 인한 피해액도 늘어날 뿐 아니라 도시시설을 유지하고 관리하기 위한 비용과 노력도 기하급수적으로 증가하고 있다. 소방방재청 자료에 따르면 1998년부터 2007년까지 10년간 화재, 붕괴, 폭발 등 3대 도시 내 사고 발생건수는 약 27% 증가하고 인명피해는 1.83% 감소한 반면 재산피해는 무려 48.98%나 증가한 것을 알 수 있다. <표참조.

　도시에서의 각종 사고를 줄이고, 안전하고 쾌적한 미래 도시의 생활 환경을 구축하기 위한 연구들이 공공부문을 포함해 산업체, 대학, 연구소 등 다양한 부문에서 진행되고 있다. 2004년 무렵부터 소개되기 시작한 유비쿼터스 도시 개념이 최근에는 전국 지자체로 경쟁적으로 확산되어 도시기본계획이나 마스터플랜 수립 등에 도입된 바 있고, 동탄 신도시를 시작으로 판교・광교・파주 신도시 등 대규모 신도시 개발사업에는 이미 필수 아이템으로 자리잡고 있다.

　미래 도시의 실현과 관리를 위해서는 건설, 환경, 지리정보, 정보통신, 유비쿼터스 등 여러가지 학문과 기술을 융합한 지능형 도시시설 관리기술이 반드시 필요하다. 우선 도시 생존에 관련된 에너지를 공급하는 상하수도, 전기, 가스, 통신, 난방 등 7대 지하시설물의 상태 및 운영 상태가 실시간으로 관리되어야 한다. 두 번째로 관공서, 백화점 등 다중이용시설, 교량, 터널, 도로 및 도로주변 시설물에 대한 도시민의 이용 효율성과 관리의 지능화가 필요하다. 마지막으로 이러한 도시 내 지하 및 지상시설물을 전반적으로 관리하고, 도시의 계획 및 운영에 필요한 도시계획도, 토지이용도, 도로망도, 건축도면 등 도시공간정보의 효율적이며 체계적인 관리가 필요하다.

　국토해양부와 한국건설교통기술평가원에서는 ‘도시시설물의 지능화’ 또는 ‘유비쿼터스화’를 실현하기 위해 2007년부터 ‘국토정보기술혁신사업단’(단장 김병국 인하대 교수)을 출범시켰다. 이 사업단의 5가지 핵심과제 가운데 3번째 과제인 ‘도시시설물 지능화 기술개발’(류승기 한국건설기술연구원 책임연구원)을 통해 미래 지능화된 도시를 구현하기 위한 도시시설물 관리 핵심 USN 기술이 개발될 예정이다. 유무선 통신기술을 기반으로 실시간으로 도시기반시설을 관리할 수 있는 각종 계측기술 및 정보전송기술, 관제시스템 등이 개발될 계획으로 있어 이에 대한 지난 2년간의 연구성과를 소개한다..

시설물 지능화 기술개발 특.

　‘도시시설물 지능화 기술개발’과제는 2007년 8월부터 2012년 6월까지 약 4년9개월 동안 진행될 예정이며, 올해 6월까지 마무리되는 1단계까지 정부출연금 85억6000만원과 기업부담금 39억9000만원이 투입되었고, 올해부터 2012년까지 진행될 2단계에는 정부출연금 174억6000만원(계획), 기업부담금 83억5000만원(계획)이 투입돼 총 258억원의 연구비가 투입될 국가 R&D 사업이다.

　그동안 국가 R&D의 취약점으로 자주 논란이 됐던 실용화 부분을 대폭 강화, 2단계 연구에 포함된 테스트베드 적용을 통해, 연구 종료 시점인 2012년에는 민간기업 수준의 실용화・상용화 제품을 완성하는 것을 최종적인 목표로 추진하고 있다. 이를 위해 핵심주관연구기관인 한국건설기술연구원을 중심으로 전자통신연구원(ETRI), 한국전자부품연구원(KETI), 국토연구원(KHRIS) 등 4개 국가출연연구소와 KT, 삼성SDS, 공간정보통신, 웨이버스 등 4개 기업과 함께 안양대, 경원대로 연구진을 구성해 진행하고 있다.

　유무선 통신기술과 하드웨어적 핵심기술을 연구하는 1세부과제와, 유비쿼터스 기술을 통해 수집되는 실시간 모니터링 정보를 효과적으로 관리하고, 도시 관제에 응용하기 위한 소프트웨어적인 응용기술을 연구하는 2세부과제로 구성돼 있다.

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센서・USN 장비 개발추.

　우선 도시의 지상에 위치한 각종 시설물의 관리를 첨단화하기 위해 각종 계측을 위한 센서기술과 이를 유무선 통신망과 결합한 지상시설물 관리용 USN 장비 개발이 필요하다. 이를 위해서는 지상 시설물의 상태 및 주변환경을 실시간으로 모니터링하기 위한 센서노드와 해당 지역의 시설물 데이터를 취합해 도시관제 센터로 전송하기 위한 게이트웨이(Gateway) 장비 개발이 반드시 필요하며, 약 1년10개월의 1단계 연구기간을 통해 해당 장비들에 대한 시제품을 제작했다..

