[초점] 스마트시티와 AI

인공지능(AI)을 스마트시티 건설 프로젝트에 활용하는 사례들이 늘어나고 있다.

AI는 인간의 지능 과정을 시뮬레이션하는 데 초점을 맞춘 컴퓨터 과학이다. 이 시스템은 컴퓨터나 소프트웨어가 일반적으로 인간의 지능에 의존하는 작업을 수행하거나 결정을 내릴 수 있도록 데이터에 의존한다. AI 프로그램이 성공적이기 위해서는 방대한 데이터 풀이 반드시 필요하다. 이 데이터는 관련 정보를 전송 및 저장하고 해당 데이터를 처리하여 문제에 대한 만족스러운 해결책을 제공하는 디지털 및 기계 시스템을 사용하여 수집할 수 있다.

AI의 가치

인공지능은 확실히 도시를 개선시킬 수 있지만, 그 자체가 뜨고 있는 산업이다. 커넥티비티의 빠른 발전, 5G의 출현, 사물인터넷(IoT) 기술의 성장으로 스마트시티와 관련된 AI 소프트웨어는 엄청난 비즈니스가 되고 있다. 글로벌 스마트시티 AI 소프트웨어 시장은 2019년 6억7천380만 달러에서 2025년 49억 달러로 급증할 것으로 전망된다.

최신 스마트 기술, 5G 연결, 상호 연결된 데이터 뱅크 덕분에 AI 프로그램이 그 어느 때보다 쉽게 데이터를 분석하고 처리할 수 있다. 이것은 도시 관리의 많은 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 있다. AI를 활용할 경우 도시는 빠르고 효율적인 속도로 변화를 이루어 갈 수 있다.

도시 계획은 어려운 과정이다. 모든 잠재적 개발은 엄격한 조사, 테스트 및 광범위한 이해 관계자들을 만족시키도록 설계되어야 한다. 현재와 같은 방식으로 할 경우 힘들고 시간이 많이 소요된다. 수많은 연구가 수행되어야 하고, 과도한 관료주의가 종종 효율적인 문제 해결의 방해가 된다.

정부는 이제 AI, 열 지도 및 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 결합하여 방대한 양의 데이터에 액세스할 수 있다. 이 데이터는 정보에 입각한 결정을 내리고 도시 생활을 향상시킬 수 있는 변화를 제정하는 데 사용될 수 있다.

AI 서비스는 시 공무원들에게 도시 내의 특정 요소들을 측정하는 정확한 방법을 제공한다. 이러한 데이터를 활용하여 의사결정 프로세스를 가속화할 수 있으며, 몇 개월 동안 조사, 연구 및 계획이 필요했던 변경 사항을 훨씬 짧은 시간에 적용할 수 있다.

독일 베를린 시청의 경우 Covid-19 팬데믹 동안 쉽게 접근할 수 있는 데이터를 이용하여 대중교통 이용의 감소를 확인하고 시민들이 거리에서 안전한 자전거 타기에 대한 요구를 충족시키기 위해 블과 수주만에 몇 주 내에 '임시(Pop–Up)' 자전거 전용 도로를 설치하여 실질적인 해결책을 제공할 수 있었다.

AI는 도시를 어떻게 변화시킬 수 있는가?

간단히 말해 AI는 방대한 데이터를 성공적으로 훑고 개선 가능한 영역을 찾아내고 솔루션을 구현할 수 있다. 데이터는 세계에서 가장 귀중한 자산 중 하나가 되고 있다. 실용적인 솔루션을 수집하기 위해 데이터를 처리하는 방법을 배우는 것은 스마트시티 개발의 가장 중요한 요소 중 하나다.

최신 AI 플랫폼은 개방형 및 라이센스 데이터 포털의 정보를 모니터, 센서 및 IoT 시스템으로 구성된 광범위한 네트워크를 사용하여 처리할 수 있으므로 시민의 습관, 요구 및 요구 사항을 파악할 수 있다. AI 프로그램은 모빌리티에서 부동산에 이르기까지 도시 인프라의 다면적인 세계를 관찰하고, 인구 통계, 지속 가능성, 일상 시민들의 의견을 고려하여 다양한 렌즈를 통해 문제를 파악하고 잠재적 해결책을 예측할 수 있다.

이러한 데이터 네트워크는 센서와 IoT 인프라로 새로운 빌딩이 개발되고 스마트 기술이 일상 생활의 많은 부분에 적용됨에 따라 지속적으로 확대될 것이다. 이처럼 데이터 양이 방대해지고 있기 때문에, 사람이 정량화하기에는 너무 크고 너무 힘들다. 데이터를 처리하고 이용할 수 있게 하는 것은 AI의 몫이다. 그 결과, 정부가 정보에 기반으로 한 결정을 내릴 수 있도록 지원하는 플랫폼이 마련됐다. 그 플랫폼을 통해 정부는 업계 전문가의 조언과 시민 의견을 들어 정책을 세부적으로 조정할 수 있다. AI를 통해 도시는 시민들에게 더 나은 서비스를 제공할 수 있고 더 안전하고, 더 즐겁고, 지속 가능한 미래를 만들 수 있다.

AI는 도시에서 어떻게 사용되고 있나?

스마트시티는 이미 AI 기술의 혜택을 받고 있다. 다음은 AI가 우리 도시를 스마트시티를 실현해가는데 어떻게 도움을 줄 수 있는지를 보여주는 몇 가지 예시이다.

보안

공공 치안은 현대 도시의 중요한 부분이다. 시 정부와 공공 안전 기관들이 시민들을 보호하는 한 가지 방법은 도시의 비디오 감시 시스템을 향상시키기 위해 AI를 사용하고 있다.

