Smart Cities: Definitions, Dimensions, Performance, and Initiatives

Vito Albino, Umberto Berardi & Rosa Maria Dangelico

 

ABSTRACT 

"스마트 시티"라는 용어가 점점 더 넓어지면서, 스마트 시티가 무엇인지에 대한 혼란이 여전히 존재하는데, 특히 여러 비슷한 용어들이 서로 바꿔 쓰이기 때문이다. 이 논문은 국제기구의 공문서뿐만 아니라 관련 학문에 대한 심층적인 문헌검토를 바탕으로 도시 맥락에서 '스마트'라는 단어의 의미를 명확히 하는 것을 목적으로 한다. 또한 다음을 식별합니다.

스마트 시티를 특징짓는 주요 차원 및 요소. 도시 스마트성의 지표는 스마트도시를 구성하는 요소, 특징은 무엇이며, 전통도시에 비해 그 성과가 어떠한지에 대한 공유적 정의의 필요성을 보여주기 위해 검토된다. 또한 일부 스마트 시티의 성과 측정 및 이니셔티브가 식별된다.

 

KEYWORDS 

smart city; indicators; sustainability; urban development

 

Introduction 

지난 20년 동안 과학 문헌과 국제 정책에서 '스마트 시티'라는 개념은 점점 더 인기를 끌고 있다. 이 개념을 이해하기 위해서는 왜 도시가 미래의 핵심 요소로 여겨지는지를 인식하는 것이 중요하다. 도시는 전 세계적으로 사회적, 경제적 측면에서 주요한 역할을 하며 환경에 큰 영향을 미칩니다(Mori and Christodoulou, 2012). 유엔인구기금에 따르면, 2008년은 전체 인구의 50% 이상인 33억 명이 도시 지역에 살았던 해로, 2050년에는 70%까지 증가할 것으로 예상된다. 유럽에서는 인구의 75%가 이미 도시 지역에 살고 있으며 2020년에는 80%에 이를 것으로 예상된다. 세계적 현상으로서의 도시권의 중요성은 아시아, 중남미, 아프리카에 2,000만 명이 넘는 인구가 거주하는 거대도시의 확산을 통해 확인된다(UN, 2008). 그 결과, 오늘날 대부분의 자원은 전 세계 도시에서 소비되고 있으며, 이는 그들의 경제적 중요성과 환경적 성과에도 기여하고 있다. 도시는 전 세계 에너지의 60~80%를 소비하며, 많은 양의 온실가스 배출을 담당하고 있다(UN, 2008). 그러나 도시 밀도가 낮을수록 전기 및 교통에 더 많은 에너지가 소비된다. 이는 도시 면적 밀도의 증가에 따라 1인당 CO2 배출량이 감소한다는 사실에서 입증되었다(Hammer et al., 2011).

도시의 신진대사는 일반적으로 상품의 투입과 부정적인 외부성이 일관되게 존재하는 폐기물의 배출로 이루어져 있어 사회적, 경제적 문제를 증폭시킨다. 도시는 너무 많은 외부 자원에 의존하고 있으며, 사실상 그들은 자원의 소비자이다(그리고 아마도 항상 그럴 것이다). 지속가능성 증진은 자연자본주 육성을 통해 해석됐다. 보다 최근의 다른 도시 지속가능성에 대한 해석은 보다 인간 중심적인 접근법을 촉진했다. 이에 따라 도시는 사회적, 경제적 측면에 대한 지속가능한 해결책을 통해 사람들의 요구에 대응해야 한다(Turcu, 2013; Berardi, 2013a; 2013b).

현재의 시나리오는 도시들이 새로운 도전을 관리할 수 있는 방법을 찾도록 요구한다. 전세계 도시들은 경제에 장기적인 긍정적인 영향을 미치는 교통 연계, 혼합 토지 이용, 고품질 도시 서비스를 가능하게 하는 솔루션을 찾기 시작했다. 예를 들어, 경제적 요구에 대응하고 노동과 고용을 연결하는 고품질의 보다 효율적인 대중 교통이 도시 성장의 핵심 요소로 여겨지고 있다. 도시서비스와 관련된 새로운 접근방식 중 상당수는 ICT를 포함한 기술 활용에 기반을 두고 있어 소위 말하는 "스마트시티"를 만드는 데 도움을 주고 있다.

스마트시티의 개념은 기술을 도시에 적용하는 것에 국한되지 않는다. 사실, 이 용어의 사용은 많은 부분에서 합의된 정의가 없는 상태에서 확산되고 있다. 이것은 도시 정책 입안자들 사이에 혼란을 초래했고, 도시들을 "스마트"하게 할 정책을 마련하기를 희망하고 있다.

이 논문은 스마트 시티가 무엇인지, 핵심 차원이 무엇인지, 그 성과를 어떻게 평가할 수 있는지에 대한 최첨단 지식을 발전시키고자 한다. 이는 2008년 이후에 발표된 동료 검토 논문을 포함하여 문헌에 대한 검토를 기반으로 한다. 특히 다음과 같이 구성되어 있습니다. 먼저, "스마트시티"의 주요 정의를 검토하여 이 개념에 주어진 다른 의미와 연구된 몇 가지 관점을 강조하고, 다음으로 스마트시티의 핵심 차원을 분석한 후, 스마트시티의 성과 척도에 초점을 맞추고, 이른바 스마트시티의 경험을 보고한다.es; 마지막으로 연구의 주요 결과에 대한 논의를 마칩니다.

Definitions of Smart Cities

스마트 시티에 대한 많은 정의들이 존재합니다. "스마트"를 "지능적" 또는 "디지털"과 같은 대체 형용사로 대체하여 다양한 개념적 변형을 얻을 수 있습니다. "스마트 시티"라는 레이블은 퍼지 개념이며 항상 일관되지 않은 방식으로 사용됩니다. 스마트 시티를 구성하는 단일 템플릿도 없고, 스마트 시티에 대한 일률적인 정의도 없다(O'Grady and O'Hare, 2012).

