[논문]스마트 시티의 발전을 위한 빅데이터 플랫폼 구축과 적용

문승혁

doi:10.17703/jcct.2020.6.2.529

스마트 시티의 발전을 위한 빅데이터 플랫폼 구축과 적용
Big Data Platform Construction and Application for Smart City Development 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.529 - 534

초록
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인류 문명의 발전은 산업화에 따른 도시의 발전과 운송 기술의 진화와 맥을 같이한다. 지금까지의 도시 발전은 수송비 절감과 한정된 중심업무 지구로서의 토지 이용 요구에 따라 진행되어왔다. 도시 인구 밀집도의 지속적인 증가는 지가상승, 교통 혼잡, 빈부격차, 공해발생 등과 같이 사회·경제적으로 많은 문제를 일으켜 왔고 현재의 도시 생태 시스템으로는 전반적인 해결에 어려움이 있다. 그러나 문제의 해결을 위한 실마리는 바로 도시생태계 내에서 찾을 수 있다. 서울 심야버스 운행 노선의 설계는 바로 심야의 도시 내 이동 인구의 흐름을 정보통신 기술을 이용해 분석하여 얻은 결과이다. 이렇듯 도시 문제의 해결은 도시 생태계의 분석에서 출발하는 것이 타당하다. 문제의 원인을 알았다면 시민의 삶의 질을 높이기 위해 빅데이터 플랫폼 구축이 필요하고 이를 통한 해결이 가능하다. 이 플랫폼의 중심에는 정보통신 기술의 기반 하에 도시의 구성 요소와 연결되어 실시간 수집, 분석 및 적용되는 빅데이터가 자리 잡고 있어야한다. 본 연구를 통해 지속 가능한 스마트 시티를 위한 빅데이터 플랫폼 구축과 적용 방안에 대하여 고찰한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The development of civilization is in line with evolution of cities and transportation technology caused by industrialization. Up to now, a city has been developed owing to transportation cost reduction and needs for land utilization as a limited core business district. Continuous increase of urban population density has accompanied by lots of problems socioeconomically such as rise of land value, traffic congestion, gap between the rich and poor, air pollution, etc. Those issues are difficult to be solved in existing city ecosystem. However, a clue for solving the problems could be found in there. The design of Seoul mid-night bus route was from analysis of movement of people in the rural area by using ICT so that a city ecosystem should be firstly analyzed for solving rural issues. If the cause of those is found, big data platform construction is required to raise the life quality of citizen and the problems could be solved. Big data should be located in the middle of the platform connected with every element of city based on ICT for real-time collection, analysis and application. This paper addresses construction of big data platform and its application for sustainable smart city.

주제어

표/그림 (2)

그림 그림 1. 빅데이터 플랫폼 Figure 1. Big Data Platform
표 표 1. 스마트 시티 비즈니스 기회 Table 1. Business Opportunity of Smart City

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

성능/효과

[3] 스마트 시티에서의 교통 수단은 친환경 기술을 포함한 자율·지능형 자동차의 발전에 따라 진화해 나갈 것으로 예측된다.

