제39회
지역정보화 연구과제 발표대회-서울 강서구·부산 기장군
섹션1에서는 지난 9월 26,27일 개최된 제39회 지역정보화 연구과제 발표대회 수상작을 소개합니다.
올해는 디지털 기술을 활용한 다양한 분야의 연구가 진행되었습니다.
우장산 공원은 강서구 원도심의 중심부에 위치한 강서구를 상징하는 도심 공원이다. 서울시 서남권 지역의 대표적인 공원으로 방문객이 지속적으로 증가하고 있으나 시민들이 안전하게 산책할 수 있는 시스템이 부족하다는 민원이 지속적으로 발생해 왔다. 이에 강서구는 디지털시대의 핵심 기술인 인공지능(AI), IoT, 플랫폼 기술을 통한 공원 내 주민 체감형 초연결 정보인프라 및 디지털 서비스를 확충하고, 주민의 안전과 건강을 위한 도심공원을 만들기 위해 “건강과 안전이 함께하는 스마트 둘레길 조성”사업에 착수했다. 2022년 5월부터 2023년 2월까지 9억1천6백만 원의 예산이 투입된 우장산 공원의 스마트공원화가 목표다. 이 과제가 완료되면, 지역주민은 공원에서 안전, 건강, 정보 관련 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 강서구는 이를 위해 4가지 방안을 마련했다.
첫째, 초연결 네트워크(유·무선) 구축으로 미래지향적 디지털 공원 인프라 조성, 둘째 지능형(AI) 다기능 스마트폰을 및 스마트 존(Zone) 구축으로 안전공원 만들기, 셋째 공원시설 이용 시민들의 운동량 체크 지원 등을 통한 건강공원으로 재탄생, 넷째 스마트 존 및 디지털 게시판과 통합 플랫폼 간 연계를 통한 실시간 정보제공이다.
첫 번째로 디지털 공원 인프라를 조성하기 위해 기존 운영 중인 서울시 스마트네트워크와 연계하여 자가 정보통신망(4km)을 링 방식으로 구축했다. 이는 대용량 데이터를 빠르게 송수신 할 수 있는 48코어 광케이블 자가망으로 데이터 전송의 안정성과 확장성을 동시에 확보했다. 공원 둘레길 150m 간격으로 공공 와이파이 28대를 설치해 방문자가 둘레길 산책 및 다중시설 이용시 장소와 관계없이 자유롭게 무료 와이파이 서비스를 이용할 수 있는 초연결 네트워크 존을 조성했다.
둘째, 안전한 공원 조성을 위해 스마트 안전 쉼터와 다기능 스마트폴(POLE)을 설치했다. 스마트안전쉼터는 미세먼지, 폭염, 한파 등 계절과 환경적 요인에 상관없이 주민들이 편안하게 쉴 수 있는 공간을 마련한다는 취지다. 지구온난화로 인해 폭염과 한파가 더욱 빈번해지고 급속한 도시화로 인해 미세먼지 또한 날로 심해 지면서 기존 휴게시설들의 역할에 한계가 드러나고 있다. 따라서 공지능, 사물인터넷 등 4차 산업혁명 기술을 적용해 구민들이 둘레길을 산책하고 운동할 때 쾌적하고 안전하게 이용할 수 있는 주민 체감형 스마트 안전 쉼터를 구축하는 것이다. 또한 다기능 스마트폴(POLE)은 '시민과 도시를 연결하는 스마트 인프라'로 서울시 곳곳에 설치된 다양한 도시인프라(신호등주, 가로등지주, CCTV지주, 보안등주)에 공공와이파이, IoT, 지능형 CCTV, 전기충전, 자율주행 등 각종 스마트도시 ICT 기술을 결합한 시민체감형 도시기반시설로 공원의 안전을 더욱 강화했다. 지능형 CCTV와 비상벨을 관제센터와 연계하고 다양한 스마트기기 설치로 환경 정보(미세먼지, 온도, 소음 등)와 생활정보(DID를 통한 구정 홍보 및 생활 안내 서비스, 복지제공)공공와이파이를 통한 무료 통신서비스 등으로 안전하고 편리한 산책로를 조성했다. 세 번째로 스마트 헬스 폴과 스마트벤치를 구축해 구민의 생활체육 활성화를 유도했다. 스마트헬스폴은 공원에 설치돼 있는 운동기구를 사용할 때 운동량을 자동으로 측정해 주는 스마트한 서비스를 제공한다.