이 용어는 1990년대에 처음 사용되었다. 당시, 도시 내 현대 인프라와 관련하여 새로운 ICT의 중요성에 초점을 맞추었다. 캘리포니아 스마트 커뮤니티 연구소는 지역사회가 어떻게 스마트해질 수 있는지, 도시가 어떻게 정보 기술을 구현하도록 설계될 수 있는지에 초점을 맞춘 최초의 연구 기관 중 하나였다(Alawadhi et al., 2012). 몇 년 후, 오타와 대학의 거버넌스 센터는 스마트 시티의 아이디어가 너무 기술 지향적이라고 비판하기 시작했다. 이번 낭독에서 스마트시티는 도시개발에서 사회적 자본의 역할과 관계를 강조하는 강력한 거버넌스 중심의 접근방식을 가져야 한다. 하지만, "스마트 시티"라는 라벨은 새로운 세기의 첫 해에 "도시 라벨링" 현상으로 확산되었다. 몇 년 전부터 연구자들은 실제 스마트 시티에 "스마트 시티"라는 라벨의 자기 선언적 속성에 숨어있는 많은 측면들을 보여주고 일어서라고 요청하기 시작했다(홀란드, 2008).

Nam과 Pardo(2011)는 스마트시티 맥락에서 "스마트"라는 용어의 가능한 의미를 조사했다. 특히 마케팅 언어에서 '스마트함'은 엘리트주의 용어 '지능형'보다 사용자 친화적인 용어로, 일반적으로 두뇌 회전이 빠르고 피드백에 반응하는 것에 한정된다. 지능형 시스템이 사용자의 요구에 적응해야 스마트함이 실현되기 때문에 '스마트'에 '지능적'이라는 용어가 들어간다는 해석도 있다.

Harrison et al.(2010)는 IBM 기업 문서에서 "스마트 시티"라는 용어는 "계기화되고 상호 연결되며 지능적인 도시"를 의미한다고 언급했습니다. "Instrumented"는 센서, 미터, 어플라이언스, 개인용 기기 및 기타 유사 센서를 사용하여 실시간 실제 데이터를 캡처하고 통합하는 기능을 말합니다. "Interconnected"는 이러한 데이터를 컴퓨팅 플랫폼에 통합하여 다양한 도시 서비스 간에 이러한 정보를 통신할 수 있도록 하는 것을 의미합니다. "Intelligent"는 복잡한 분석, 모델링, 최적화 및 시각화 서비스를 포함하여 더 나은 운영 의사 결정을 내리는 것을 말합니다(Harrison et al., 2010).

도시계획 분야에서는 스마트시티라는 용어가 더 스마트해지면 전략적 방향이 수반되는 이념적 차원으로 취급되는 경우가 많다. 정부와 공공기관은 지속가능한 발전, 경제 성장, 시민의 삶의 질 향상, 행복 창출을 위한 정책과 프로그램을 구분하기 위해 스마트한 개념을 수용하고 있다(Ballas, 2013).

표 1은 "스마트 시티"의 개념에 주어진 몇 가지 다른 정의와 의미를 보여줍니다. 그러나 이 표는 스마트시티 개념이 더 이상 ICT의 확산에만 국한되지 않고 사람과 공동체의 요구를 살펴본다는 것을 명확히 한다. Batty et al. (2012)는 이러한 측면을 명확히 하여 도시에서의 ICT 확산은 삶의 질을 향상시키려는 목표를 가지고 모든 서브시스템 작동 방식을 개선해야 한다고 강조했다.

남 교수와 파르도 교수(2011년)는 스마트시티의 개념과 디지털, 지능형, 유비쿼터스시티 등 기타 관련 용어의 차이를 기술, 사람, 커뮤니티의 3가지 범주와 함께 논의했다. 기술 관점에서 스마트 시티는 중요한 인프라 구성요소 및 서비스에 ICT가 많이 적용되는 도시이다(Washburn et al., 2010). ICT는 지능형 작동 제품 및 서비스, 인공지능 및 사고 기계에 침투합니다(Klein and Kaefer, 2008). 스마트홈과 스마트빌딩은 연결된 센서와 액추에이터뿐만 아니라 다수의 모바일 단말기와 임베디드 기기가 장착된 시스템의 예이다(Ghafarian Hosini et al., 2013). 한케 외 연구진(2013)은 스마트 시티의 물리적 인프라를 모니터링하는 데 사용되는 최첨단 센서에 대한 개요를 제공하고 수많은 관련 애플리케이션에 대해 논의한다. 예를 들어, 첨단 에너지 감지는 도시 스마트 에너지 그리드의 개발에 필요한 보다 정확한 측정을 가능하게 하는 반면, 이동성 센서는 교통 제어 체계를 개선합니다. 전세계 연구는 현재 무선 센서 네트워크 노드 기술, 시스템 소형화, 지능형 무선 기술, 통신 및 이기종 네트워크, 네트워크 계획 및 배치, 종합적인 인식 및 정보 처리, 코드 해결 서비스, 검색, 추적, 정보 배포에 초점을 맞추고 있다.o 스마트 도시를 전체 도시 규모로 스마트 공간을 확장한다(Liu and Peng, 2013).

 