후속연구

중요한 것은 이러한 다양한 구성 요소들을 모두 공공기관이 모니터링 하거나 제어한다는 것은 불가능하다는 것이다. SNS 등을 통해 올린 도시 거주자의 정보와 요구사항도 IoT를 통해 수집된 정보와 함께 스마트 시티를 발전적으로 운영해 나가는데 큰 도움이 될 것이다.
또한 개별차량, 도로 통행 특성 데이터의 수집을 통해 교통 시스템이 통제되므로 교통 혼잡으로 인한 경제적 손실을 방지할 수 있다. 똑똑한 개별 차량의 개발은 기존 자동차 제조사나 구글과 같은 자율주행 기술 개발사의 독자적인 노력으로 이루어져 왔으며 향후 스마트 시티의 주요한 교통 요소로서의 역할을 담당할 것이다. 그러나 진정한 의미의 스마트시티 교통 혁신을 위해서는 지능형 교통시스템 (Intelligent Transportation System)에 기반을 두어 모든 자동차와 자동차 간 (Vehicle to Vehicle), 자동차와 교통 통제 인프라 (Vehicle to Infra)간 실시간 교통정보를 주고받으며 주행 할 수 있는 인프라의 구축이 필요하다.
예를 들어 빌딩 관리 시스템, 주차 관리 시스템, 쓰레기 처리 시스템의 지능화 적용 및 운용을 통한 시행착오를 발판으로 완전한 스마트 시티의 도래에 대비하여야 할 것이다. 반면, 새로운 개발지역의 스마트 시티 건설은 빅데이터 플랫폼과 교통, 상업건물, 주거건물, 에너지, 보안 등 구성요소들이 이용할 어플리케이션 개발 및 이들의 상호 연동을 효율적으로 수행할 수 있는 운영 솔루션 개발이 중요할 것으로 판단된다. 앞서 언급한 기존 도시에서 독립적 요소별로 운용된 결과는 신 스마트시티의 건설에 중요한 개발 가이드가 될 것이다.
반면, 새로운 개발지역의 스마트 시티 건설은 빅데이터 플랫폼과 교통, 상업건물, 주거건물, 에너지, 보안 등 구성요소들이 이용할 어플리케이션 개발 및 이들의 상호 연동을 효율적으로 수행할 수 있는 운영 솔루션 개발이 중요할 것으로 판단된다. 앞서 언급한 기존 도시에서 독립적 요소별로 운용된 결과는 신 스마트시티의 건설에 중요한 개발 가이드가 될 것이다. 스마트 시티는 궁극적으로 새로운 도시 건설의 패러다임 변화를 가져와 다양한 산업의 발전을 촉발할 수 있기 때문에 세계 각국의 관심과 경쟁이 치열하다.
향후 스마트 시티에서는 마이크로 그리드 (Micro Grid)기술을 통해 기존의 광역적인 전력 공급 체계에서 탈피, 독립적이고 소규모의 분산된 전원을 통해 도심 인근지역의 친환경 에너지원을 안정적이고 값싼 전력을 이용할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 기술로 스마트 시티의 기능과 환경에 적합한 전력망을 구축, 활용하는 방향으로 전개가 될 전망이다. 이 경우 마이크로 그리드의 전원은 기존의 원거리, 단 방향 전력 배송 시스템이 아닌, 근거리, 쌍방향 시스템을 통해 값싼 전기를 활용하고, 자체 생산하고 남은 전기는 판매를 통해 스마트 시티의 운용 재원으로 활용할 수도 있다.
스마트 시티의 관리 및 운영에 있어서 기반이 되는 5G 네트워크는 2018년 12월 한국이 세계 최초로 상용화에 성공하여 국제적인 경쟁력을 확보하고 있다. 자율 주행에 필요한 교통정보의 무선 송수신 시스템, 주차관리 시스템을 포함한 스마트 빌딩 관리에 필요한 네트워크, 도심 보안 관리를 위한 시스템, 쓰레기 관리 및 처리 시스템, 헬스케어 및 복지 관리를 위한 센서 연계 시스템 구축으로 5G 네트워크 관련 장비, 부품 및 솔루션에 대한 수요가 지속적으로 증가할 것이다. 특히 도시 관리 통합 시스템으로서의 빅데이터 플랫폼과의 네트워크 구축은 모든 스마트 시티 애플리케이션과 연동을 통해 관리가 되어야 하므로 속도가 빠르고 신뢰성 있는 네트 워크의 구축은 필수 불가결한 조건이다.
전기 자동차 충전 인프라, 스마트 홈 및 스마트 빌딩용 에너지 관리 시스템 (Energy Management System), 에너지 저장 시스템 (Energy Storage System), 스마트 계량기 (Advanced Metering Infrastructure) 등과 관련한 장비, 부품, 관련 소프 트웨어 등의 시장이 성장할 것으로 예상된다.
도심에 전력을 공급하는 전력망을 예를 들면, 스마트 시티 이전에도 정보통신기술을 융합하여 스마트 그리드 (Smart Grid)로 진화하였는데, 이를 통해 전력의 생산과 소비 정보의 실시간 분석으로 효율성 극대화를 통한 수급조절은 가능했다. 향후 스마트 시티에서는 마이크로 그리드 (Micro Grid)기술을 통해 기존의 광역적인 전력 공급 체계에서 탈피, 독립적이고 소규모의 분산된 전원을 통해 도심 인근지역의 친환경 에너지원을 안정적이고 값싼 전력을 이용할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 기술로 스마트 시티의 기능과 환경에 적합한 전력망을 구축, 활용하는 방향으로 전개가 될 전망이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스마트 시티의 정의는 무엇에 따라 달라지는가?	일반적으로는 기술적인 면에 초점을 맞추어 첨단 도시 인프라 구축과 인공 지능이나 초고속 통신망을 통해 자동으로 제어되고 스스로 알아서 문제를 해결 할 수 있는 똑똑한 도시를 일컫는다. 스마트 시티의 정의는 도시에서 일하는 직장인인지, 거주하는 사람인지, 도시를 관리하는 공무원인지와 같이 이를 바라보는 시각에 따라서 달라질 수 있다.[1] 그런데 스마트 시티는 비교적 최근의 개념이며 인프라 구축과 신기술 적용으로 인해 많은 비용이 투입되는 관계로 주로 정부의 정책과 관리 방안에 따라 추진되고 있어 당분간은 도시 생활자의 관점에 앞서 정부·지자체의 정책이나 기술 솔루션 제공 여부가 구축의 주요 판단 기준이 될 것으로 보인다.
	스마트 시티를 이루는 구성 인자에는 무엇이 있나?	스마트 시티는 제한된 후보지에 완전히 새롭게 건설되는 경우는 천문학적인 비용으로 인해, 기존 도시의 스마트화를 통해 점진적으로 진행되는 방안과 병행하는 것이 합리적인 진화과정이라고 볼 수 있다. 또한 궁극적으로는 스마트 시티를 이루는 구성 인자, 즉, 도시를 기반으로 하는 직장인, 빌딩 소유자, 교통 이용자 등과 스마트 시티 인프라 개발자 그리고 정책 입안자 등 모두의 협력에 의한 사용자 편의성을 극대화 하는 방향으로 발전해 나가는 것이 바람직하다.
	일반적으로 말하는 스마트 시티란 무엇인가?	스마트 시티 (Smart City)는 정보통신 융합 기술의 발전에 따라 최근에 주목을 받고 있으며 이에 대한 정의는 다양하다. 일반적으로는 기술적인 면에 초점을 맞추어 첨단 도시 인프라 구축과 인공 지능이나 초고속 통신망을 통해 자동으로 제어되고 스스로 알아서 문제를 해결 할 수 있는 똑똑한 도시를 일컫는다. 스마트 시티의 정의는 도시에서 일하는 직장인인지, 거주하는 사람인지, 도시를 관리하는 공무원인지와 같이 이를 바라보는 시각에 따라서 달라질 수 있다.