　지상시설물과 더불어 도시 생명유지라인(Life-Line)이라 일컬어지는 7대 지하시설물(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 냉난방, 송유관)에 대한 지능화된 관리에 필요한 장비와 기술 개발이 필요하다. 특히 앞서 살펴본 도시에서의 가스 폭발이나 여의도 통신구 화재와 같은 사례에서 확인한 것처럼 지하시설물에 대한 관리 소홀로 인한 사고의 인적・물적 피해는 심각한 수준에 와 있다. 도시 지하시설물 관리 지능화를 위해서는 지하환경에 적합한 센서기술 개발과 함께 유무선 통신환경도 새로이 접근하고 검증해야 할 기술로, 1단계 연구를 통해 지하시설물 관리를 위한 센서노드 장비 개발과 지하 통신기술 개발이 주로 추진됐고, 이에 대한 시제품을 제작했다.

　이와 같은 장비 개발과 함께 지능화 관리기술을 뒷받침하기 위해 현재의 지상・지하시설물 관리체계에 대한 면밀한 분석과 신기술을 효과적으로 도입하기 위한 방법론 개발 등 기초 연구도 함께 추진되고 있어, 앞으로의 2단계 연구성과가 더욱 기대된다.

도시공간정보 통합플랫폼 기술 개.

　앞서 소개한 하드웨어 장비부분의 개발과 더불어 이를 효과적으로 운용하고 관리・관제할 수 있는 통합관제 기술 또한 매우 시급한 연구내용이다. 기존 방식이 단순한 2차원적인 도면관리 수준의 수동적 시설물 관리였다면 유비쿼터스 기술을 활용한 새로운 정보수집체계가 도입됨으로써 새로운 3차원 기반의 능동적 시설물 관리로 전환될 수 있다.

　이를 위해서는 지상・지하시설물을 유기적으로 통합해 관리할 수 있는 통합관제기술이 필요하고, 기존의 도시공간정보인 GIS 정보를 효과적으로 연결하기 위한 도시공간정보 플랫폼 개념이 도입돼야 한다. 더 나아가 이와 같은 도시공간정보 통합플랫폼은 유비쿼터스 도시에서 지향하고 있는 도시통합관제센터의 플랫폼에 탑재될 수 있도록 개발하는 것이 연구 목표이다..

　이를 위해 1단계 연구를 통해 도시공간정보 플랫폼 및 서비스 표준화 체계를 개발하고, 지상・지하시설물 관리를 위한 프로토타입 시스템 개발, 도시공간객체 식별자 개발, 도시공간정보 상호운용성 및 상황인식기술 개발 등의 요소기술 개발이 진행되고 있다.

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녹색성장 위한 지속적인 노.

　2008년 출범한 ‘실용정부’의 정책적 방향은 ‘녹색성장’이며, 그 도구는 ‘차세대 성장 동력’이다. 이는 비단 우리나라에 국한된 상황은 아니며 미국의 건설 뉴딜 등과도 그 궤적을 같이하고 있다. 이미 EU 등 선진국은 녹색기술 육성으로 자국산업의 성장, 실업문제의 해결, 그리고 새로운 시장 선점에 총력을 기울이고 있다. GE, 도요타 등 세계적인 기업들도 녹색산업 선점에 필사적인 노력을 기울이고 있다. 그러나 우리나라는 세계 10위의 에너지 소비국으로 기존의 에너지 의존형 산업을 단기간 내에 녹색산업으로 변화시키기 어렵다. 따라서 기존 비교우위 산업을 위주로 녹색성장 잠재력을 키워가는 것이 바람직하다.

　녹색성장은 ‘경제성장과 환경의 역비례 관계’가 아닌 ‘양자의 선순환 구조를 통한 시너지 효과’라고 정의할 수 있고, UN-ESCAP의 ‘녹색성장’ 개념에서 출발해 환경적으로 지속 가능한 경제성장체계 구현을 위한 기술혁신에 기반을 둔 성장동력 창출을 목표로 한다. 이는 단순한 녹색에너지 개발이 아니라, 주력산업의 체질강화, 국토공간의 효율적인 활용 등 누적된 성장제약 요인의 극복방안인 것이다.

　정부는 녹색성장의 추진원동력으로 녹색뉴딜 정책을 추진중이 며, 국토해양부는 녹색국가정보 인프라의 일환으로 국가공간정보 통합체계 구축으로 국토에 대한 효율적인 활용방안을 모색하고 있다. 이와 함께 지능형 도시관리, 더 나아가 지능형 녹색도시 관리기술은 건설, 정보통신 등 기존 산업의 체질 강화는 물론 국토 이용도가 높은 도시의 관리 효율성을 높일 수 있다. 이와 더불어 최종적으로는 국토개발과 환경이 선순환되는 진정한 녹생성장 모델이 되리라 예상된다. 최현상 한국건설기술연구원 건설시스템 혁신연구본부 U-국토연구실.