Table 1: Definitions of a smart city

Definition/Source

Smart city as a high-tech intensive and advanced city that connects people, information and city elements using new technologies in order to create a sustainable, greener city, competitive and innovative commerce, and an increased life quality. Bakıcı et al. (2012) Being a smart city means using all available technology and resources in an intelligent and coordinated manner to develop urban centers that are at once integrated, habitable, and sustainable. Barrionuevo et al.(2012) A city is smart when investments in human and social capital and traditional(transport) and modern (ICT) communication infrastructure fuel sustainable economic growth and a high quality of life, with a wise management of natural resources, through participatory governance. Caragliu et al. (2011) Smart cities will take advantage of communications and sensor capabilities sewn into the cities’ infrastructures to optimize electrical, transportation, and other logistical operations supporting daily life, thereby improving the quality of life for everyone. Chen (2010) Two main streams of research ideas: 1) smart cities should do everything related to governance and economy using new thinking paradigms and 2) smart cities are all about networks of sensors, smart devices, real-time data, and ICT integration in every aspect of human life. Cretu (2012) Smart community – a community which makes a conscious decision to aggressively deploy technology as a catalyst to solving its social and business needs – will undoubtedly focus on building its high-speed broadband infrastructures, but the real opportunity is in rebuilding and renewing a sense of place, and in the process a sense of civic pride. [ . . . ] Smart communities are not, at their core, exercises in the deployment and use of technology, but in the promotion of economic development, job growth, and an increased quality of life. In other words, technological propagation of smart communities isn’t an end in itself, but only a means to reinventing cities for a new economy and society with clear and compelling community benefit. Eger (2009) A smart city is based on intelligent exchanges of information that flow between its many different subsystems. This flow of information is analyzed and translated into citizen and commercial services. The city will act on this information flow to make its wider ecosystem more resource efficient and sustainable. The information exchange is based on a smart governance operating framework designed to make cities sustainable. Gartner (2011) A city well performing in a forward-looking way in economy, people, governance, mobility, environment, and living, built on the smart combination of endowments and activities of self-decisive, independent and aware citizens. Smart city generally refers to the search and identification of intelligent solutions which allow modern cities to enhance the quality of the services provided to citizens. Giffinger et al. (2007) A smart city, according to ICLEI, is a city that is prepared to provide conditions for a healthy and happy community under the challenging conditions that global, environmental, economic and social trends may bring. Guan (2012) A city that monitors and integrates conditions of all of its critical infrastructures, including roads, bridges, tunnels, rails, subways, airports, seaports, communications, water, power, even major buildings, can better optimize its resources, plan its preventive maintenance activities, and monitor security aspects while maximizing services to its citizens. Hall (2000) A city connecting the physical infrastructure, the IT infrastructure, the social infrastructure, and the business infrastructure to leverage the collective intelligence of the city.Harrison et al. (2010) (Smart) cities as territories with high capacity for learning and innovation, which is built-in the creativity of their population, their institutions of knowledge creation, and their digital infrastructure for communication and knowledge management. Komninos (2011) Smart cities are the result of knowledge-intensive and creative strategies aiming at enhancing the socio-economic, ecological, logistic and competitive performance of cities. Such smart cities are based on a promising mix of human capital (e.g. skilled labor force), infrastructural capital (e.g. high-tech communication facilities), social capital (e.g. intense and open network linkages) and entrepreneurial capital (e.g. creative and risk-taking business activities). Kourtit and Nijkamp(2012) Smart cities have high productivity as they have a relatively high share of highly educated people, knowledge-intensive jobs, output-oriented planning systems, creative activities and sustainability-oriented initiatives.Kourtit et al. (2012) Smart city [refers to] a local entity - a district, city, region or small country which takes a holistic approach to employ[ing] information technologies with real-time analysis that encourages sustainable economic development. IDA (2012) A community of average technology size, interconnected and sustainable, comfortable, attractive and secure. Lazaroiu and Roscia(2012) The application of information and communications technology (ICT) with their effects on human capital/education, social and relational capital, and environmental issues is often indicated by the notion of smart city. Lombardi et al. (2012) A smart city infuses information into its physical infrastructure to improve conveniences, facilitate mobility, add efficiencies, conserve energy, improve the quality of air and water, identify problems and fix them quickly, recover rapidly from disasters, collect data to make better decisions, deploy resources effectively, and share data to enable collaboration across entities and domains. Nam and Pardo (2011) Creative or smart city experiments [ . . . ] aimed at nurturing a creative economy through investment in quality of life which in turn attracts knowledge workers to live and work in smart cities. The nexus of competitive advantage has [ . . . ] shifted to those regions that can generate, retain, and attract the best talent. Thite (2011) Smart cities of the future will need sustainable urban development policies where all residents, including the poor, can live well and the attraction of the towns and cities is preserved. [ . . . ] Smart cities are cities that have a high quality of life; those that pursue sustainable economic development through investments in human and social capital, and traditional and modern communications infrastructure (transport and information communication technology); and manage natural resources through participatory policies. Smart cities should also be sustainable, converging economic, social, and environmental goals. Thuzar (2011) A smart city is understood as a certain intellectual ability that addresses several innovative socio-technical and socio-economic aspects of growth. These aspects lead to smart city conceptions as “green” referring to urban infrastructure for environment protection and reduction of CO2 emission, “interconnected” related to revolution of broadband economy, “intelligent” declaring the capacity to produce added value information from the processing of city’s real-time data from sensors and activators, whereas the terms “innovating”, “knowledge” cities interchangeably refer to the city’s ability to raise innovation based on knowledgeable and creative human capital. Zygiaris (2013) The use of Smart Computing technologies to make the critical infrastructure components and services of a city—which include city administration, education, healthcare, public safety, real estate, transportation, and utilities—more intelligent, interconnected, and efficient. Washburn et al. (2010) Smart Cities initiatives try to improve urban performance by using data, information and information technologies (IT) to provide more efficient services to citizens, to monitor and optimize existing infrastructure, to increase collaboration among different economic actors, and to encourage innovative business models in both the private and public sectors. Marsal-Llacuna et al.(2014)

 

IBM, Cisco Systems 및 Siemens AG와 같은 기업의 경우 기술 구성요소는 스마트 시티 개념의 핵심 구성요소입니다. 최근 아담 그린필드 등 '어게인스트 더 스마트 시티(2013)'에서 송도(한국), 마스다 시티(UAE), 플랜(Plan) 등 기업이 설계한 도시를 비판하는 저자들의 접근 방식이 비판받고 있다.IT Valley(포르투갈)는 복잡성, 계획되지 않은 시나리오, 도시 공간의 혼합 사용을 무시하는 도시의 기능 및 "빈" 공간에 대한 실제 지식을 회피합니다. 그러나 도시에서는 기술 위급상황에 적응하기보다는 이러한 기술을 필요에 맞게 적용함으로써 시민들에게 힘을 실어줄 수 있음을 보여준 저자들이 있다(쿠구룰로, 2013, 키친, 2014, 바놀로, 2014).

이러한 현상과 관련된 용어들의 불협화음을 더하는 "스마트 시티"와 유사한 용어들이 있다. 이미 언급했듯이 스마트 시티의 기술 관점과 관련하여 발생할 수 있는 혼란은 스마트 시티를 만들기 위해 취해진 하향식 및 기업 주도적 행동에서 비롯된다. 그러나 디지털, 지능형, 가상 또는 유비쿼터스 시티와 같은 다른 유사 용어와 혼동되는 경우도 있습니다. 이러한 용어들은 스마트 시티의 개념이 도시를 포함하는 경우가 많기 때문에 도시의 보다 구체적이고 덜 포괄적인 수준을 나타낸다(Caragliu et al., 2011; Deakin and Al Waer, 2011; Townsend, 2013). 예를 들어 디지털 시티는 "정부, 시민 및 기업의 요구를 충족시키기 위해 광대역 통신 인프라를 결합하는 연결된 커뮤니티"를 말합니다(이시다, 2002). 디지털 시티의 최종 목표는 도시 어디에서나 정보 공유, 협업, 상호 운용성 및 원활한 경험을 위한 환경을 조성하는 것입니다.

