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프로스트앤설리번은 세계 스마트시티 시장 규모는 2020년까지 약 1800조 원에 이르며, 연평균 19.6% 성장할 것으로 전망하였다. 그 중에서도 스마트 에너지 영역이19.6%로 가장 높은 증가율을 보일 것으로 예상됐으며, 스마트 교통이 14.8%, 스마트 방범이 14%, 스마트 정부와 스마트 교육이 12.4%로 뒤를 이었다. 또한 미국 소비자기술협회(CTA)는 2025년까지 전 세계에 88개의 스마트시티가 만들어지고, 2050년에는 세계 인구의 70%가 스마트시티에 거주할 것으로 전망했다. 이러한 스마트시티는 딥러닝, 머신러닝을 통한 AI의 자율적인 판단과 결정으로 스마티시티 기능과 효율을 극대화할 수 있다. 이에 국내 국토교통부는 2019년 스마트시티 예산을 지난해와 비교했을 때 4배 가까이 증가한 704억 원으로 편성하였으며, 국가 성장동력 육성을 위해 스마트시티 분야에 투자를 확대할 할 계획이다. 

 최근 지진 등 자연재해와 대형화재, 해양사고 등의 사회적 재난이 국민의 삶을 위협하고 있다. 또한 기후변화와 국가 간 교류의 증대로 신종, 변종, 원인불명의 감염병 발생이 증가하고 있는데 최근 15년간 신종 감염병은 사회의 정상적인 기능을 저해하고, 대규모 사망도 발생시키면서 전 세계적으로 8,000억 달러에 달하는 사회·경제적 손실을 초래하였다. 정부는 이러한 다양한 자연재해에 효율적으로 대처하기 위하여 재난‧재해 관련 원천 데이터 및 비정형 데이터를 수집·분석하여 불확실성 시대에 다가올 국가적 위기를 조기에 감지하고 대응하기 위해 지능정보통신 기반의 과학적 위기관리 방안이 필요하게 되었다. 또한 정부는 실시간 모니터링이 가능하도록 첨단 고해상도 위성을 운용하는 계획도 추진하고 있다. 

 이에 본원 R&D 정보센터에서는 민간주도 스마트시티 조성을 위한 최신 기술정보와 재난·안전 분야의 새로운 패러다임 변화를 반영하기 위하여 「스마트시티 중점분야 신기술 동향과 재난·재해/안전관리 대응 R&D 전략」을 발간하였다. 본서 1편에서는 스마트시티 중점 기술별(IoT, AI, 빅데이터, 5G, 블록체인, 스마트 모빌리티) 주요동향을 다루었고, 2편에서는 국내외 재해재난 현황과 대응정책 및 안전관리 기술동향(AI, IoT, 드론, 로봇, 정보통신, SW)에 대해 수록하였다. 본서가 학계･연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

