초록 ▼

본 연구는 2007년 8월부터 진행된 국토해양부의 U-City R&D 사업의 5개 세부과제 중 1세부과제로 “U-City 인프라 구현기술”에 관한 연구임. 유비쿼터스 기술을 활용한 도시공간에서의 서비스를 개발하고 융·복합함으로써 미래형 첨단 친환경도시로 만들어 나가는데 목적이 있다. 이를 위해 개발 범위를 세 가지 주요 인프라로 개념화하여 “U-City 통합운영센터 운영체계 개발”을 1-1세세부, “U-City 비즈니스 서비스 플랫폼 개발”을 1-2세세부, “U-City 무선 인프라와 보안기술 개발”을 1-3세세부로 나누어 연구를

본 연구는 2007년 8월부터 진행된 국토해양부의 U-City R&D 사업의 5개 세부과제 중 1세부과제로 “U-City 인프라 구현기술”에 관한 연구임. 유비쿼터스 기술을 활용한 도시공간에서의 서비스를 개발하고 융·복합함으로써 미래형 첨단 친환경도시로 만들어 나가는데 목적이 있다. 이를 위해 개발 범위를 세 가지 주요 인프라로 개념화하여 “U-City 통합운영센터 운영체계 개발”을 1-1세세부, “U-City 비즈니스 서비스 플랫폼 개발”을 1-2세세부, “U-City 무선 인프라와 보안기술 개발”을 1-3세세부로 나누어 연구를 진행하였다.
1-1세부에서는 U-City 통합운영센터 운영체계 개발을 목표로하여 도시통합운영센터의 운영 및 정보모델을 개발하고 확정성과 호환성을 고려하여 통합플랫폼을 개발하고 제품화하였다. 또한 이기종 센서와의 처리를 위해 통합미들웨어를 개발하였다.
패키지화된 통합플랫폼은 청라·세종 신도시에 파일럿테스트를 성공적으로 완료함으로써 결과적으로 확산 가능한 통합플랫폼을 개발했다.
1-2세부에서는 U-Eco City 비즈니스 서비스 플랫폼의 개발을 목표로 하여 U-City 서비스를 효율적으로 개발 수행하기 위한 개방형 서비스 미들웨어 플랫폼 기술을 개발하고, 이를 통해 저비용 u-서비스의 구축과 자체 운영 가능한 비즈니스 선순환 구조를 제공함으로 궁극적으로는 지속가능한 U-City 운영 모델을 구현하고자 하였다.
- 다양한 U-City 체감형 서비스가 지속적으로 운영될 수 있도록, 개발자/사업자/ 공공/거주민 모두 win-win할 수 있는 eco-system을 지원하도록 구성
- 서비스 저작 및 활성화를 위한 OPEN API기반의 서비스제공 및 운영 시스템과 서비스 컴포넌트(광고, 위치, SaaS Billing, 공공서비스)를 개발
- U-Eco City 상의 다양한 인프라와 기 구축된 서비스를 이용하여 손쉽게 U-서비스를 개발하고, 이를 등록 및 배포, 실행, 회수에 이르기까지의 일련의 U-서비스 라이프사이클을 제공해주는 서비스 저작 및 실행환경기술을 개발
- BSP의 U-서비스 데이터 처리를 위한 적응형 데이터 생성 및 처리 컴포넌트 개발
- 광고 테스트베드 서비스 BSP와 연동 개발 및 서비스 포털 개발
1-3세부에서 U-City 무선인프라 및 보안기술 개발을 목표로 하여 U-City 자가망기반의 시설물에 검증암호 탑재 무선장비 개발을 통하여 도시의 각종 시설관리에 공공정보 수집·전송하는데 필요한 보안성 높은 저비용 무선 통신 인프라 기술을 연구하며, 공공기관 정보통신망에서 소통되는 자료 중 비밀로 분류되지 않는 중요정보의 안전한 취급과 보호를 위해 사용되는 U-City 공공 서비스 및 도시시설물관리등에서 법과 제도를 만족하는 무선보안 장비와 관련 인증기술까지 연구 개발하였다.
USN 기술은 도시의 신경망과 같이 다양한 센서 정보와 데이터를 제공하는 U-City의 중요 인프라이지만 표준의 부재로 인한 중복 투자, 상호호환성 부족, 통신 품질저하 등의 문제점을 가지고 있다. 이에 1단계 연구개발에서는 신뢰성, 확장성, 상호운용성을 확보하는 IP 기반 USN 네트워크 인프라 통합 관리 시스템을 연구/개발하였다.
또한 최근 주목받는 에너지 경영시스템(Energy Management System)의 가장 큰 m특징은 전력망에 ICT (Information & Communi cation Technology)를 적용하여 공급자와 수요자 간 실시간 양방향 통신이 가능하도록 구현하는 것으로써 2단계 연구 개발에서는 1단계 결과물을 기반으로 하는 체감형 서비스 모델인 USN 기반의 전력 절감형 솔루션 및 제품군의 개발을 통해 현재 구축되어있는 전력망의 단점을 보완하고 USN과 스마트 미터링이 융합된 최적의 솔루션 모델로써 국내외 시장 개척 및 수요 창출을 도모하였다.
U-Eco City는 도시 전반에 유선 및 무선 기술을 구현하면서 도시 기반 인프라시설, 개인, 사물까지도 각종 위협에 노출될 가능성이 높아짐. U-Eco City 보안 및 테스트베드 분석 연구, 무선통합 보안관제 시스템 연구개발, 유무선통합 보안관제시스템 연구개발을 통해 거주민이 안심하고 생활할 수 있는 기반환경을 조성하였다.