"지능형 도시"의 개념은 지식 사회가 디지털 도시와 교차할 때 나타난다(Yovanof and Hazapis, 2009). 콤니노스 외 연구진(2013)에 따르면 지능도시들은 생활과 일을 변화시키기 위해 정보기술(IT)을 이용하기 위해 의식적인 노력을 기울인다. 라벨 지능형(Label Intelligent)은 도시의 학습, 기술 개발 및 혁신을 지원할 수 있는 능력을 의미합니다. 이러한 의미에서 모든 디지털 도시가 반드시 지능적인 것은 아니지만 모든 지능형 도시는 디지털 구성 요소를 갖추고 있습니다. 비록 "사람" 구성 요소는 스마트 시티와 같이 지능적인 도시에 포함되지 않지만 말입니다(Woods, 2013)."가상 도시"에서 도시는 물리적 실체와 실제 거주자, 그리고 상대방의 평행한 가상 도시, 사이버 공간으로 구성된 하이브리드 개념이 됩니다. "유비쿼터스 시티"는 넓은 접근성 측면에서 디지털 도시 개념을 확장한 것입니다. 이는 도심의 모든 요소에 유비쿼터스 컴퓨팅을 제공합니다(Greenfield, 2006; Townsend, 2013). 시민 누구나 언제 어디서나 어떤 기기를 통해서든 서비스를 받을 수 있는 환경을 조성하는 것이 특징이다. 유비쿼터스시티는 가상공간 내에서 도시요소를 시각화하여 재현하는 반면, 유비쿼터스시티는 컴퓨터 칩이나 센서를 도시요소에 포함시킴으로써 조성된다는 점에서 가상도시와 다르다(Lee et al., 2013).

앞서 언급했듯이, 전기에 빠진 요소는 사람의 그것입니다. 이들은 지속적인 상호작용을 통해 스마트 시티를 형성하는 주인공들입니다. 이러한 이유로, 다른 용어들은 종종 스마트 시티의 개념과 연관되어 왔다. 예를 들어, 창의성은 스마트 시티의 핵심 동력으로 인식되고, 따라서 교육, 학습, 지식은 스마트 시티에서 중심적인 역할을 한다(Thuzar, 2011). 스마트 시티의 개념에는 신흥 창조 계층에 적합한 기후 조성도 포함된다(Florida, 2002, 2005). 지적, 사회적 자본과 같은 사회적 인프라는 "사람을 연결하고 관계를 만들 수 있다"는 점에서 스마트 시티에 없어서는 안 될 기부이다(Alawadhi et al., 2012). 스마트 시티 개념은 도시의 사회적 자본으로부터 창출되고 이익을 얻으므로 교육/훈련, 문화/예술, 비즈니스/상거래와 하이브리드 사회적, 문화적, 경제적 기업이 혼합된 의미를 획득합니다(Winters, 2011).

교육에 초점을 맞춘 Winters(2011)는 스마트 시티가 고등 교육, 더 나은 교육을 받은 개인 및 숙련된 인력의 중심임을 명확히 한다. 스마트시티는 창조적 인력과 근로자를 위한 자석 역할을 하며, 이를 통해 선순환 구조를 만들어 더욱 스마트하고 스마트하게 만들 수 있다. 따라서 스마트 시티는 인간의 잠재력을 활용하고 창조적인 삶을 촉진할 수 있는 여러 기회를 갖는다(Partridge, 2004). 글레이저와 베리(2006)는 교육받은 노동인구의 높은 점유율이 있는 도시에서 가장 빠른 도시 성장률을 달성한 것으로 나타났다. 영리하고, 똑똑하고, 능숙하고, 창의적이고, 네트워크화되고, 연결되고, 경쟁력이 있다는 유행 개념이 지식 기반 도시 개발의 핵심 요소가 된다(Dirks et al., 2010).

"지식도시"라는 용어는 스마트시티에 대한 논의에서 나왔습니다. 지식 육성을 장려하는 도시이다(Edvinsson, 2006, Bakir and Kathawala, 2008, Yigitcanlar 등, 2008). 지난 몇 년 동안 이 용어에 관한 문헌이 폭발적으로 증가해 왔다. 최근 도시 모니터링 시스템에 사용되는 새로운 클라우드 기술의 발전으로 인해 지식 기반 도시 환경 개발이 가속화되고 있습니다. 실제로 센서가 테라바이트 단위의 정보를 수집하기 때문에 데이터를 집계하고 처리해야 합니다(Hancke 등, 2013). Mitton et al.(2012)는 스마트 시티에서 클라우드와 센서를 통합할 수 있는 잠재력을 설명하고 다양한 감지 인프라에서 획득한 모든 유형의 데이터를 얻을 수 있는 기능을 제공하는 새로운 아키텍처를 제시합니다. 어떤 경우에는 이러한 기술이 스마트 시티로서의 하향식 기업 비전을 뒤집기도 합니다. 대신 스마트폰 등 기기에 새로운 센서가 대량 보급되면서 개인들이 데이터를 집단적으로 공유하고 즉각적으로 정보를 추출할 수 있다. 

남과 파르도(2011년)가 스마트시티 개념을 명확히 하기 위해 사용한 또 다른 범주는 커뮤니티다. 이러한 관점은 이전의 상향식 지식 체계에서 출발하며, 시민들 간의 공동체 의식을 고취하는 것을 목적으로 합니다. 이러한 요인의 중요성은 회원과 기관이 협력해 환경을 혁신하는 스마트 커뮤니티의 개념을 모방한다(Berardi, 2013a, 2013b). 스마트시티 커뮤니티가 참여 욕구를 느끼고 (스마트) 성장을 도모할 필요가 있다는 의미다. 스마트 성장 개념은 1990년대 교통 혼잡, 학교 과밀, 대기 오염, 개방 공간 손실, 귀중한 유적지 철거, 공공 시설 비용 급증 등의 추세에 대한 지역사회 주도적 대응으로 신도시주의의 틀 안에서 주로 사용되었다(Eger, 2009). 이러한 목표들은 여전히 스마트 시티가 매력적인 이유 중 하나이다.

