[전채남의 AI Story] 스마트시티의 AI

도시는 실시간으로 데이터를 생성해 내는 큰 시스템이다. 도시 빅데이터는 도시의 전 영역에서 시민들의 일상에서 발생한다. 도시 관리를 위한 CCTV가 수집하는 정보, 교통수단 이용 정보, 주차 정보, 공장과 건물의 전기 사용량, 카드 사용액, 음식쓰레기의 양 등 다양한 시설과 시민의 생활이 디지털 발자국으로 데이터화되고 있다. 실제로 시민들이 사용하는 스마트기기와 도시 인프라 시설에 부착된 수많은 센서에서 제타바이트(ZB·1조1천억 기가바이트) 규모로 데이터가 생성되고 있다. 도시 데이터의 원천과 규모가 빅데이터 시대를 주도하고 있다.

도시 빅데이터는 스마트시티(Smart City)를 만드는 핵심 자원으로 사용되고 있다. 스마트시티는 지능형 인프라와 플랫폼을 기반으로 영리해진 지능형 도시이다. 교통, 환경, 시민의 주거 및 생활편의와 관련된 문제를 해결하고 시민들의 삶의 질을 개선한다.

스마트시티가 주목을 받게 된 이유는 도시의 각 영역들이 안고 있는 문제를 저비용으로 과학적·효율적으로 해결을 할 수 있기 때문이다. 기존에는 도시문제가 발생하면 대규모 자원을 투자하여 인력을 확대하거나 기반시설을 새로 건설하는 방식으로 해결하였다. 이제 스마트시티는 빅데이터 분석으로 문제를 확인하고 정확하게 문제를 설정하여 AI로 해결함으로써 도시문제 해결에 투자 대비 효율성을 극대화한다.

상수도를 예로 들면, 현재 상수도는 지하에 매설된 복잡한 관망의 특성으로 인해 관리자가 누수지점에 대한 정보를 얻는 것이 쉽지 않다. 스마트시티는 상수도관의 누수지점을 데이터로 확인할 수 있어 관리자가 누수 지점을 정확하게 파악할 수 있다. 또한 상하수도 설치 시점과 지질 환경 정보를 통합한 빅데이터와 AI를 활용하면 장기적 노후도를 추정할 수 있어 누수 가능지역을 예측할 수 있다. 스마트 상수도시스템으로 카타르 도하, 브라질 상파울루, 중국 베이징의 경우 40~50% 정도의 누수 예방 효과를 보고 있다.

스마트시티는 도시의 시설과 장치가 스스로 인지하고 판단하고 통제하기 위해 AI에 크게 의존한다. AI는 도시 빅데이터로 학습 데이터를 만들고 기계학습의 적합한 모델을 적용한 후 최적의 파라미터를 설정하여 반복 실행해 만든다. 스마트시티는 AI로 도시의 각종 시설물과 시민들의 일상에 대한 정밀한 실시간 모니터링 및 예측을 한다. 관리자의 시야는 더욱 넓어지고 의사결정을 위한 지능의 확장(Intelligence Augmented)이 이뤄져 효율적인 도시 운영이 가능해진다.

스마트시티의 AI는 데이터 수집과 도시 운영의 두 분야에 크게 활용된다. AI는 사람과 사물에 대한 탐지, 분류 등의 지능으로 사물인터넷과 결합하여 도시의 전 영역을 대상으로 데이터 수집을 확대한다. AI는 도시의 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation)을 촉진하고 데이터화를 가능하게 한다. 또한 AI는 빅데이터로 인지, 상황 판단, 추천 등의 지능을 향상시켜 도시 운영의 효율성을 높인다. AI는 CCTV 관제를 통한 도시 면면의 광범위한 모니터링, 민원 확대, 시민들과 소통 강화, 행정 의사결정 지원, 위험 감지, 재난 징후 발견 등을 영리하게 수행할 수 있도록 개발된다.

스마트시티의 AI는 도시 곳곳의 시시각각 변화하는 현상을 실시간으로 파악하고 예측을 통해 미리 준비하고 문제를 효과적으로 해결한다. 더 영리한 스마트시티는 많은 AI가 통합적으로 활용되어 만든다. 다양한 AI를 많이 만들자. 이를 위해 우선 스마트시티 빅데이터플랫폼을 만들어 빅데이터를 개방하자. 스마트시티의 다양한 AI를 만들기 위해 많은 기업과 시민들이 참여하자.

<주> 더아이엠씨 대표