Abstract ▼

A national R&D program had been launched on August 2007, with focus on research and development of ubiquitous technologies to be used in ubiquitous and ecological city services, targeting to promote these technologies as new growth engine to lead the future, under the auspices of Ministry of Land, I

A national R&D program had been launched on August 2007, with focus on research and development of ubiquitous technologies to be used in ubiquitous and ecological city services, targeting to promote these technologies as new growth engine to lead the future, under the auspices of Ministry of Land, Infrastructure and Transport of Republic of Korea. This R&D program consists of five projects, and this report is concerning the first project: ubiquitous infrastructure implementation technologies. This first project consists of three sub-projects.
The first one is to research and develop operating system related technologies for the integrated operation center for ubiquitous cities (a.k.a. an integrated operation platform for u-city services). The Integrated Operation Center is in charge of core functions of U-City by integrating, analyzing, and providing urban information with effectively linking various U-services. The integration platform was developed to consist of total 10 modules as a platform software available for linking each U-service, integrated control and operation. In addition, we have developed a control system of the unit services for managing the integrated platform operating technology, middleware for coordination between terminals, and the U-services respectively. By performing the pilot test in Cheongna, Sejong new town with packaging such the results after integration cooperation test, it has contribution to facilitate spreading of U-City for compensating defects and increasing the quality.
The second project is to research and develop a business service platform for u-cities. The goal of the project is to develop a middleware platform supporting u-City service business model. The research and development activities are focused on 1) development of standard model for business platform to support operation costs of u-City infrastructures 2) providing low-cost u-Service development platform 3) development of service management platform for complex u-Services 4) deploying on test-bed for concept verification.
Detail activities to accomplish above mentioned goals are composed of 3 work packages. Work package 1 (WP1) is to develop Open architecture service development component. The goal of WP1 is to provide low-cost service development platform. Core technologies include service mash-up, open service-market, and development SDKs. Workpackage 2 (WP2) is to develop Business support component to support business activities for complex business model especially to support business activities with wide range of contractual bodies. Core technologies include business process management, billing and activity analysis. (WP3) is to develop Infra interface for heterogeneous networks and devices. Core service component for infra interface includes SMS and USN data for different communication networks and u-Devices.
The third project concerns about security technologies around u-city. This project is largely divided into three major component technologies: (1) security guaranteed network access technologies (2) secured USN with network access, and (3) integrated monitoring technologies for secured wired and wireless networks.
First component technolgoy for u-city network security is the security guaranteed network access technologies. These technologies are to develop a highly secured wireless access point (AP), which has flexible interface structure and function as well as data safety at the same time, for existing urban infrastructures to use conveniently and economically in public sector.
This type of technology, used in the national and public institutions, must meet The Common Criteria Evaluation and Validation Scheme by the law and implement the security-guaranteed wireless transfer with password verification, decryption, and authentication.
