초록 ▼

□ 연구개요
현재 세계 인구의 절반 이상이 도시 지역에 거주하고 있으며, 특히 한국에서는 인구의 90% 이상이 도시 생활을 영위하고 있다. 이로 인한 인구 과밀화는 주거, 교통, 에너지, 환경 및 안전 문제 등 다양한 도시 문제를 낳고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해, 기술과 자원을 효율적으로 활용하여 도시 문제를 해결하려는 스마트 시티 개념이 등장하였다. 도시의 구성요소가 네트워크로 연결되어있는 스마트 시티는 도시 내 각 시스템의 효율적 운영뿐만 아니라 시스템 간 적절한 연결을 통한 통합적 운영이 중요하다. 이에 본 과제

□ 연구개요
현재 세계 인구의 절반 이상이 도시 지역에 거주하고 있으며, 특히 한국에서는 인구의 90% 이상이 도시 생활을 영위하고 있다. 이로 인한 인구 과밀화는 주거, 교통, 에너지, 환경 및 안전 문제 등 다양한 도시 문제를 낳고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해, 기술과 자원을 효율적으로 활용하여 도시 문제를 해결하려는 스마트 시티 개념이 등장하였다. 도시의 구성요소가 네트워크로 연결되어있는 스마트 시티는 도시 내 각 시스템의 효율적 운영뿐만 아니라 시스템 간 적절한 연결을 통한 통합적 운영이 중요하다. 이에 본 과제는 스마트 시티의 핵심 요소인 교통, 에너지, 환경 및 안전 시스템의 효과적인 운영뿐 아니라, 이들을 아우르는 종합적인 스마트 시티 통합운영시스템(Integrated System of Operations Management for Smart City; ISOMSC)의 개발을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구를 통해 스마트 교통, 에너지, 환경 및 안전 분야에 대한 심층적인 이해를 바탕으로, 다양한 최신 기법을 활용하여 스마트 시티의 주요한 문제들을 효과적으로 해결하였다. 1차년도에는 스마트 시티 관련 기존 기술 및 문헌 조사를 수행하였다. 2차년도에는 효율적인 네트워크 설계 방안을 개발하여 전기차 충전소, 전력망, 센서 네트워크 설계 문제를 해결하였다. 3차년도에는 실시간 정보를 활용한 동적 해결 방법을 연구하여 스마트 교통, 에너지, 환경 및 안전 분야의 실시간 상황에 신속하게 대응할 수 있는 방안을 수립하였다. 4차년도에는 일일 발전 및 전력 사용량 결정 모형 개발, 도시 내 복합적 물류 흐름 최적화 등 스마트 시티 내 복합적 문제들을 대상으로 친환경적이고 안전한 연구 결과를 도출했다. 마지막으로 5차년도에는 본 과제에서 수행한 우수한 연구 결과들을 실제 스마트 시티 운영 효율화에 적용할 수 있도록 모듈화하여 스마트 교통, 에너지, 환경 및 안전 기술을 고려한 스마트 시티 통합운영시스템을 개발하였다. 정량적 성과 지표로는, 연구 계획서에서 세운 5년의 연구기간 동안 총 10편의 논문 게재 목표를 훨씬 상회하여 총 23편의 논문을 SCI급 국제학술지에 게재하였다. 또한, 6건의 국내·국제 특허를 출원하였으며 국내 특허를 1건 등록하였다. 특히 스마트 환경 및 안전 시스템 개발을 위해 연구한 ‘무인 비행체 운용 시스템 및 방법’의 국내 특허 출원에서 우수한 평가를 받아 국제 특허출원 및 국내 특허 등록을 완료하였다. 아울러 연구기간 동안 총 28회의 국내·국제발표를 수행하였고, 연구 성과의 우수성을 인정받아 여러 학술대회 및 연구기관에서 뛰어난 수상 실적을 달성하였다. 본 연구과제의 결과들을 정리하여 게재된 논문들은 최근에 공개되었음에도 불구하고 높은 피인용 수를 보여주고 있으며 지속해서 인용되며 스마트 시티 연구 분야를 선도하고 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
스마트 교통, 에너지, 환경 및 안전 시스템 개선을 통해 현대 도시의 효율성, 지속가능성, 안전성을 극대화하는 데 중점을 둔다. 스마트 교통 시스템은 실시간 수요에 기반한 공유형 모빌리티와 전기차 충전소 최적화를 통해 교통 효율성과 환경 친화성을 향상한다. 스마트 에너지 시스템은 신재생 에너지 통합 운영 방안과 수요 반응 모형을 통해 에너지 효율성을 증진한다. 스마트 환경 및 안전 시스템은 드론 기술을 활용한 모니터링과 안전 서비스로 시민 생활의 질을 향상한다. 마지막으로, 연구내용을 종합하고 모듈화한 스마트 시티 통합운영시스템은 스마트 시티 운영을 위한 프레임워크를 제공함으로써 스마트 시티 구축을 위한 핵심적인 발판을 마련한다. 이는 향후 스마트 시티 기술 발전과 지속 가능한 도시 관리를 위한 실질적인 기반을 제공하며, 국가 경쟁력 강화와 시민들의 삶의 질 향상에 기여할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• [1] 스마트 교통 시스템 ... 18
• [2] 스마트 에너지 시스템 ... 18
• [3] 스마트 환경 및 안전 시스템 ... 18
• [4] 스마트 시티 통합운영시스템 개발 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 20
• 끝페이지 ... 42