스마트도시 계획 진단을 통한 ‘스마트 지속가능도시’로의 전환방향 = Direction for a Transition toward Smart Sustainable Cities based on the Diagnosis of the Smart City Plans

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 서론
□ 인류의 생존을 위협하는 도시 환경문제 대응을 위하여 도시의 지속가능성 확보와 스마트 도시 필요성 및 중요성 증대
□ 스마트도시 정책이 도시의 환경성을 보다 강화하고 사회·경제적 부문을 포용함으로써 지속가능성을 확보하기 위한 실제적 방안 모색 필요
ㅇ 현재의 스마트도시는 도시 지속가능성을 선언적으로 지향하지만, 첨단기술 적용에 초점을 두고 있어 높은 자본 투입 대비 효과성 등의 문제가 여전히 제기
ㅇ 기후변화와 자연재해, 환경위기의 일상화, 제4차 산업혁명과 그린뉴딜 정책 추진 등 대내외적인 급격한 여건 변화를 고려할 때 스마트도시와 지속가능도시로의 보다 전략적인 추진이 요구되는 상황
□ 이에 본 연구에서는 스마트도시의 보다 발전적 전환을 위해 스마트 지속가능도시로의 정책방향을 제시하고자 함
ㅇ 지속가능도시로서의 스마트도시 발전방향을 모색하기 위해, ‘스마트 지속가능도시’의 개념적 규정과 함께 진단지표를 개발하여 관련 계획의 평가를 수행해 봄으로써 스마트 지속가능도시의 전환방향과 전략 제시
ㅇ 스마트기술의 도시적용, 요소기술 고도화에 집중하고 있는 스마트도시 정책의 보완 및 개선점 제안
Ⅱ. 사례조사 및 선행연구 분석
1. 스마트 지속가능도시 동향 및 개념 분석
□ 지구 생태계에 미치는 부정적 영향에 대한 관심과 이해가 증가함에 따라 도시 계획과 설계의 패러다임이 모더니즘 이후 생태학적 접근과 지속가능성으로 전환
ㅇ 현실을 원자적이고 기계적으로 나누어 바라보는 20세기의 모더니즘에서 인간과 자연 시스템을 역동적이고 진화가능하며, 상호의존적 대상으로의 생태적 접근 확대
□ 지속가능도시라는 개념은 20세기 동안 도시 환경에서 발생한 문제에 대응하여 새로운 이니셔티브로 등장
ㅇ 지속가능도시의 개발은 지속가능성을 위한 전략과 과정을 의미하는 것으로, 전략과 접근방식 매우 다양
- 지속가능도시 형태는 에너지 절약, 폐기물과 오염원 통제·감소, 자동차 사용 감소, 오픈스페이스와 민감한 생태계, 살기 좋은 지역사회 및 문화환경의 보존 등을 핵심개념으로 밀도 조절, 다양성, 혼합 토지이용, 컴팩트함, 지속가능한 교통, 패시브 태양광 설계, 녹색 또는 생태적 설계 등이 계획요소로 반영되는 등 다양
ㅇ 이러한 관점에서 학문적 관심을 받았던 도시모델로는 컴팩트도시, 생태도시, 녹색도시, 저탄소도시, 지식기반 도시, 리질리언트 도시 등이 있음
- 이들은 지난 20년 동안 도시의 지속가능성을 저해하는 여러 문제에 대한 대응책이자, 지속가능도시의 형태 중 가장 선호하는 도시 모델에 해당
□ 최근에는 지속가능도시의 새로운 도시 모델로 스마트도시 부각
ㅇ 이는 정보기술과 엔지니어링, 빅데이터 및 에너지 자원을 통하여 지속가능한 방식으로 도시를 관리하고 나아가게 할 수 있다는 것에서 비롯
- 스마트센서, 스마트그리드, 빅데이터 네트워크, 자율주행시스템 및 재생에너지 발전과 같은 기술의 통합을 통해 스마트도시는 에너지 생산과 에너지 낭비 비율을 개선하고 경제 및 환경 비용 절감, 탄소배출 저감, 기후변화 대응 등에의 기여 기대
□ 그러나 스마트도시의 지향점과는 달리, 실제로는 스마트도시화가 지속가능성을 담보하기에는 여전히 한계 존재
ㅇ 기술의 혁신에 초점을 두어 지속가능성을 고려하지 못하는 경우, 지속가능성을 지향하나 경제적 관점에서 접근할 경우, 환경, 사회적 측면과 상충 발생
- 사회적 관점에서 스마트도시의 기술적 이점이 고르게 분배되지 않아 불평등을 초래하거나, 혹은 기술적으로는 혁신적이나 기술의 적용이 오히려 자연서식지와 생물 다양성 측면에서 상당한 손실 유발 가능
2. 국내외 스마트 지속가능도시 평가 및 진단 지표 고찰
□ 지표는 데이터와 정보로 정책결정자의 의사결정을 도와주는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 광범위한 정보와 복잡한 것을 단순화해 기존 상황에 대한 통합적인 관점 제공
ㅇ 스마트 지속가능도시 평가지표는 지역적 특성을 고려한 목표설정, 목표를 달성하기 위한 바람직한 방안 강구를 위한 지침의 기능
ㅇ 본 연구에서는 가장 최근 스마트도시와 지속가능도시 지표를 심도 있게 검토한 Huovila, Bosch, and Airaksinen(2019)의 논문을 바탕으로 ISO, ITU, 유럽 표준화기구에서 도시의 지속가능성 및 스마트함을 평가하기 위하여 개발한 총 7가지 국제표준을 검토하되, 최근 널리 이용되고 있는 계획 및 전략지표 2개와 지속가능발전 목표 11, 국내 관련 연구 추가 검토
□ 관련 지표 고찰 결과, 본 연구에서는 스마트함과 지속가능성을 함께 규정할 수 있는 개념적 정의와 프레임워크, 지표의 개발이 우선적으로 추진되어야 할 것으로 판단
Ⅲ. 스마트 지속가능도시 개념 정립 및 평가·진단 지표 도출
1. 스마트 지속가능도시 개념 재정립
□ 본 연구에서는 전문가 설문을 통해 ITU의 스마트 지속가능도시의 정의를 준용하되, 전문가들의 자문 및 의견수렴을 통해 최종적으로 다음과 같이 스마트도시 정의
ㅇ 스마트 지속가능도시는 “현 세대와 미래 세대의 필요 충족을 위해 환경, 경제, 사회·문화적 측면에서 도시경쟁력을 확보하고 시민의 삶과 도시생태계의 질적 향상을 위해 첨단기술 등을 활용하여 서비스 효율성과 혁신성을 지향하는 도시”
