Smart City Trend and Technology. 포럼에서 이슈가 되고 있는 스마트 시티 해외 시장, 기술, 표준 동향 및 시사점에 대해 15분 발표 정리한 내용입니다. 스마트 시티 프레임웍, KPI, 상호운용성과 표준에 초점을 맞춰 정리하였습니다. 동향은 시장, 표준을 중심으로, 기술은 오픈소스, 오픈데이터, 상호운용을 중심으로 정리하였습니다. 좀 더 상세한 내용은 https://sites.google.com/site/bimprinciple/in-the-news 에서 스마트 시티 관련 주제로 정리되어 있습니다.

1. Smart City
Trend and Tech with BIM
강 태 욱
Ph.D, 수석연구원, 한국건설기술연구원
laputa99999@gmail.com
https://sites.google.com/site/bimprinciple
BIM podcast
buildingSMART BIM Forum. 2016.4.21

2. KICT
City
Operating
System
Trend
지속가능한 도시 발전
을 위해, ICT를 이용해
도시자원을 효과적으
로 시민에게 서비스하
는 도시운영체계

3. KICT
City
Operating
System
Trend
Transparency market research
스마트 시티 파일럿 - 독일 20
건, 영국 13건, 프랑스 10건, 덴
마크 9건, 스웨덴 8건
Arup(UK) 보고서 - 2020년까지 2000억 달러 시장 기회가 있으며, 영국은 10%를 차지할 것으로 예측
스마트 시티 - $1.5 조 (1,746 조원) 시장 규모 – Forbes. 2014.6
2030년 시장 규모는 약 $42.72 조 (49,726 조원) 예상 – Nikkei BP (Business Publications). 2012

4. KICT
Trend
국토교통부 스마트 시티, 자율주행자, 드론 등 7대 산업 선정
유비쿼터스 도시법에서 스마트시티 도시법 확대 개편
정부주도 전국 49개 지자체 U-City 추진/계획
전자통신 하드웨어 네트워크 위주 개발 (방범 CCTV, ITS, BEMS
)
미국 주도 NIST GCTC 도시서비스 실증 '스마
트시티 국제공동 프로젝트‘ 추진 (2015.10.8)
’15.6월 부산시 SKT 컨소시엄이 스마트시티
실증사업 대상자로 선정 (출연금 32억)
Xinjiang

5. KICT
Trend
국토교통부 스마트 시티, 자율주행자, 드론 등 7대 산업 선정
유비쿼터스 도시법에서 스마트시티 도시법 확대 개편
정부주도 전국 49개 지자체 U-City 추진/계획
전자통신 하드웨어 네트워크 위주 개발 (방범 CCTV, ITS, BEMS
)
미국 주도 NIST GCTC 도시서비스 실증 '스마
트시티 국제공동 프로젝트‘ 추진 (2015.10.8)
’15.6월 부산시 SKT 컨소시엄이 스마트시티
실증사업 대상자로 선정 (출연금 32억)
Xinjiang
수출 고려한 정보 통신 기술
장비 중심 시티 개발
https://sites.google.com/site/bimprinciple/in-the-news/yuleobgwajung-gug-uiseumateudosibigyoyeongu

6. KICT
Trend
도시가 어떻게 성장할 것인가?
향후 요구될 의료 서비스 종류는?
시민의 직업 활동과 연령 구조는 어떻게 될 것인가?
요구되는 소셜 상호작용은 어떤 종류인가?
Government
Financing
Business models
Smart city services
Technology
중국 급격한 도시화로 전체
인구 50% 7.1억명 이상 거주
EU 도시의 심각한 환경 문제
서비스 및 일자리 문제
스마트 시티 파일럿
16개 중국 도시
15개 EU 도시
스마트 시티 평가 프레임웍
스마트 시티 전략
이해당사자
거버넌스
펀딩
가치 평가
비즈니스 모델
ICT 인프라
서비스
법/정책
중국 MIIT산업정보기술부-EU 정보 미디어 기구
중국 12차 국가 개발 계획 (800억 위안 투자 계획)
중국 500억 위안 R&D 투자 (베이징 하이덴 지구)
EU 200 백만 유로 투자 (14-15. HORIZON 2020)
과학기술부 MST 50백만 유로 R&D (863과제)
Open Data 비정부 기구 참여
2012-14

