미래 도시에는 ‘두뇌’가 있다

주민 그리고 그들의 물사용·교통흐름과 같은 생활 패턴 관련 데이터를 대량으로 수집·분석해 설계


한국은 2020년까지 스마트 도로 네트워크를 구축하는 방안을 추진 중이다. / 사진 : NEWSIS

미래의 도시는 발전의 상징이다. 세계의 주요 도시들이 앞다퉈 고도로 연결된 스마트 환경을 구축한다. 빅데이터·사물인터넷(IoT)·클라우드컴퓨팅·초연결성·인공지능(AI)·로봇·무인기·신재생에너지, 그리고 자율주행 친환경 차량, 3D·4D 프린팅 같은 기하급수적으로 발전하는 기술들과 유기적으로 연결돼 작동하는 환경이다.
미래의 스마트 도시들은 이 같은 주요 혁신 기술의 혜택이 사회와 조화를 이루고 계획적으로 삶의 질을 높여나갈 것을 약속한다. 동시에 보편적인 감시와 데이터 수집을 도시주민이 받아들이라고 가정한다.

모든 분야에서 판갈이 혁신이 일어나고 기존의 모든 가정이 급변하는 세계에선 명확한 미래 비전과 전략을 수립하기가 어려울 수 있다. 그러나 바로 그것이 우리가 해야 할 일이다.

시 정부들은 미래를 형성하는 변수들, 그리고 떠오르는 가능성과 도전을 시민에게 알린 뒤 우리가 창조하려는 미래에 관한 대화에 대중을 참여시키는 포용적인 절차를 개발해야 한다. 스마트 도시는 주민 그리고 그들의 수자원 사용과 교통 흐름 같은 패턴에 관해 방대한 데이터를 수집해 결정의 근거 자료로 삼도록 설계된다. 이 같은 정보수집은 이른바 빅데이터를 형성하며 기본적으로 감시를 통해 수집된다.

자발적인 정보 수집 노력도 있을 수 있다. 그러나 장차 센서가 편리하고 싸지는 데다 AI와 첨단 분석기법이 발전하면서 이 기능이 완전 자동화될 전망이다. 끊임없이 진화하고 확대되는 IoT(교통신호등과 카메라, 오염 센서, 건물 통제 시스템, 개인 단말기 등을 모두 포함)에서 그런 데이터를 수집·분석·조합할 수 있다. 모두 말 그대로 클라우드에 저장되는 거대한 데이터베이스에 입력된다.

컴퓨터 알고리즘·AI 그리고 예측 소프트웨어의 사용이 급증하면서 이 모든 데이터의 분석 능력이 강화되고 있다. 모두 고성능 컴퓨터와 저장 장치로 이뤄진 네트워크를 기반으로 한다.

싱가포르가 스마트 도시의 대표적인 사례다. ‘도시 두뇌’를 끊임없이 발전시켜 나가면서 이 같은 기술 인프라를 이용해 오염을 통제하고, 교통을 모니터하고, 주차공간을 배정하고, 시민과 소통하고, 교통위반 딱지를 발부한다. 행위 측면도 간과해서는 안 된다. 싱가포르의 ‘두뇌’는 인간의 행동을 개조하려는 시도를 하고 있다. 예컨대 한 시스템은 운전자가 지도상의 추천 경로를 이용하면 보상을 주고 다른 길을 택할 경우 처벌한다.

싱가포르의 정책입안자들은 궁극적으로 자동차 운전을 줄이면서 대다수 통근자들이 대중교통을 많이 이용하도록 유도하고자 한다. 싱가포르는 도로 상의 스마트 교통신호등·가로등·센서·카메라를 포함하는 ‘스마트 사물’ 1억 개 설치 계획을 추진 중이다. 모니터와 교통 단속에 활용하려는 목적이다.

영국은 향후 수년에 걸친 인프라 예산으로 6340억 달러를 배정했다. M62 스마트 고속도로를 이용하는 운전자는 이미 하루 최대 30분을 단축하고 있다. 디지털 표지판(dynamic signage), 가변 속도제한, 러시아워 갓길 허용과 같은 교통혼잡 관리 기법을 통해서다.