- 지속가능발전의 수혜대상: 현 세대와 미래 세대 모두
- 스마트 지속가능도시의 목적: 도시경쟁력 확보 및 시민의 삶과 도시생태계의 질적 향상
- 도시발전의 주요 수단: ICT 기술을 포함한 첨단기술
- 도시상: 효율성과 혁신성을 지향하고 지속적으로 발전해나가는 도시
2. 스마트 지속가능도시 프레임워크
□ 본 연구에서는 스마트 지속가능도시는 스마트기술의 날줄과 도시 활동과 서비스 등의 씨줄이 맞물려 도시로서 기능하고 지속가능발전 경로를 형성하는 것으로 봄
ㅇ 스마트기술은 가능자(enables)의 역할을 통해 지속가능성을 구성하는 환경, 경제, 사회 측면을 개선하여 지속가능도시로의 발전 촉진 및 편익 창출
□ 스마트 지속가능도시 프레임워크는 다음과 같음
ㅇ 지속가능성을 구성하는 환경, 경제, 사회적 측면은 기존 연구를 토대로 자연환경, 환경영향과 배출, 재난재해, 경제, 사회적 포용, 삶의 질을 위한 기초 서비스, 참여와 협력, 거버넌스 8개 분야로 구분
- 이들 8개 분야는 도시의 구성요소이면서 현 세대 및 미래 세대를 위해 책임 있는 관리가 필요한 분야로, 특히 스마트 지속가능도시는 단기로 완료될 수 있는 것이 아니라 단기에서 중·장기이므로 결과가 피드백(feedback)되는 과정 중심의 경로(pathway)를 거쳐 구현될 수 있음
3. 스마트 지속가능도시 평가·진단 지표 도출
□ 스마트 지속가능도시 평가·진단 지표를 다음과 같은 방향과 원칙 등에 근거하여 도출
Ⅳ. 스마트 지속가능도시 계획진단
□ 인천광역시와 경기도 고양시를 사례지역으로 선정하여 본 연구에서 도출한 “스마트 지속가능도시 계획진단 지표” 적용
ㅇ 문헌 및 사례에 기반하여 도출한 진단지표에 대한 두 차례의 심층자문을 통해 시안지표를 도출하고 10인의 전문가를 대상으로 사례지역인 인천광역시와 경기도 고양시의 도시기본계획 및 스마트도시계획, 도시재생활성화계획 진단, 평가
ㅇ 평가 결과, 6개 계획 모두 지속가능성 및 스마트함에서 전반적인 개선이 필요한 것으로 나타남
※ 상세결과는 보고서 pp.87-100 참고
□ 진단지표의 한계 및 시사점은 다음과 같음
Ⅴ. 스마트 지속가능도시의 전환방향 제안
□ 스마트 지속가능도시로의 전환방향
ㅇ 미래도시상 설정: 도시발전과 기술발전의 통합적 연계
ㅇ 스마트 리질리언스(Resilience) 기반 확보
ㅇ 도시의 구조-운용-서비스 목표 및 기반의 전환
□ 관련 계획 및 정책에의 적용전략
ㅇ 도시-스마트 환경계획 통합관리로의 확대
ㅇ 스마트도시계획의 개선(지속가능성의 확보)
ㅇ 새로운 법적 기반 확보 검토
ㅇ 기존 계획 및 도시 평가기준의 개선
ㅇ 스마트형 도시재생뉴딜사업 평가기준 개선
ㅇ 도시재생활성화 계획 수립 및 사업시행 가이드라인 개선
ㅇ 스마트 지속가능도시 진단을 통한 주민수요 및 만족도 증진 활용
ㅇ 스마트도시 진단지표의 개선

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ⅰ. Introduction
□ Achieving urban sustainability through smart cities is necessary to manage urban environmental problems that threaten human survival.
□ Smart city policy emphasizes the environmental aspects of urban areas while also embracing the social and economic sectors, allowing for the development of practical plans for urban sustainability.
ㅇ Smart city design seeks urban sustainability through its focus on cutting-edge technologies, there are still issues such as effectiveness against high capital inputs.
ㅇ Considering the rapid changes in external conditions such as climate change, natural disasters, environmental crises, the Fourth Industrial Revolution, and the Green New Deal, the strategic implementation of smart and sustainable cities is required.
□ This study suggests smart sustainable city policy directions that can improve the transition to smart cities.
ㅇ To apply the Smart City concept to sustainable city development, smart and sustainably city transition directions and strategies are suggested by defining a smart sustainable city, developing diagnostic indicators, and evaluating related plans.
ㅇ Supplementing and improving smart city policy by focusing on smart technology applications in urban areas and core technology advancement is recommended.