7. KICT
Trend
도시가 어떻게 성장할 것인가?
향후 요구될 의료 서비스 종류는?
시민의 직업 활동과 연령 구조는 어떻게 될 것인가?
요구되는 소셜 상호작용은 어떤 종류인가?
Government
Financing
Business models
Smart city services
Technology
중국 급격한 도시화로 전체
인구 50% 7.1억명 이상 거주
EU 도시의 심각한 환경 문제
서비스 및 일자리 문제
스마트 시티 파일럿
16개 중국 도시
15개 EU 도시
스마트 시티 평가 프레임웍
스마트 시티 전략
이해당사자
거버넌스
펀딩
가치 평가
비즈니스 모델
ICT 인프라
서비스
법/정책
중국 MIIT산업정보기술부-EU 정보 미디어 기구
중국 12차 국가 개발 계획 (800억 위안 투자 계획)
중국 500억 위안 R&D 투자 (베이징 하이덴 지구)
EU 200 백만 유로 투자 (14-15. HORIZON 2020)
과학기술부 MST 50백만 유로 R&D (863과제)
Open Data 비정부 기구 참여
2012-14
인간 환경 중심 스마트 시티
지표 개발

8. KICT
Trend
스페인: 재생 에너지, 에너지 효율성, 그린하우스를 위한 CO2 감소에 초점을 맞춘 투자를
하고 있음. 민관 협력을 통한 비지니스 지향적 연구 개발.

9. KICT
Trend
스페인: 재생 에너지, 에너지 효율성, 그린하우스를 위한 CO2 감소에 초점을 맞춘 투자를
하고 있음. 민관 협력을 통한 비지니스 지향적 연구 개발.

10. KICT
Trend
스페인: 재생 에너지, 에너지 효율성, 그린하우스를 위한 CO2 감소에 초점을 맞춘 투자를
하고 있음. 민관 협력을 통한 비지니스 지향적 연구 개발.
•Contribution to interoperability and common open standards (using previous results coming from European
projects with the same open philosophy such as Open Meter, Open Node, etc)
•Monitor and automate the MV/LV power network, improving its operation and maintenance
•New power management system
•Facilitate the integration of electric vehicles
•Improve the integration of already existing distributed generation ( 73300 kW)
•New options and services to integrate demand

11. KICT
Trend
인도: 스마트 시티에 1.2 Billion 달러 투자 (2014). 향후 20년간 교통, 에너지, 공공 보안에 1.2 trilli
on 달러 투자 예상. 스마트 빌딩을 통해 30%수자원 절약, 40%에너지 절약, 10~30%관리비용 절
감 예상

12. KICT
Trend
인도: 스마트 시티에 1.2 Billion 달러 투자 (2014). 향후 20년간 교통, 에너지, 공공 보안에 1.2 trilli
on 달러 투자 예상. 스마트 빌딩을 통해 30%수자원 절약, 40%에너지 절약, 10~30%관리비용 절
감 예상

13. KICT
Framework
Boundaries – No Conformity
City data often collected nationally – Not locally
No Standardized definitions on what to measure
No Standardized methodologies on how to measure
Weak or nonexistent baseline data in cities
No mechanism for data and knowledge sharing across cities
255 CITIES ACROSS 82
COUNTRIES
132 SMART CITIES (2012)
ISO/TC 37150
46 CORE
100 INDICATOR
Total of 1100 indicators across 9 pilot
https://sites.google.com/site/bimprinciple/in-the-news/seumateusitipyojunhwajojig-isoiecjtc1

14. KICT
Framework

15. KICT
Framework

16. KICT
Framework
Education Student/teacher ratio
Percentage of school-aged population
enrolled in schools
Fire and Emergency
response
Number of firefighters per
100,000 population
Response time for fire department
form initial call
Health
Number of in-patient hospital
bed per 100,000 population
Number of nursing and midwifery
personnel per 100,000 population
Safety
Number of police officers per
100,000 population
Violent crime rate per 100,000
population
Transportation
Km of high capacity public transit
system per 100,000 population
Number of two-wheel motorized
vehicles per capita
Water
Percentage of city population
with potable water supply service
Total water consumption per capita
(litres/day)
Energy
Percentage of city population
with authorized electrical service
Total electrical use per capita
(kWh/year)
Governance
Percentage of women employed in
the city government workforce
Urban Planning Jobs/Housing ratio
Areal size of informal settlements as
a percent of city area
Technology &
Innovation
Number of internet connections
per 100,000 population
Number of new patents per 100,000
per year