운동기구 옆에 설치된 스마트 센서가 운동량을 감지하는 시스템으로 별도의 조작 없이 운동을 시작하면 운동 횟수와 시간, 칼로리 소모량을 계산해 이용자들에게 보여준다. 운동량이 자동으로 측정되기 때문에 체계적인 운동을 할 수 있어 편리하다. 스마트벤치는 둘레길 주변과 휴식공간이 있는 곳에 야간조명, 비상벨, 스마트 기기 충전, 온열 의자 등 다양한 기능을 제공한다. 강서구는 둘레길 내 스마트존에 스마트벤치 및 헬스 폴 각각 6대, 디지털 안내판 2식, 스마트 안전 쉼터 1개소를 설치했다.
한편 현재 운영 중인 메타버스 체험관과 연계한 「메타버스 우장산 둘레길」을 구축해 가상공간에서 체험도 가능하다. 가상공간 내에 액션 오브젝트 상호작용(정보제공)을 적용해 테마별 콘텐츠와 스토리텔링 등 이용자들의 흥미와 참여를 유도할 수 있는 다양한 방안을 강구하고 있다. 또한 다기능 스마트 폴(Pole)에 정보제공용 DID를 설치하여 강서구 데이터 통합 플랫폼과 연계한 다양한 정보제공 기반을 마련했다.
스마트 둘레길 설계 시 인근 지역주민들의 집에서 가까운 장소에 많은 스마트기기를 설치해 달라는 요구가 많아 한정된 예산으로 지역주민들의 충족하기 위한 장소선정에 많은 어려움이 있었다. 강서구는 지역주민들의 갈등을 해소하고자 최신 기술인 빅데이터를 활용한 설치장소를 선정하고 주민들을 설득하여 민원 갈등을 해소할 수 있었다. 또한 우장산공원 내 초연결 네트워크 구축을 위해 관련 통신사에 협조를 요청했으나 공원이 산악지역으로 공사비가 많이 드는 관계로 통신케이블을 구축할 수 없다는 회신으로 다른 구축 방안을 모색하게 됐다. 우장산 근린공원 관리부서 및 가로등 관리부서와의 협업으로 이미 구축된 가로등주를 활용, 광케이블 설치를 통한 초연결 네트워크 구축으로 문제해결 및 구축비용을 절감할 수 있었다.
강서구는 본 과제로 공원 내 초연결 네트워크 구축을 통한 디지털 인프라를 확보해 주민에게 맞춤형 스마트 서비스를 제공할 수 있게 됐고 주민 건강·안전·정보제공으로 도심공원 활성화에 기여할 수 있게 됐다. 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술인 인공지능(AI), IoT, 플랫폼 기술을 둘레길 등에 적용 공원에서 체감할 수 있는 스마트 존 구축으로 공원을 방문하는 시민의 삶의 질 향상을 가져올 것으로 기대했다. 또한 도심공원에 적합한 스마트시스템 구축 및 초연결 자가통신망 등의 표준화 및 민·관 스마트 협력체계 활용한 장소 선정 등으로 사업의 효율성을 극대화 했다. 한편 전국 최초로 디지털 둘레길에 안전 쉼터 및 스마트 존(Zone)과 데이터 통 합 플랫폼 연계를 통한 실시간 정보제공으로 타 시·군·구에 효과가 클 것으로 예상했다.
부산광역시 기장군은 부산의 동북쪽에 위치하고 있는 지역으로서 약 178천명이 거주하며, 행정조직으로서는 4읍 1면 184개리로 이루어져 있다. 동쪽으로 총 길이 40.7km의 해역을 끼고 있으며 약 3,500명의 어업인이 어업활동을 하고 있고 특히 미역, 멸치회, 다시마, 곰장어, 붕장어 등의 특산물을 자랑하고 있다.
현재 기장 바닷가에 자생하는 해조류는 약 300여 종 내외로 알려져 있으며, 특히 미역, 다시마, 쇠미역 등의 해조류 양식은 전국적으로 품질의 우수성을 인정받고 있으며 일본에 수출되고 있다.
양질의 해양자원이 풍부한 해역이지만 최근 수온 상승이 심각하고 다양한 형태의 위험환경이 증가하여 해역 내 바다 숲에 해상 가이식이 불가능하게 되는 등 어민 소득 증대에 대한 한계점이 노출되며, 2016년도 이후 전년 대비 생산성이 해마다 낮아지고 있는 실정이다.
이에 향후 해조양식 모니터링 시스템을 바탕으로 육상 및 해상 기후 요소, 환경인자(수온, 염분, 투명도 등), 해충정보 등을 ICT 기반으로 데이터를 수집·가공하여 빅데이터 기반 맞춤 정보 생산서비스를 통해 가장 최적화된 양식 가이드(가이식 시기, 수심, 출하 등)를 마련하여 어민들의 소득 증대에 기여하고자 한다.