제 Ⅰ편 스마트시티 중점기술 분야별 주요동향 

1장 국내외 스마트시티 주요동향

1. 스마트시티 배경 및 개념

1) 스마트시티의 등장배경

2) 스마트시티의 개념

(1) 스마트시티의 정의

(2) 스마트시티의 구성요소

(3) 제4차 산업혁명과 스마트시티

가. 도시공간의 변화

나. 혁신공간으로서의 도시

3) 스마트시티 발전단계

2. 스마트시티 정책동향

1) 국외 정책동향

(1) 미국

(2) 유럽

가. 네덜란드

나. 스페인

다. 영국

(3) 중국

(4) 일본

(5) 싱가포르

2) 국내 정책동향

(1) 정책동향

(2) 추진전략

가. 도시 성장단계별 차별화된 접근 추진

A) 신규개발 단계 → 국가 시범도시 조성 + 지역거점 육성

B) 도시운영 단계 → 기존도시 스마트화 및 확산

C) 노후·쇠퇴 단계 → 스마트시티형 도시재생 추진

나. 도시의 가치를 높이는 맞춤형 기술 도입

A) 도시에 접목 가능한 미래 신기술 집중 육성

B) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 스마트시티 솔루션 확산

다. 민간/시민/정부의 주체별 역할 정립

A) 민간의 창의성을 활용한 신성장동력 확충

B) 시민참여를 통한 도시 혁신기반 조성

C) 스마트시티 조성․확산을 위한 정부지원 확대

3. 스마트시티 R&D투자 동향

1) 국외 R&D 투자동향

(1) 미국

(2) 유럽

2) 국내 R&D 투자동향

(1) 연구개발 단계

(2) 연구수행 주체

(3) 공동연구 유형

4. 스마트시티 산업동향

1) 시장동향 및 전망

2) 기업동향

(1) 해외 주요업체의 사업동향

가. IBM

나. Cisco

다. 구글

라. AT&T

마. BT

바. Verizon

사. Hitachi

아. Huawei

자. 다쏘시스템

A) 분산된 요소 기술을 도시에서 결합

B) 싱가포르와의 전략적 협업

차. 지멘스

A) 조직통합 통한 종합역량 확보

B) 상품화 위한 조직 분리 및 Marketing Enabler 구축

(2) 국내 주요기업의 사업동향

가. KT

나. SK텔레콤

다. LG유플러스

라. LG CNS

마. 한컴

A) 공격적 M&A 통한 종합역량 완비

B) 서울시와의 전략적 협업

5. 스마트시티 추진사례

1) 국외

(1) 네덜란드 Amsterdam Smart City

(2) 스페인 22@Barcelona

(3) 영국 Future Cities Demonstrator Competition

(4) 핀란드 Smart Kalasatama

(5) 일본 Fujisawa Sustainable Smart Town

(6) 독일 Hamburg

(7) 브라질 Rio de Janeiro

(8) 미국

가. 정부차원 : 스마트시티 챌린지(Smart City Challenge)

나. 스마트시티 샌디에고 이니셔티브(Smart City San Diego Initiative)

다. 관련 기업 동향

(9) 홍콩

가. 스마트시티의 시범사업(Pilot Projects)

나. 홍콩 스마트시티 추진기업 사례

A) CLP Group, 中電集團

B) PCCW (Pacific Century Cyber Works)

C) Huawei

D) Dongjiang Environmental Company

다. 최신 스마트시티 정책 동향

(10) 인도

가. ‘스마트시티 미션’ 목표 및 주요 전략

나. ‘스마트 미션’ 추진 경과

(11) 중국

가. 베이징 혁신요소의 도입

A) 스마트 인프라

B) 스마트 교통

C) 스마트 환경

D) 첨단산업 육성

(12) 베트남

가. 베트남 정부의 스마트시티(Smart city) 조성 계획

나. 베트남 주요 도시·성별 스마트시티  조성 계획 및 프로젝트 사례

A) 호찌민(Hochiminh)

B) 다낭(Da Nang)

C) 껀터(Can Tho)

D) 하노이(Hanoi)

E) 끼엔장(Kien Giang)과 빈증(Binh Duong)

(13) 필리핀

가. 필리핀의 스마트도시(뉴 클락시티) 개발사업

나. 뉴 클락시티 개발 계획 세부 내용

(14) 이란

가. 이란 스마트시티 시장 환경

나. 이란 스마트시티 구축 계획 및 진행 프로젝트

다. 이란 스마트시티 유망 분야

라. 미국의 이란 제재 이후 강화되는 이란 내 중국 입지

2) 국내 도시별 스마트시티 추진동향

(1) 도시별 추진개요

(2) 서울특별시 - 시민참여 민간주도 협력형 모델

가. 추진개요

나. 서울 사물인터넷 실증지역 조성사업

(3) 세종특별자치시 - 첨단 정보 인프라 및 서비스 구축

가. 추진개요

나. (주요사업 1) 스마트시티(U-City) 3단계 조성 사업

다. (주요사업 2) 스마트 워터 시티 도약

라. (주요사업 3) 에너지자립형 스마트시티인 제로에너지 타운 조성

(4) 인천광역시 경제자유구역(IFEZ) - 통합 플랫폼 기반 스마트 도시관리

가. 추진개요

나. (주요사업 1) 도시통합운영센터 및 U-City 기반시설 구축

다. (주요사업 2) 스마트시티 기술개발 및 수출사업

(5) 대구광역시 - 클라우드 기반 스마트시티 조성

가. 추진개요

나. (주요사업) 수성알파시티의 스마트시티 구축 사업

(6) 고양시 - 생활환경 서비스 육성 및 글로벌 협력 확대

가. 추진개요

나. (주요사업) IoT 실증단지 조성사업

6. 스마트시티 기술동향

1) 스마트시티 기술사이클

2) 핵심기술

(1) 사물인터넷

(2) 클라우드

(3) 빅데이터

(4) 인공지능

(5) 통신 네트워크 기술(5G)