17. KICT
Framework
Education Student/teacher ratio
Percentage of school-aged population
enrolled in schools
Fire and Emergency
response
Number of firefighters per
100,000 population
Response time for fire department
form initial call
Health
Number of in-patient hospital
bed per 100,000 population
Number of nursing and midwifery
personnel per 100,000 population
Safety
Number of police officers per
100,000 population
Violent crime rate per 100,000
population
Transportation
Km of high capacity public transit
system per 100,000 population
Number of two-wheel motorized
vehicles per capita
Water
Percentage of city population
with potable water supply service
Total water consumption per capita
(litres/day)
Energy
Percentage of city population
with authorized electrical service
Total electrical use per capita
(kWh/year)
Governance
Percentage of women employed in
the city government workforce
Urban Planning Jobs/Housing ratio
Areal size of informal settlements as
a percent of city area
Technology &
Innovation
Number of internet connections
per 100,000 population
Number of new patents per 100,000
per year
선진국의 스마트 시티 기준은
기술보다 행복한 시민과 건강한 도시
환경에 초점을 맞추고 있음

18. KICT
Framework- use case for smart zero energy building in KICT
EIM
Big data
Processing Data
Mining / Analysis
Smart city
Dashboard
IoT Big Data processing considering reliability
KPI matrix data ming / analysis
IoT / BAS nodes
Energy Operation Effectiveness
Maximization
KPI management using dashboard
f(x)
bxayxf :)(
Association
analysis
Basic statistics
analysis
Prediction
Analysis
…
Effective decision making support
In the future, when energy consumption
will be over the criteria?
Expected energy usage in next year?

19. KICT
Cloud-based IoT platform Technology for SMART CITY
AWS IoT
Temboo,Inc

20. KICT
Cloud-based IoT platform Technology for SMART CITY
AWS IoT
Temboo,Inc

21. KICT
Reality Capturetechnology for SMART CITY
Mobile based Capture(Tango,
Google)
3D
outdoor
model
• building
• infrastructure
3D
indoor
model
• space
• structure
• MEP
3D
landscape
model
• terrain
• forestry
• resource
Registration
photometry
SLAM
Drone
based
capture
LiDAR
based
capture
3D point cloud
MEP 역설계 R&D, KICT

22. KICT
OpenGeo Suite Architecture
GeoWebCache is a Java web application
used to cache map tiles coming from a
variety of sources
allows users to share / edit geospatial data
SELECT superhero.name FROM city,
superhero WHERE
ST_Contains(city.geom, superhero.geom)
AND city.name = 'Gotham';
Spatial information technology for SMART CITY

23. KICT
Open source data for SMART CITY
Natural Earth is a public domain map dataset (1:10 million, 1:50 million, 1:110 million map)

24. KICT
Interoperability technology for SMART CITY
GeoJEON

25. KICT
Interoperability technology for SMART CITY

26. KICT
Interoperability technology for SMART CITY
GeoJEON

27. KICT
Interoperability technology for SMART CITY
GeoJEON

28. KICT
Interoperability technology for SMART CITY
GeoJEON

29. KICT
Interoperability technology for SMART CITY
GeoJEON
https://sites.google.com/site/bimprinciple/in-the-news/smartcityopenapi

30. KICT
Intelligent technology for SMART CITY
Requirement definition
Data selection
Data pre-processing
Data conversion
Data mining model
Knowledge representation

31. KICT
Robot Agent for SMART CITY
https://youtu.be/EEU91ptz40s

32. KICT
Open source community for SMART CITY
FOSS4G
Cityzenith
5D Smart City

33. KICT
BIM in CITY– INTEROPERABILITY BETWEEN BIM-GIS
User
BIM database
IoT database
Shell
&HVAC
Temperat
ure
Light
Energy
Reuse
Power
3D Object -based
Home Data
Visualization
(HTML5…)
Rule set -based
Energy data + BIM model
linkage
IoT
3D Object-based Energy Data Visualization, Space-
based Energy Management
Usability
Maximize