참고문헌 (9)

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Renata Paola Dameri, "Searching for Smart City definition: a comprehensive proposal", International Journal of Computers & Technology, Vol. 11, No. 5, pp. 2544-2551, 2013. DOI:10.24297/ijct.v11i5.1142

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Seong-Min Kim, Seung-Hoon Cheon, "A Study on the Estimation Methodology of Traffic Congestion Cost Based on Individual Vehicle Speed Data", Journal of Transport Research, Vol. 26, No. 3, pp. 45-57, 2019.

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Esther Mengelkamp, Johannes Garttner, Kerstin Rock, Scott Kessler, Lawrence Orsini, Christof Weinhard, "Desiging microgrid energy markets: A case study: The Brooklyn Microgrid", Applied Energy, Vol. 210, pp. 870-880, 2018.

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Chung, Woo-Ghee, "Study on Effective 5G Network Development Method for 5G Mobile Communication Services", The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, Vol. 29, No. 5, pp. 353-358, 2018.

원문보기 상세보기
Bin Cheng, Salvatore Longo, Flavio Cirillo, Martin Bauer, Ernoe Kovacs, "Building a Big Data Platform for Smart Cities: Experience and Lessons from Santander", 2015 IEEE International Congress on Big Data, New York, NY, pp. 592-599, 2015. DOI: 10.1109/BigDataCongress.2015.91
https://www.cnbc.com/2020/01/10/sonys-concept-car-hyundais-flying-taxi-among-top-auto-debuts-at-ces.html?&qsearchtermCES 2020 Hyundai
Aditya Gaura, Bryan Scotneya, Gerard Parra, Sally McCleana, "Smart City Architecture and its Applications based on IoT", Procedia Computer Science, Vol. 52, pp. 1089-1094, 2015.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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