'스마트시티'라는 용어에 대해 일반적인 공감대가 없는 이유는 두 종류의 '도메인'에 이 용어가 적용됐기 때문일 것이다. 한편, ICT가 시스템 기능에 결정적인 역할을 할 수 있는 건물, 에너지 그리드, 천연자원, 수자원, 폐기물 관리, 이동성, 물류 등 "하드" 영역에도 적용되어 왔다(Neirotti et al, 2014). 반면 ICT 적용이 보통 결정적이지 않은 교육, 문화, 정책혁신, 사회포용, 정부 등 '소프트 도메인'에도 이 용어가 적용됐다.

 

Dimensions of a Smart City

Dirks and Keeling(2009)은 스마트 시티를 만들기 위해 도시의 다양한 시스템(교통, 에너지, 교육, 의료, 건물, 물리적 인프라, 식품, 물, 공공 안전)의 유기적인 통합이 중요하다고 강조한다. 스마트 시티에 대한 이러한 통합적 관점을 지지하는 연구원들은 도시의 그것과 같이 밀집된 환경에서는 고립된 상태로 운영되는 시스템이 없다는 점을 강조하곤 한다. Kantter와 Litow(2009)는 스마트 시티를 위한 매니페스토에서 이러한 측면을 강조하고 있다. 그들은 도시의 각 서브시스템에 지능을 주입하는 것은 유기적인 전체로서 다루어져야 하기 때문에 스마트 시티를 만들기에는 불충분하다고 단언한다. 그러나 스마트 시티를 구성하는 것이 무엇인지 명확히 하기 위해 많은 연구자들이 이 개념을 많은 특징과 차원으로 분리하여 스마트 시티 개념을 전체적으로 관리하는 복잡성으로 이러한 결정을 정당화했습니다.

콤니노스(2002년, 2011년)는 지능적인 도시의 특징을 묘사하기 위한 시도로, 이것이 가능한 4가지 차원을 가지고 있다고 지적했다. (스마트한 도시 대신 덜 포괄적인 "지능적인" 언급에 주의를 기울여야 한다.) 첫 번째 차원은 사이버, 디지털, 유선, 정보 또는 지식 기반 도시를 만들기 위한 광범위한 전자 및 디지털 기술의 적용에 관한 것입니다. 두 번째 차원은 정보 기술을 사용하여 삶과 업무를 변환하고, 세 번째 차원은 ICT를 도시 인프라에 내장하는 것입니다. 네 번째 차원은 ICT와 사람을 하나로 모으는 것입니다.r 혁신, 학습 및 지식을 강화합니다. 

기핑거 외. (2007) 스마트 시티의 네 가지 구성 요소(산업, 교육, 참여 및 기술 인프라)를 식별했습니다. 이 목록은 비엔나 공과대학교의 지역 과학 센터가 최근 실시한 프로젝트에서 확장되었으며, 6가지 주요 구성 요소를 확인했습니다(Giffinger and Gudrun, 2010). 스마트 경제, 스마트 모빌리티, 스마트 환경, 스마트한 사람, 스마트한 생활, 스마트 거버넌스 등이 이러한 구성요소입니다. 이들 작가는 지역 경쟁력, 교통 및 정보통신기술(ICT) 경제, 천연자원, 인적 및 사회적 자본, 삶의 질, 사회 구성원의 참여 등 도시 성장과 발전의 전통적이고 신고전주의적인 이론에 의존한다. 스마트 시티의 이전 구성요소 리스트에서 특히 흥미로운 점은 "삶의 질"의 포함이다. 이 구성요소는 스마트 시티가 시민들의 삶의 질을 높이는 도시라는 정의를 강조한다(Giffinger et al., 2007). 그러나, 많은 연구자들은 삶의 질이 스마트 시티의 별도 차원을 나타내지 않을 수 있다고 주장한다. 왜냐하면 다른 영역에서 행해진 모든 행동들은 삶의 질을 높이는 목적을 가져야 하기 때문이다. 그래서 이것이 기본적인 구성요소를 나타내야 하기 때문이다(Shapiro, 2006).

 

롬바르디 외 연구진(2012)은 표 2와 같이 도시 생활의 다양한 측면과 여섯 가지 구성요소를 연관시켰다. 스마트 경제는 ICT 분야에서 산업의 존재 또는 생산 공정에서 ICT를 채용하는 것과 관련이 있습니다. 스마트 모빌리티는 현대 교통 기술에 ICT를 활용하여 도시 교통을 개선하는 것을 말합니다. 도시의 자연 환경 보존과 관련된 측면은 Giffinger et al.에서 광범위하게 다루고 있다. (2007), 그리고 알비노와 단젤리코 (2012).

남 대표와 파르도(2011년)에 따르면 스마트시티의 핵심 구성요소는 기술, 인력(창의력, 다양성, 교육), 제도(지배구조 및 정책)다. 이 마지막 두 요소 사이에 연결이 존재하기 때문에 도시는 ICT 인프라와 함께 인적, 사회적 자본에 대한 투자가 지속가능한 성장을 촉진하고 삶의 질을 높일 때 정말 스마트하다. 이 논문의 관점은 단순한 ICT의 존재감을 넘어 스마트시티를 파악하는 것이지만, 삶과 일을 변화시키는 핵심 요소임이 분명하다. 스마트 시티는 유비쿼터스 연결을 가능하게 하고 주요 정부 프로세스를 시민과 기업에 전환하는 일종의 상호 운용 가능한 인터넷 기반 정부 서비스를 제공합니다(Al-Hader et al., 2009). 그러나 스마트시티는 기술, 시스템, 서비스, 역량을 다분야로 충분히 융통성 있고 향후 발전, 나아가 개방형 접속이 가능한 유기적 네트워크로 통합해야 한다. 이는 ICT가 창조적 기술, 혁신 지향 기관, 광대역 네트워크, 가상 협업 공간의 포괄적이고 균형 잡힌 발전이 필요한 새로운 유형의 커뮤니케이션 환경을 조성하는 촉진자가 되어야 한다는 것을 의미한다(Komninos, 2011). 파스칼레바(2011)는 개방형 혁신과 사용자 참여에 대한 주제, 그리고 스마트 시티를 만드는 강력한 기업 기반 접근법이 정부 독립에 위험을 초래할 수 있는 위험성에 대해 광범위하게 논의했다.