Ⅱ. Case Study and Literature Review
1. Smart Sustainable City Trend and Concept Analysis
□ The urban planning and design paradigm has shifted to focus on ecology and sustainability due to the rise of modernism and our understanding of the negative impacts of human activities on the global ecosystem.
ㅇ Beyond 20th-century modernism, where reality was interpreted atomically and mechanically, the ecological approach to understanding humans and natural systems as dynamic, evolving, and interdependent entities has expanded.
□ The Sustainable City concept emerged as a new initiative to manage urban problems during the 20th-century.
ㅇ Sustainable urban development refers to the diverse strategies and processes for improving city sustainability.
- Sustainable city is based on two factors: core concepts, such as saving energy, reducing waste and pollution, reducing automobile use, open spaces and sensitive ecosystems, and conserving livable local communities and cultural environments, and planning elements, such as population density control, diversity, mixed land use, compactness, sustainable transportation, passive solar design, and green design.
ㅇ Urban models for sustainable design that have received academic attention include compact cities, ecological cities, green cities, low-carbon cities, knowledge cities, and resilient cities.
- These city types offer solutions to various problems that have hindered urban sustainability over the past 20 years, and they are highly preferred urban models for sustainability.
□ Recently, the Smart City has emerged as a new urban model for sustainable cities.
ㅇ This concept stems from the fact that information technology, engineering, and big data and energy resources can help to sustainably manage cities.
- For example, through the integration of technology such as smart sensors, smart grids, big data networks, autonomous driving systems, and renewable energy generation, smart cities can improve energy generation and waste rates and reduce economic costs, environmental costs, and carbon emissions, effectively contributing to climate change adaptation.
□ However, smart urbanization does not guarantee the despite the goals of smart cities in the following scenarios;
ㅇ Sustainability is considered to conflict with the environmental and social aspects of development if approached from an economic point of view or if technological innovation is prioritized
- From the social perspective, the technological advantages of smart cities are not equally distributed, leading to inequality. Additionally, despite being innovative, the application of these technologies can cause significant losses in natural habitats and biodiversity.
