[스투/리포트] “녹색 자연과 회색 콘크리트가 구축하는 적응형 스마트시티가 미래”

로마는 하루아침에 지어지지 않았다고 한다. 그럴만한 이유가 있다. 도시는 지구상에서 인간이 설계한 가장 복잡한 시스템이다. 유엔은 수년 전 세계 인구의 55%가 도시에 살고 있으며, 2050년까지 68%가 도시에 살 것으로 예상했다. 그런데 예상은 빗나갔다. 미국의 경우 현재 수치가 이미 83%이고 2050년에는 89%에 이를 것으로 예상된다고 세계경제포럼(WEF)은 밝힌다.

도시는 지구촌 전체의 혁신과 디지털 전환의 중요한 기회를 대표할 것이다. 이러한 변화를 통해 보다 지속 가능하고 탄력적이며 적응력이 뛰어난 도시 미래를 꿈꿀 수 있다. WEF는 이를 스마트시티라고 칭하면서, 앞으로의 스마트시티는 적응형이 되어야 한다고 주장한다. 그리고 적응형 스마트시티 구축을 위한 3단계를 제안하고 이 보고서를 홈페이지에 게재했다.

게시글에 따르면 스마트시티의 개념은 오랫동안 도시의 미래 비전이었지만, 이마저도 충분하지 않다. 기술 회사들은 도시가 스마트해질 수 있도록 수십억 개의 센서를 구축하고 실시간 데이터를 캡처하면서 기술를 적용한 스마트시티를 구축해 왔다. 자율주행차, 스마트 가로등, 스마트 쓰레기통 등이 모두 그 개념이다. 그러나 센서와 데이터는 스마트시티의 구성 요소이지만 궁극적인 해결책은 아니다. 단지 원료일 뿐이다.

미래의 스마트시티는 한 단계 더 나아갈 필요가 있다. 지속적인 변화와 혼란에 동적으로 대응할 수 있는 적응형 스마트시티가 되어야 한다. 3D 프린팅, 인공지능(AI), 머신러닝(ML), 자율주행차, 디지털 트윈 등의 기술 적용을 넘어 코로나19와 같은 전염병, 극한 기상재해, 기후 변화, 예측하지 못한 상황, 심지어 심하게 요동치는 정부 등의 총체적인 문제로 다가오고 있다.

스마트시티는 정상 상태에서는 기술만으로도 잘 작동하지만 혼란의 시기에는 모든 위기와 변화에 본질적인 민첩성으로 대응할 수 있어야 한다. 디지털 생태계의 민첩성은 도시가 물리적으로 취약한 상태가 된다면 아무것도 아니다. 적응도시는 주민들의 삶과 생계, 회복력과 지속가능성, 그리고 지속적으로 분석하고 행동해야 하는 모든 정치적, 경제적, 사회적, 기술적, 법적, 환경적 조건들과 균형을 맞춘다. 적응형 스마트시티 구현을 위해서는 3단계의 절차가 필요하다.

1. 적응형 스마트시티 비전 수립

적응형 스마트시티에 대한 비전은 목표에서 시작된다. 목표는 각 도시마다 다르다. 플로리다 마이애미의 회복력 측면에서의 요구는 텍사스 댈러스의 요구와 크게 다르다. 적응력은 모든 목표를 적절하게 지원하는 원동력이 되기 때문에 중요하다.

동적 연석 관리는 연석 쪽에서 교통과 배달의 흐름을 원활하게 하여 도로를 더 효율적이고 공평하게 만들 수 있는 하나의 솔루션이다. 2시간 주차로 할당된 공간은 필요에 따라 3분 적재 구역 또는 동적으로 가격이 책정된 배송 구역이 될 수 있다.

도시의 목표가 지속적으로 변화하고 있기 때문에 적응형 도시는 교통량, 탄소 배출량 등을 능동적으로 관리할 수 있도록 목표 자체의 동적 최적화를 지원할 필요가 있다.

2. 적응성을 높이기 위한 디자인

적응성을 높이도록 설계하기 위해서는 도시 건축의 디지털 요소와 물리적 요소 모두에 집중하는 것이 중요하다. 소프트웨어 적응성은 클라우드 컴퓨팅, AI, 디지털 트윈, 소프트웨어 정의 네트워크, 스마트 계약 및 플랫폼 비즈니스 모델과 같은 접근 방식으로 달성할 수 있다.

물리적 적응성은 모듈식 설계 및 구성, 다기능 설계, 로봇 및 드론, 신속한 통합 및 상호 운용성 또는 동적 프로비저닝을 지원하는 기술과 같은 접근 방식으로 달성될 수 있다.

예를 들면 10분 안에 전기차 배터리 모듈과 팩을 교체할 수 있는 앰플(Ample)의 로봇 배터리 교환소가 있다. 그 다음에는 보행자 다리를 필요에 따라 이동시킬 수 있도록 하는 ‘플러그 앤 플레이 도시주의’가 있다. 포트워스 시는 80피트 너비의 개울을 가로지르는 움직일 수 있는 다리로 거리 풍경을 개선했다. 카타르의 선적 컨테이너 축구 경기장은 경기 후에 분해됐다가 다시 조립해 경기장으로 사용한다.

주차 시설의 운영 최적화는 더 적은 비용으로 더 많은 일을 한다. 수요가 90%까지 감소했던 코로나19 대유행 기간 동안 그렇게 전용됐다. 뿐만 아니라 주차장을 운동 시설로 전환하고, 팝업 소매 공간으로 활용하거나, 레스토랑 테이크아웃과 음식 배달을 위한 공간으로 대체했다. 적응형은 이런 것이다.

3. 민첩성은 적응형의 성패를 가르는 열쇠다.

스마트시티 인프라를 구축하거나 갱신하는데 적응형을 가미하려면 본질적으로 민첩성이 제공되어야 한다. 민첩한 적응은 미래 스마트시티의 성패를 가르는 열쇠가 된다. 건설 부문에서 건축물은 전체 운영 수명 동안 지속가능성을 유지할 수 있는 설계가 중요하다. 종합적인 판단에 의해 신속한 대응 능력이 녹아들 때 적응성이 살아난다. 전력 그리드의 일부가 손상되었을 때, 자가 치유 유기체와 같이 충격에 반응할 수 있는 마이크로그리드 인프라가 연결되어 있다면 이는 적응형 시스템이다. 궁극적으로는 기능이 통합 작동되어야 긴급 사태 등이 발발했을 때 민첩하게 적응형으로 대처할 수 있다. 건물, 도로, 자동차, 그리고 적응형 스마트시티에서 인간의 역할까지, 각 자산의 역할을 재정의해야 할 때다.

자연 환경은 녹색이다. 인공 도시의 건설은 회색으로 대변된다. 녹색과 회색은 앞으로 더 잘 혼합되어야 한다. 우리 사회는 너무 오랫동안 녹색 인프라의 자연 프로세스의 이점을 활용하지 않고 거의 전적으로 회색 인프라에 의존해 왔다. 적응형이 되려면 녹색 인프라와의 화합니 필요하며 이를 통해 ‘청정과 친환경’에 익숙해져야 한다. 기후 변화에 대응하는 것은 스마트시티가 갖춰야할 기본 요건이다.

미래의 적응형 스마트시티를 위한 많은 사례와 기술적 구성 요소에서 중요한 것은 적응형을 실현하는 거버넌스와 정책 조정에 있을 것이다. 적응형 스마트시티는 말 그대로 세상을 더 나은 곳으로 만드는 데 도움을 주는 그 자체로서 소프트웨어 회사가 된다.