스마트 시티는 ICT가 스마트 시티를 자동으로 만들 수 있다고 맹목적으로 믿는 것이 아니라 인적 자본 측면에서 출발한다(Shapiro, 2006, Holland, 2008). 스마트 시티의 교육과 리더십에 대한 접근방식은 모든 시민이 접근할 수 있는 기업가정신을 위한 환경을 제공해야 한다. 현명한 거버넌스는 선택적인 것이 아니라 언어, 문화, 교육, 장애와 관련된 장벽을 없애야 합니다. 스마트 피플 요인은 평생학습에 대한 친화력, 사회적, 민족적 다원성, 유연성, 창의성, 세계주의, 개방성, 공공생활 참여 등 다양한 측면으로 구성된다(남·파르도, 2011). 또한 도시 통합과 관련된 문제는 창의성, 인적 자본 및 관련 이해관계자 간의 협력을 통해 해결할 수 있다(Baron, 2012). 그러므로 "스마트 시티"라는 꼬리표는 도시 문제에 대한 영리한 해결책을 창출할 수 있는 영리한 사람들의 능력을 가리켜야 한다.

스마트 거버넌스는 다양한 이해당사자들이 의사결정과 공공서비스에 참여하는 것을 의미합니다. 전자 거버넌스라고도 불리는 ICT 매개 거버넌스는 스마트 시티 이니셔티브를 시민들에게 제공하고 의사결정과 구현 과정을 투명하게 유지하는 데 있어 기본입니다. 그러나 스마트 시티의 전자 거버넌스 정신은 시민 중심적이고 시민 중심적이어야 한다. 표 3은 현상의 다양한 학자들에 의해 발전된 "스마트 시티"의 차원을 개략적으로 보여준다.

이 표에서 나타나는 스마트 시티의 가장 일반적인 특징은 다음과 같다.

. 정치적 효율성과 사회적, 문화적 발전을 가능하게 하는 도시의 네트워크 인프라

. 도시성장 촉진을 위한 기업 주도형 도시개발 및 창의적 활동 강조

. 다양한 도시 거주자와 사회 자본의 도시 개발. 자연 환경을 미래의 전략적 구성요소로 포함.

Measures of Performance

이전 섹션에서 검토한 스마트시티 개념의 몇 가지 의미에 따라 지금까지 다양한 방법과 측정지수가 개발되어 왔다. 종합양적지표를 통한 등급제도는 도시관리자와 정책 입안자들 사이에서 시간과 자원을 어디에 집중해야 할지를 결정하는 것은 물론 시민, 방문객, 투자자들에게 도시성과를 전달하는 데 더욱 주목 받고 있다(Berardi, 2013a, 2013b). 이러한 시스템의 가치 중 하나는 스마트 시티라는 자기 선언을 극복하는 비교 지표를 나타낼 수 있는 능력입니다. 이 섹션은 기존 등급 시스템에 대한 설명을 통해 현재 스마트 시티 이니셔티브를 평가하는 데 사용되는 지표를 보고하는 것을 목표로 한다. 또한, 이 섹션의 끝부분에는 도시 순위를 위해 이러한 시스템을 사용하는 것에 대한 일부 참고사항이 보고된다.

비엔나 대학교는 70개의 유럽 중간 규모 도시에 순위를 매기기 위해 평가 지표를 개발했다(Giffinger et al., 2007). 이 지표는 스마트 시티의 식별된 6가지 치수 각각에 대해 특정 지표를 사용합니다(표 3 참조). 예를 들어, 스마트 모빌리티는 로컬 접근성, 국제 접근성, ICT 인프라 가용성, 지속 가능하고 안전한 운송 시스템으로 구분됩니다. 스마트21 커뮤니티로 선정된 도시를 매년 발표하는 지능형 커뮤니티 포럼이 또 다른 평가 시스템을 개발했다. 이 지표는 광대역 연결, 지식 인력, 디지털 포함, 혁신, 마케팅 및 옹호라는 다섯 가지 요소를 기반으로 합니다. 보다 최근에 Zygiaris(2013)는 스마트 시티의 6개 층을 식별하는 측정 시스템을 개발하였다: 도시 계층, 도시 환경 지속 가능성의 새로운 도시화 이론에서 영감을 받은 녹색 도시 계층, 도시에 대응하는 상호 연결 계층.녹색 경제 확산; 스마트 시티가 스마트 미터와 인프라 센서에 의해 만들어진 실시간 시스템 응답을 요구하는 계기 계층; 개방형 통합 계층; 스마트 시티 애플리케이션이 통신하고 데이터, 콘텐츠, 서비스 및 정보를 공유할 수 있어야 함을 강조하는 애플리케이션; 계층, 스마트 시티가 실시간 도시 운영을 새로운 수준의 지능적 대응 운영으로 미러링하는 데 유용하며, 혁신 계층은 스마트 시티가 새로운 비즈니스 기회를 위한 비옥한 혁신 환경을 조성한다는 점을 강조합니다.

"스마트 시티 지수"를 평가하는 방법론은 최근 라자로이우와 로시아(2012)에 의해 제안되었다. 이 지수는 2020년 전략 계획에서 유럽 자금의 분배에 도움을 주었다. 이 지수에 기여한 지표는 균질하지 않으며 많은 양의 정보를 필요로 한다. 정보 가용성의 문제와 고려된 지표를 합산하기 위한 가중치를 할당하는 어려움은 이 방법의 한계 중 하나이다. 제안된 접근법은 상대적 중요도에 따라 서로 다른 지표를 결합하기 위한 가중치 집합을 정의할 수 있는 퍼지 절차를 사용한다.