2. Evaluation and Diagnostic Indicators for Smart Sustainable Cities in South Korea and Abroad
□ Smart sustainable city indicators can play an important role in helping policy makers make decisions, simplifying a wide range of complex information and providing integrated perspectives on existing situations.
ㅇ The evaluation index can serve as a guide for setting targets that consider regional characteristics and for devising a plan to achieve these targets.
ㅇ In this study, based on Huovila, Bosch and Airaksinen(2019), who reviewed the most recent smart city and sustainable city indicators in-depth, seven international standards that were developed by the International Organization for Standardization, International Telecommunication Union (ITU), and European standardization organizations to evaluate the sustainability and smartness of cities were evaluated. In addition, current widely utilized two indicators for plan and strategy and Sustainable Development Goal (SDG) 11 were also evaluated.
□ As a result, this study defines concepts such as smart sustainable cities, developing frameworks, and indicators.
Ⅲ. Establishment of Smart Sustainable City Concept and Derivation of Evaluation and Diagnostic Indicators
1. Redefinition of Smart Sustainable City Concept
□ The ITU definition of a smart sustainable city is applied in this study based on expert surveys, and the final definition is as follows.
ㅇ A smart sustainable city secures urban competitiveness concerning environmental, economic, social, and cultural aspects to meet the needs of both present and future generations. It aims for service efficiency and innovation by utilizing cutting-edge technologies to improve the quality of citizen lives and urban ecosystems.
- Beneficiaries: both current and future generations.
- Purpose: securing urban competitiveness and improving the quality of citizen lives and urban ecosystems.
- Primary developmental means: cutting-edge technologies including information and communications technology (ICT).
- Desired form: an efficient and innovative city the develops sustainably.
2. Smart Sustainable City Framework
□ In this study, a smart sustainable city paves the path for sustainable development by incorporating smart technologies into urban activities and services.
ㅇ Smart technologies promote the development of a sustainable city by using enablers to improve the environmental, economic, and social aspects that constitute sustainability.
□ The smart sustainable city framework is as follows.
ㅇ The environmental, economic, and social aspects that constitute sustainability are divided into eight areas based on previous studies: natural environment, environmental impacts and emissions, disaster, economy, social inclusion, basic services for quality of life, participation and cooperation, and governance.
- These eight areas are considered the primary city elements that require responsible management for present and future generations. Smart sustainable city development cannot focus on the short term; instead, it can be realized through medium- and long-term process-oriented pathways in which outcomes function as feedback.
3. Derivation of Smart Sustainable City Evaluation and Diagnostic Indicators
□ Smart sustainable city evaluation and diagnostic indicators were derived based on the following directions and principles.
※ Refer to pages 67-73 of the report for the diagnostic indicators
Ⅳ. Smart Sustainable City Plan Diagnosis
□ The “Diagnostic Indicators for Smart Sustainable City Planning” that were derived in this study were applied to selected case areas such as Incheon Metropolitan City and Goyang City, Gyeonggi Province.
ㅇ Draft indicators were derived from in-depth consultations on diagnostic indicators in the literature and case studies. The city master plans, smart city plans, and urban regeneration activation plans in the case study areas such as Incheon Metropolitan City and Goyang City, Gyeonggi Province were examined and evaluated by 10 experts.
ㅇ Based on the evaluation results, all six plans should improve overall sustainability and smartness.
※ Refer to pages 87-100 for the detailed results
□ The limitations and implications of the diagnostic indicators are as follows.
Ⅴ. Proposals for Transition Direction to Smart Sustainable City
□ Transition Direction to Smart Sustainable City
ㅇ The future urban form can incorporate an integrated connection between urban and technological developments.
ㅇ The foundation of smart resilience should be secured.
ㅇ Urban structural and operational service goals and should be converted.
□ Application strategies for related plans and policies
ㅇ Integrate city smart environmental plan management.
ㅇ Improve smart city planning to achieve sustainability.
ㅇ Improve standards for existing city plans and evaluations.
ㅇ Improve evaluation criteria for smart urban regeneration projects.
ㅇ Establish urban regeneration activation plans and improve project implementation guidelines.
ㅇ Use the smart sustainable city diagnosis to improve resident satisfaction and meet demands.
ㅇ Improve smart city diagnostic indicators.