34. KICT
f(x)
bxayxf :)(
BIM in CITY– INTEROPERABILITY BETWEEN BIM-GIS
SELECT * FROM Alignment, Building WHERE
Buffer(Alignment, Building, ‘1km’) AND
Building.Pset(‘FM’).PCI < ‘50%’
ORDERBY Building.Pset(‘FM’).PCI
BIMGIS
SELECT * FROM Building, Pipe WHERE Overlap(Pipe, Building, ‘1m’)
AND Building.Pset(‘FM’).Owner = ‘LH’ …
Fig. IFC (http://www.iai-tech.org/)
IfcProject – Activity to make product
IfcProcess – Process and activity in project
IfcResource – Used resource object definition in process
IfcActor – Human resource definition in process
IfcProduct – Physical representation object
IfcControl – Control object
IfcGroup – Object set
Kernel
3개기본 확장 패키지
5개AEC/FM공통 패키지
AEC/FM도메인별9개의패키지
26개의 리소스패키지
IFC2x3
Building
Oriented
Format
IFC4
GIS CRS
NURBS
…
but
Heavy
Complex
Ambiguous
•Developed by OGC
•Open 3D urban object model for interoperability(ISO TC211)
•Shape, material, feature information support
•Focusing city Infrastructure object model
•Model abstraction support(LOD)Version 2.0
CityGML
GIS Oriented
Format
LOD
Features
But
Detailed
Building
Information?
Parameter set
Civil engineering
object
Detailed object
information
related to civil
engineering
ex- superelevation
LandXML
Civil
Engineering
Oriented
Format
But
Detailed
Building
Information?
GIS Topology
Element?
GIS BIM
External
Data
External
Dataset
Data
User
BIMcube
KPI
BPD

35. KICT
BIM in CITY– INTEROPERABILITY BETWEEN BIM-GIS
IFC
W1
D2
F3
R4
CityGML
W1
= {LOD1, LOD2, LOD3, LOD4}
D2
= {LOD1, LOD2, LOD3, LOD4}
F3
= {LOD1, LOD2, LOD3, LOD4}
R4
= {LOD1, LOD2, LOD3, LOD4}
B2G LM
B2G EM
External
Data Set
E1
E2
E3
E4
B2G PDElement Mapping
LOD Mapping
Property Mapping
from External Data
Set using PD
BIM to GIS conceptual mapping
Data
= {Maker, Code,
Serial No, Date,
Manual Links,
Drawing Links,
Historical
Record…}
Object =
Geometry + Data
1
2
3
lod0Geometry
lod1Geometry
lod2Geometry
lod3Geometry
lod4Geometry
+class: gml::CodeType[0..1]
+function: gml::CodeType[0..1]
+usage: gml::CodeType[0..1]
<<Geometry>>
gml::_Geometry
<<Feature>>
gml::_FeatureCollection
<<Feature>>
_CityObject
<<Feature>>
CityModel
<<Feature>>
gml::_Feature
cityObject
Memeber
*
<<Feature>>
GenericCityObject
<<Geometry>>
gml::_GeometryP
rimitive
<<Geometry>>
gml::Point
<<Geometry>>
gml::_Solid
<<Geometry>>
gml::_Surface
<<Geometry>>
gml::_Curve
<<Geometry>>
gml::_Abstract
GeometricAggregate
<<Geometry>>
gml::MultiSurface
*
<<Geometry>>
gml::Surface
<<Geometry>>
gml::Polygon ISO 19166 NWIP

36. KICT
BIM in CITY – INTEROPERABILITY BETWEEN BIM-GIS
https://youtu.be/OqMkBWT1hP4

37. KICT
Opportunities in smart city
스마트 시티 시대의 수 많은 비즈니스 기회
스마트
시티
비즈니스
서비스
환경
서비스
교통
서비스
생활
서비스
공공
서비스
건물
서비스
자율
에이전트
서비스

38. KICT
Opportunities in smart city
Property management & tour for smart city

39. KICT
Opportunities in smart city
Safety environment for smart city

40. KICT
Opportunities in smart city
https://youtu.be/qzVhx5-ttsM

41. KICT
Insight in smart city
스마트 시티의 가장 중요한 기준은 첨단 기술
보다 행복한 인간과 건강한 도시 환경
International Day of Happiness

42. KICT
Thanks for your interest
BIM principle Makers