롬바르디 외 연구진(2012년)은 도시의 스마트성을 측정하기 위한 보다 정교한 시스템을 제안했다. 이 저자들은 대학, 산업, 정부 등 지식 창출의 세 주요 기관과 관련된 지식 기반 혁신 시스템의 분석을 위한 기준 프레임워크인 트리플 나선 모델의 수정 버전을 사용했다(Leydesdorff and Deakin, 2011). 저자들은 기존의 세 가지 지식창조 주체인 시민사회에 새로운 지식창조 요원을 추가해 4가지 나선 모델을 정했다. 혁신의 네 가지 동인 각각에 대해, 그들은 다섯 개의 클러스터에 따른 스마트 시티의 지표를 제안한다(Lombardi et al., 2012). 이 분석 체계는 EU 프로젝트 보고서, Urban Audit 데이터 세트, European Commission, European Green City Index, TISTE, Transends and Indicators for Monitoring the EU 테마적 도시 환경 지속가능 개발 전략 및 지표 등을 포함한 문헌 검토를 거쳐 선정된 60개 지표로 구성되어 있다.유럽 중규모 도시의 스마트 시티 순위. 놀랍게도, 스마트 모빌리티 차원은 제외되었다(Lombardi et al., 2012). 표 4는 롬바르디 외 연구진(2012)과 라자로이우와 로시아(2012)가 제안한 지표의 전체 목록을 보고한다.

 

 

Carli 등(2013)은 최근 스마트시티 측정 시스템을 분석하고 비교하는 프레임워크를 제안했다. 그들은 측정 지표를 객관적, 주관적 두 범주로 나누고, 물리적 인프라와 상황 데이터를 시민의 웰빙 만족도와 인식과 함께 고려할 것을 제안한다. 이 저자들은 또한 지표의 측정 방식에 초점을 맞추었고, 전통적인 도구와 함께 소셜 네트워크 메시지와 같은 실시간 데이터 감지를 통해 웰빙을 위한 새로운 지표가 점점 더 평가되고 있음을 밝혔다.

현재 많은 순위는 다른 도시와의 관행 비교 측면에서 도시의 스마트성을 결정하는 데 사용되고 있다. 글로벌 파워시티 지수는 일본 도시전략연구소가 만든 것으로 관측된 자료를 바탕으로 다양한 이해관계자들의 인식에 대한 정보를 보완한 것이다. 이 지수는 창의적 인력과 우수 기업을 유치할 수 있는 종합적인 사회경제적 잠재력에 따라 도시의 강점과 약점을 파악해 폭넓게 구성된 비교분석에서 순위를 매긴다. 앞서 언급한 바와 같이 비엔나 대학은 기핑거 외 연구진에서 정의한 지표에 따라 70개의 중간 규모 도시를 선정했다. (2007). 한편 미국에서는 천연자원방어협의회가 환경 관련 기준에 대한 편견이 강한 것이 특징인 '스마트 시티 순위'를 개발했다(IDA, 2012). 포브스는 과학자 조엘 코트킨의 지원을 받아 세계에서 가장 똑똑한 도시 목록을 발표했다. 이 순위는 작고 효율적이며 유리한 경제 조건을 제공하는 도시를 고려한다. 이 순위가 한 도시가 경제 중심지이자 국제 무역, 글로벌 도시가 될 수 있도록 장려하고 있다는 점을 고려하면, 싱가포르가 이 순위에서 가장 똑똑한 도시로 여겨진 것은 놀라운 일이 아니다(IDA, 2012). IBM Smart City 또는 McKinsey Global Institute 랭킹과 같은 도시 순위는 도시 지역을 주기적으로 비교하고 분류합니다(Arribas-Bel 등, 2013). 이전의 순위는 모범 사례를 보여주는 데 도움이 되며, 영토 수도를 강화하고 도시 정책을 정의하는 도구 역할을 할 수 있다.

 

Experiences of Smart Cities

2013년 초에는 진행 중이거나 완료된 스마트시티 프로젝트가 약 143건 있었다(이 외, 2014). 이러한 이니셔티브 중 북미에는 유럽, 47개, 아시아 50개, 남미 10개, 중동 및 아프리카 10개 등 35개 프로젝트가 있었다(Lee at al., 2014). 캐나다에서는 오타와가 진행하는 '스마트 캐피탈' 프로젝트가 인터넷 자원 사용을 통해 비즈니스, 지자체, 커뮤니티를 강화하는 것을 포함한다. 퀘벡시는 성장하는 멀티미디어 분야와 첨단 기술 기업가 정신을 지원하기 위한 민관 협력을 시작한 1990년대 초까지 취약한 산업 때문에 지방 정부에 크게 의존하고 있었다. 미국 캘리포니아 리버사이드에서는 기술 기반 전환을 통해 교통 흐름을 개선하고 노후화된 상하수도 및 전기 인프라를 대체하고 있습니다. 샌디에이고와 샌프란시스코에서 ICT는 지난 15년 동안 이들 도시가 "미래의 도시"라고 주장할 수 있게 한 주요 요인이었다(Lee et al., 2014).

유럽연합(EU)은 바르셀로나, 암스테르담, 베를린, 맨체스터, 에딘버러, 배스를 포함한 여러 도시에서 스마트 시티 활동을 전개하고 있다. 영국의 경우, 거의 15년 전 사우샘프턴이 대중교통, 레크리에이션, 레저 관련 거래를 위한 멀티 애플리케이션 스마트 카드 개발 이후 국내 최초의 스마트 시티를 자처했다. 마찬가지로 Tallinn은 대규모 디지털 기술 교육 프로그램, 광범위한 전자 정부, 수상 경력에 빛나는 스마트 ID 카드를 개발했습니다. 이 도시는 첨단기술단지를 육성하여 ICT를 활용한 에스토니아 전체의 경제 발전의 중심지입니다. 유럽위원회는 제7차 연구기술개발기본프로그램 5호선에 스마트시티를 도입했다. 이 프로그램은 '스마트시티 및 커뮤니티'(Vanolo, 2014) 관련 제도를 통해 전략에너지기술계획(SET-Plan)의 이행을 촉진하기 위한 재정 지원을 제공한다.

중국 스마트시티 포럼 통계에 따르면 6개 성과 51개 도시가 중국 정부 업무 보고서에 스마트시티를 포함했으며, 이 중 36개 도시가 신규 집중 건설 중이다(류·펑, 2013). 중국의 스마트시티는 펄강과 양쯔강 델타스, 보하이림, 중서부 지역에 밀집되어 있다. 또한 베이징, 상하이, 선전 등 모든 1차 도시에 스마트시티 이니셔티브가 확산되었다. 이 도시에서 따르는 일반적인 접근방식은 새로운 인프라 건설 중에 일부 ICT를 도입하는 것인데, 환경문제는 어느 정도 주의를 기울이되 사회적 측면은 제한적으로만 관심을 기울이는 것이다. 