Currently, a domestically suitable wireless security module was developled which can be used in the national and public institutions, certified by the National Cyber Security Center in Korea. Based on the study we did in key derivation function (KDF) algorithm for segment encryption and terminal authentication, our wireless module successfully implemented the secured key management and authentication of local CCTVs in municipal governments of Korea.
High-security cryptographic modules and related technologies were developed and made commercially available in the public sector for commercialization of wireless system. With this module, we have created an economical VPN which prevents using an expensive wired network system.
Moreover, data from crime and disaster prevention offices, traffic facilities and the Supervisory Control And Data Acquisition(SCADA) system can be encrypted and transferred to where it needs to be. This module also can be applied to data security in the smart grid and M2M business.
Second component technology for security was the security guaranteed USN technology. USN technology has the problems such as duplicate investment, lack of interoperability, quality degradation due to the absence of a standard, and the scrambling of various technologies. So, We need USN technology for these problem solve. Build the smart grid takes a long time and it is difficult to apply to the aging building. Convergence solution available to solve these problems, it is necessary to develop USN technology, USN technology with power saving solution to support reliability, compatibility, interoperability were developed. As outcomes, USN sensor nodes, USN gateway, USN integration engine for USN infrastructure are developed and delivered. Pilot tests were conducted in Suwon Family & Woman's Hall and KETI(Korea Evaluation Institute of Industrial Technology). Final outcomes of this technology is expected to demand creation through the commercialization with smart metering technology.
Third component technology for security is the integrated monitoring technologies for u-city network infrastructure. Existing cyber threats impact mainly on PC and IT resources by cyber outlaw. Implementing wired and wireless technology throughout city in U-Eco City project, the possibility of exposure of City-based infrastructure, person and even an object to various threats are increased. Therefore, in "1-3-3 U-Eco City infrastructure integrated security technology development" project, we will research how to protect cyber terror against every city facility, space and object and to protect person from threats. We will also research on technologies to provide U-City residents convenient technology while their privacy is protected, so that U-City residents may enjoy pleasant U-City environment.
Outcome of this sub-project has been used as prototype for integrated security of wireless network and USN zone in Happy City, Innovation City, Free Economy Zone which will be promoted by local governments. By considering information security from U-Eco City design phase to operation phase, city residents may enjoy services with assurance. Infrastructure threats can be easily detected and analyzed with appropriate response plans, via provided relational analysis of security threats in wired and wireless networks.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 8
• SUMMARY ... 26
• CONTENTS ... 30
• 목차 ... 31
• 제1장 연구개발과제 개요 ... 33
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 35
• 제2절 연구개발의 정의, 범위, 모듈화, 특성 ... 43
• 제3절 관련분야의 국내외 기술개발 현황 ... 51
• 제4절 연구개발결과가 관련분야에서 차지하는 위치 ... 65
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 73
• 제1절 연구수행 전략 및 방법 ... 73
• 제2절 연구수행과정 및 내용 ... 78
• 제3절 연구수행결과 및 결과의 검증 방법 등 ... 127
• 제3장 최종 연구성과 및 적용실적 ... 149
• 제1절 U-Eco City 통합플랫폼 ... 151
• 제2절 비즈니스 서비스 플랫폼 ... 193
• 제3절 무선인프라 및 보안기술 ... 233
• 제4장 연구목표 달성 및 효과 ... 289
• 제1절 연구개발 최종목표 달성도 ... 289
• 제2절 연구개발 성과의 기술적 효과분석 ... 306
• 제3절 연구개발 성과의 경제적 효과분석 ... 314
• 제4절 연구개발 성과의 정책적 효과분석 ... 319
• 제5장 연구성과의 활용 및 추가연구 필요성 ... 323
• 제1절 연구성과 향후 활용방안 ... 323
• 제2절 추가연구 필요성 ... 333
• 참고문헌 ... 337
• 끝페이지 ... 349