해조양식 모니터링 시스템
기장군 해조양식 모니터링 시스템은 거점지역 관측부이 설치와 함께 데이터 분석 등을 통해 정보제공 어플리케이션을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 수산자원연구센터에서 구축한 부이 관측 자료와 국립수산과학원, 국립해양조사원, 기상청, 한국수력원자력 등에서 관측한 기장인근의 부이 관측 자료를 함께 수집하고 이를 홈페이지를 통해 효과적으로 검색, 활용할 수 있다.
다양한 디바이스(모바일, 태블릿 등)와 OS 환경에 적응할 수 있는 반응형 웹 사이트를 구축하여 사용자들이 자료를 검색·활용하기도 용이하다. 지도서비스에서는 관측 자료를 검색하는 기
능을 제공하여 직관적으로 자료를 확인할 수 있고 지리정보시스템을 통해 다양한 기관(기상청, 한국수력원자력 등)에서 측정한 정보를 한눈에 볼 수 있다.
수산자원연구센터에서는 구축한 각 관측소(부이)의 자료가 모니터링 화면으로 제공되며 자료 수집 현황 전체를 파악한다. 또한 관측 자료를 품질 테스트한 결과와 자료 측정 그래프 등을
확인하며 기장 해조양식 어장환경 모니터링을 종합적으로 실시한다.
빅데이터 분석및AI 기반 분석결과 알림서비스 제공
빅데이터 분석 기반을 마련하기 위해 앞서 기장군 수산자원연구센터가 구축한 해조양식 모니터링 시스템의 데이터를 포함하여 타 기관의 과거 10년치 어장환경 정보 데이터를 먼저 수집·가공· 적재한다.
이후 빅데이터 분석 알고리즘을 통해 AI기반 미래 예측 시스템을 구축하여 기장 해조류 맞춤형 기후정보를 생산한다. 해조류 및 병충해 생육, 해양 기상 과거자료, 해조류 생육관련 기후 영향 인자를 분석하여 해조 입식지수, 생육지수, 수확지수, 건조지수 등을 포함한 생육 기후지수를 생산한다.
개발한 기상수치 모델을 이용한 기후변화 시나리오 분석을 통해 대어민 양식가이드 서비스를 제공한다. 해조류 생산에 최적화된 해상 정보를 어민들에게 실시간으로 알려주고 해조류 생산과 관련된 요구사항들을 모듈화한 Best Practice를 제공한다.
시사점 및 기대효과
현재 기장군은 해조양식 모니터링 시스템을 구축하여 양식 해역의 기상 및 해상상황 데이터를 수집하고 있고 어민들에게 맞춤형 실시간 관측 정보를 웹 또는 SMS 알림서비스로 제공하고 있다.
어민들은 제공받은 정보들을 활용하여 해조 양식장의 수온, 염분 등 상태를 파악하고 상황에 맞춰 대응해 나갈 수 있다. 또한 Open API를 활용하여 공공데이터 포털에 기장연안 해양환경 실시간 정보시스템을 등록하여 어민뿐만 아니라 타기관과의 데이터 연계도 가능하다. 기후변화에 따른 수산업 피해 최소화와 양식어업의 체계화로 수산업 발전 및 어업인의 소득 증대에 기여할 수 있고 과학적인 어장환경 정보 활용으로 양식의 안정화는 물론 고품질화로 기장 미역·다시마 특구의 위상을 제고하고자 한다.
어장환경 및 해양관측 정보, 양식기술 정보 등 미역, 다시마 등 양식에 필요한 정보를 종합적으로 제공가능하며 해조생산의 안정성 확보로 소비자 신뢰 형성 및 안전한 유통기반(생장환경 이력 관리)을 마련할 수 있을 것이다. 지속적인 해역환경 데이터 축적으로 반복되는 재해의 예측 및 예방 대책을 마련하여 무재해 양식장을 가능하게 한다.
향후 발전방향
해조양식 모니터링 시스템에서 수집중인 주변 어장환경 데이터의 체계적인 품질관리와 품질관리 시스템을 개발하여 데이터의 신뢰성을 확보하고 10년치 어장환경 데이터 및 주변해역 기상정보 및 이상해황 정보 빅데이터 분석을 통해 수온 등 예측 알고리즘을 개발한다. 수온 예측정보 및 가이식 및 출하시기 등 대어민 제공 양식가이드 서비스를 개발하여 해조양식장별 맞춤형으로 최종 제공할 것이다. 빅데이터 활용 및 AI 예측모델 도입을 통한 ICT기반 스마트 해조양식 원천 기술을 확보하여 과학적인 의사결정 지원을 통해 미래 양식 기술을 선도할 수 있을 것이다.