폐쇄회로 텔레비전 카메라는 어느 도시에서나 볼 수 있는 기능이다. 그것들은 지정된 장소에서의 왕래를 실시간으로 영상으로 기록하고 있다. 그렇게 기록, 저장된 엄청난 양의 영상은 사람들이 분석, 처리하기는 쉽지 않고, 시간도 많이 걸릴 수 밖에 없다.

AI 시스템이 적용된 CCTV 카메라들은 제공된 데이터에 대한 심층적인 검색을 수행할 수 있다. 이런 종류의 AI 강화 CCTV는 기존 인프라에서 사용될 수 있다. CCTV AI 프로그램은 행동분석 알고리즘과 사물탐지 소프트웨어를 이용해 실시간으로 영상을 분석해 범죄가 일어날 조짐이나 위협 요소를 미리 확인할 수 있다. 안면 인식, 번호판 판독기, 무인 패키지 식별자가 곧 전 세계에 보급되어 거리를 안전하게 지킬 것이다.

교통 부문

2018년 미국 경제는 교통 체증으로 인해 870억 달러의 손실을 입었다. 모든 도시 교통 체증의 약 30%는 주차 공간을 찾는 차들에 의해 야기되었다. 사실, 평균적인 미국인은 교통 체증으로 97시간을 낭비하고 있다. 교통 정체는 해결하기 어려운 문제이지만, 실제적인 해결책을 제공하는 AI 프로그램들이 있다.

페치(Fetch) AI는 사물인터넷과 도시 전체의 센서에 의존해 운전자에게 주차할 수 있는 실시간 데이터를 제공하고 적절한 공간을 할당하며 필요할 경우 승차권 결제까지 용이하게 해주는 스마트 주차시스템을 제공한다. 모두 하나의 자동화된 프로세스로 이루어진다. 이것은 AI를 통해 교통 혼잡을 통제하는 많은 측면들 중 하나이다. AI 프로그램은 또한 대중 교통의 도착과 출발 시간을 간소화하고, 정지등을 관리하고, 가로등을 개선하고, 항공 교통 관제 서비스까지 감독할 수 있다.

에너지 부문

도시들에는 대형 건물들이 집중되어 있다. 대형 건물은 에너지 소비자들이다. 학교, 병원, 그리고 관공서와 같은 공공 건물들은 엄청난 양의 에너지를 소비한다. 공공 부문 종사자의 경우, 이러한 대형 건물의 에너지 사용을 최적화하는 것이 도시 전체의 에너지 지출을 개선하는 쉬운 방법이다. 에너지 사용을 줄이고 효율화하는 데 AI의 도움을 받을 수 있지만 아직은 충분히 활용되지 못하고 있다.

AI 시스템은 데이터를 스캔하고, 피크 에너지 사용 시간을 검사하고, 에너지가 소비되는 위치를 예측할 수 있다. 수원시의 경우 에너지 낭비를 줄이기 위해 AI를 실험했다. 시험은 정부 건물에서 실시되었다. 최적화 후 선정된 건물들은 30%의 에너지 효율성 향상을 누렸으며 탄소 배출량은 35%, 관리 비용은 최대 50% 절감된 것으로 나타났다.

폐기물 관리

아무리 스마트한 도시라도 폐기물 문제는 피할 수 없다. 이것은 모든 시 정부가 직면해야 하는 보편적인 과제이다. 도시가 어떻게 환경 친화적이면서 쓰레기를 관리하고 처리할 수 있을까 그리고 건강하고 안전한 사회를 유지할 수 있을까? 쉬운 해결책은 없다. 하지만 AI의 도움으로 도시는 폐기물 관리를 최적화할 수 있다. 스마트 쓰레기통은 현대 도시에서 폐기물을 처리하는 데 AI가 사용되고 있는 많은 방법 중 하나이다.

스마트 센서를 쓰레기통에 설치하는 것은 비용 효율적인 폐기물 관리 방법이다. 쓰레기통이 거의 가득 차면, 수거할 준비가 되었다는 것을 당국에 알릴 수 있다. 이렇게 하면 불필요한 수집을 줄이고 수집 경로를 간소화할 수 있다. 폐기물 분류기에도 AI가 활용되고 있다. MAXAI 재활용 로봇은 다층신경망과 비전 시스템을 이용해 물체를 식별하는 기계다. 폐기물을 분류하여 지정된 쓰레기통으로 분리시켜 재활용할 수 있다.

스마트 정부

도시계획을 하는 데도 AI를 활용되고 있다. 기계학습을 통해 과거 토지 이용과 패턴을 분석할 수 있는 AI 프로그램도 있다. 이것은 도시 계획자들에게 홍수나 다른 자연재해가 발생하기 쉬운 지역에 대한 깊은 통찰력을 줄 수 있다. 하지만 스마트 거버넌스를 강화하기 위해 도시 계획을 지원하는 것 이상으로 AI가 할 수 있는 일은 많다. 예를 들어, 뉴스, 경보, 경고를 전파하고 재해 발생 시 효과적인 위기 관리를 제공할 수 있는 많은 정부 지원 AI 프로그램들이 있다. 일본에선 AI, 챗봇 개발업체와 손잡고 재난이 잦은 지역의 위기관리에도 대응하고 있다. 일본 정부는 AI, 머신러닝, 챗봇 기술을 활용해 재난 상황과 사후 지원을 다양한 언어로 시민과 관람객에게 효과적으로 알리고 있다.