IoT는 사실상 모든 사물(그리고 잠재적으로 모든 사람)이 신호와 데이터 수집 단말기가 된다는 의미다. 따라서 데이터 다음으로 스마트 인프라 부상의 바탕을 이루는 제2의 원동력이다. 공기조절장치로부터 주차 미터기에 이르는 모든 기기가 스마트 도시에서 기능하려면 마이크·센서·음성인식 그리고 기타 온갖 첨단 기기가 IoT에 연결돼야 한다.

기업과 입안자들은 그 가능성을 모색하기 시작했다. 예컨대 인도의 한 사례연구는 고속도로의 가로등이 스마트 도시와 네트워크 연결 솔루션을 모두 제공할 수 있다고 주장한다. 가로등이 도로상황을 모니터하는 외에도 고속 데이터 통신 기능을 탑재할 수 있다.


싱가포르는 ‘도시 두뇌’ 인프라를 이용해 오염통제·교통모니터· 주차관리뿐 아니라 시민과 소통도 한다. / 사진 : XINHUA-THEN CHIH WEY

데이터는 미래 스마트 도시·도로의 결정적인 요소다. 하지만 다른 목적으로 수집한 정보를 바탕으로 기업이 이용자에게 광고를 내보내도록 허용해야 할까?

글로벌 경제에서 도시의 규모와 비중이 확대됨에 따라가장 혁신적이고 전향적인 디자인과 지속 가능성 아이디어 채택의 중요성이 갈수록 커진다. 스마트 인프라의 미래가 펼쳐지는 과정에서 빅데이터·IoT·신재생에너지 등 3가지 중요한 신기술이 유기적으로 결합해 우리의 일상을 바꿔놓게 된다. 예컨대 한국은 2020년까지 스마트 도로 네트워크를 구축하는 방안을 추진 중이다. 자율주행차량의 토대가 되는 인프라뿐 아니라 전기차(EVs)용 배터리 충전 기지를 포함한다.

이 모든 데이터와 인식을 토대로 지속가능성에 초점을 맞춰 공간·연료·에너지·수자원·전력 그리고 모든 자원의 활용을 최적화할 수 있는 결정을 내릴 수 있게 된다. 예컨대 심각한 교통정체를 예상하고 대안이 되는 경로를 제공해 시간과 연료를 절약하고 도시 인프라에 주는 부담을 줄이는 능력이 중점과제다. 폐기물 감소는 스마트 인프라 부상의 바탕을 이루는 빅데이터·AI·IoT 통합의 대단히 논리적인 결과이자 혜택이다.

영국에선 태양광이 주류 동력 공급원으로 상당한 잠재력을 갖고 있다. 태양광과 관련해 날씨를 예측하는 과학적 예측 도구도 새로 나왔다. 따라서 스마트 도로(그리고 주택)에의 태양광 시설 설치가 더 실용성 있는 옵션이 될 것이다. 결과적으로 그처럼 분산된 전력 솔루션이 확대됨에 따라 중앙에 집중된 주택·사업용 에너지 공급망은 불필요하게 될지 모른다.

현재 진행중인 스마트 시티 움직임은 사람과 사물의 구성을 바꿔놓을 잠재력을 지닌다. 그것은 우리가 알던 도시개발을 뛰어넘는 방식이 될 것이다. 스마트 인프라로의 전환은 단순히 일시적인 유행이나 희망사항이 아니라 여러 모로 도시의 미래 지속 가능성의 구현에 필수적인 과정인 듯하다.

지구 인류의 미래는 도시가 더 효율적이고 낭비를 줄이고 개인이 사회에 미치는 영향에 대한 의식을 고취하는 형태로 얼마나 매끄럽게 전환하느냐에 달려 있다고 봐도 무방할 듯하다.

※ [필자들은 전 세계 미래학자들의 책을 펴내는 패스트 퓨처 소속이다. AI·로봇공학 그리고 혁신사고와 같은 발전이 개인·사회·기업에 어떤 영향을 미치고 수조 달러 규모의 신산업을 창조할 수 있는지의 탐구를 전문으로 하는 패스트 퓨처는 특히 이 같은 발전을 활용해 개인의 잠재력을 발현하고 지극히 인간적인 미래를 실현하는 데 초점을 맞춘다.]

– 로히트 탈워, 스티브 웰스, 알렉산드라 휘팅턴