쿠구룰로(2013)는 생태도시 패러다임에 따라 건설된 신도시 중 대표적인 사례인 마스다르시티의 탄생을 폭넓게 묘사했다. 이 도시는 지속가능한 발전이라는 개념을 중심으로 계획되었지만, 경제 문제에 대한 강력한 토대를 마련하겠다고 약속했습니다. 몇몇 사람들은 이것을 아시아와 유럽을 연결하는 지역의 자유 경제 첨단 기술 시장의 예로 보았다. 경제 위기로 인해 이 계획은 더디게 진행되어 왔으며, 이는 기업 중심의 접근법으로 인해 많은 비판을 받았다. 도시의 공식적인 설계 이면에는 지역 주민들의 사회적 요청과 꿈이 숨겨져 있어 유감스럽게도 새로운 계획도시의 한계를 극복하지 못하고 있는 것으로 보인다. 

싱가포르, 대만, 홍콩 등 동남아 여러 도시에서도 스마트시티 프로그램을 통한 경제성장을 촉진하며 비슷한 접근법을 따르고 있다. 싱가포르의 IT2000 계획은 정보기술(IT)이 일과 생활, 놀이를 변화시키는 '지능형 섬'을 만들기 위해 기획됐다. 보다 최근에 싱가포르는 2015년 마스터플랜을 구현하기 위해 광범위하게 전념했으며 Wireless@를 이미 완료했습니다.SG 목표는 시내 어디에서나 무료 모바일 인터넷 액세스를 제공하는 것입니다(IDA, 2012). 대만 타오위안시는 E-Taoyuan, U-Taoyuan 등 전자 거버넌스 및 유비쿼터스 가능성을 창출하기 위한 정부 프로젝트를 통해 자국 경제의 삶의 질 향상을 지원하고 있다.

스마트시티 사업을 대대적으로 추진 중인 또 다른 국가는 한국(이기트캐널라·이·2014)이다. 국내 최대 스마트시티 이니셔티브는 지난 10년 동안 지상에서 건설된 신도시 송도로, 당초 예상비용 350억 달러(이 글 작성 당시 이미 절반)로 7만5000명이 입주할 계획이다. 이 계획에는 모든 주민이 다양한 기기를 사용하여 정보를 전송할 수 있는 도시 공간을 만들기 위해 모든 아파트에 텔레프레즌스를 설치하는 것이 포함되며, 도시 중심 두뇌는 엄청난 양의 정보를 관리해야 한다(Shwayri, 2013, Halpern et al., 2013). 현재 송도신도시 스마트시티 구상을 위한 13개 사업이 진행 중이다.

이 프로젝트는 Masdar에서 제시한 모든 모순을 겪고 있으며, 일부 사람들이 이러한 사례를 일부 현대 ICT의 단순한 채택의 결과로 "스마트" 레이블이 포함된 부동산 이니셔티브라고 비난하는 것은 놀라운 일이 아니다. 확실히 이들 도시는 스마트 시티 이미지 구축이 투자, 선도 부문 전문가, 근로자 유치에 유용해지는 신자유주의적 도시개발 정책과 강한 연계성을 보이고 있다(Vanolo, 2014).

표 5는 스마트 시티 전략 내에서 추진되는 일부 다분야 이니셔티브를 보여주기 위해 북미 2개, 유럽 1개 등 3개 도시가 추진한 다양한 프로젝트를 보고한다. 이 표는 일부 스마트 시티 이니셔티브가 실제로 구현한 횡단적 의미와 사회 관련 측면의 중요성을 보여준다. 예를 들어, 프리드리히샤펜의 경우, 교육과 통합은 여러 프로젝트에서 깊이 고려됩니다. 본 논문의 범위에 대한 모호성을 피하기 위해 마스다, 송도 등 패션 하이테크 프로젝트는 이 표에 포함되지 않는다. 독자는 쿠구룰로(2013), 그린필드(2013), 류와 펭(2013), 할퍼른 외(2013), 슈웨이리(2013)에서 이러한 사례에 대한 광범위한 문헌을 찾을 수 있다.

 

Conclusions

이 백서에서는 점점 더 대중화되고 있는 개념, 즉 스마트 시티의 개념의 의미를 명확히 하고자 합니다. 문헌을 심층 분석한 결과 스마트시티의 의미는 다면적인 것으로 나타났다. 스마트시티의 묘사는 이제 ICT뿐만 아니라 사람과 커뮤니티의 자질을 포함하고 있다. 기존 문헌 분석에서 스마트 시티의 특징인 많은 요소와 차원이 나타났다.

결과는 스마트 시티의 측정이 얼마나 복잡한지를 보여준다. 모든 포용 인덱스를 생성하려는 일부 시도가 검토되었습니다. 그러나 이 논문은 도시의 스마트성 평가를 위한 새로운 틀을 정의하려는 의도는 아니었다. 왜냐하면 저자들은 이러한 평가가 특정 도시의 비전에 맞춰져야 한다고 생각하기 때문이다. 보편적인 고정 시스템은 전 세계 도시의 다양한 특성으로는 정의하기 어려울 수 있다. 하지만, 특정 도시들이 자신을 "스마트 시티"라고 부르는 정의들은 보편성이 부족하다는 것이 명백해졌다.

스마트시티 평가는 도시가 목표 달성을 위한 비전과 우선순위가 다르다는 점을 감안해야 하지만, 단단함과 부드러움 모두 다른 측면의 통합 개발을 촉진해야 한다. 동시에, 저자들은 스마트 시티의 복잡성에 대한 정보의 손실로 이어지는 많은 순위 시스템의 문제점을 입증했다. 

이번 연구는 도시의 정의와 구성 요소, 성과 척도를 검토해 도시를 '스마트'로 여길 수 있는 방법을 보여줬다. 우리는 이 논문이 정책 입안자들에게 스마트 시티를 식별하는 방법과 그들의 발전을 위한 인센티브 계획, 그리고 그들의 도시의 "스마트" 진행 상황을 모니터링하는 데 유용하기를 바란다.

 

Acknowledgments

This research was written as a part of the project “RES NOVAE - Reti, Edifici, Strade, Nuovi Obiettivi Virtuosi per l’Ambiente e l’Energia” supported by the Italian Ministry of Education, University and Research.