3) 스마트시티 기술별 동향

(1) 스마트 에너지 분야

(2) 스마트 교통

가. 교통 인프라

나. 지능형 교통체계

(3) 스마트 빌딩

(4) 스마트 안전

(5) 스마트 행정

(6) 스마트 워터

(7) 플랫폼 기술

7. 스마트시티 특허 및 표준화 현황분석

1) 스마트시티 특허 현황

(1) 특허분석 개요

(2) 스마트시티 분야 특허 출원년도별 동향

(3) 한국 특허 출원 현황

(4) 해외 특허 출원 현황

2) 국내외 표준화 현황

(1) 스마트시티 표준

(2) 국제 표준화 동향

(3) 국내 표준화 동향

가. 국토교통부

나. 국가기술표준원

다. 과기정통부

(4) 기술별 국내외 표준화현황 및 전망

가. 인프라 기술

A) 국내

B) 해외

나. 플랫폼 기술

A) 국내

B) 해외

다. 서비스 기술

A) 국내

B) 해외

3) 오픈소스 현황 및 전망

(1) OCEAN

(2) OS-IoT

(3) FIWARE

(4) IoTivity

2장 스마트시티 중점분야별 기술동향(1)  -IoT, AI, 빅데이터-

1. 사물인터넷(IoT) 기반 스마트시티 플랫폼 구축기술 및 사례분석

1) IoT 기반 스마트시티 실증서비스 주요 현황

(1) 개방형 플랫폼

(2) 도시유망 서비스 실증

가. 스마트 가로등

A) 주요내용

B) 구축현황

나. 스마트 교통정보

A) 주요내용

B) 구축현황

다. 스마트 파킹

A) 주요내용

B) 구축현황

라. 스마트 쓰레기통

A) 주요내용

B) 구축현황

마. 스마트 환경자전거 공유서비스

A) 주요내용

B) 구축현황

바. 스마트 방역서비스

A) 주요내용

B) 구축현황

(3) 운영체계 기반조성

가. 실증지원센터

나. 커뮤니티 활성화

2) IoT 기반 글로벌 스마트 시티 기술동향

(1) 스마트시티를 위한 플랫폼 oneM2M 및 FIWARE

(2) 대규모 스마트시티 실증 SynchroniCity

가. SynchroniCity 프로젝트 소개

나. SynchroniCity 아키텍처

A) Context Data Management

B) IoT Management

C) Data Storage Management

D) Marketplace Management

E) Security

F) Platform Management

다. SynchroniCity 데이터 모델

라. SynchroniCity 서비스

마. SynchroniCity 표준화

바. 국내 컨소시움 참여

3) 시맨틱 기반 데이터 연동 IoT 프레임워크 기술동향

(1) 시맨틱 기술 동향

가. Semantic Sensor Network Ontology

나. IoT-Lite Ontology

다. M3-lite

(2) 스마트 시티을 위한 시맨틱 기반 데이터 연동 사물인터넷 프레임워크

가. FIESTA 온톨로지 모델

나. 테스트베드 연합 시스템 아키텍처

(3) 구현 및 적용

가. oneM2M 기반의 스마트 시티 테스트베드

나. FIESTA 온톨로지와 oneM2M Base 온톨로지 맵핑

다. TPS 매니저

4) 국외 IoT 플랫폼 기반 스마트시티 구축사례

(1) 스페인

(2) 미국

가. 더뷰크 시

나. 콜럼버스 시

(3) 싱가포르

(4) 일본

(5) 영국

가. 에너지 운영 서비스

나. 스마트 가로등

(6) 브라질

(7) 독일

(8) 캐나다

(9) 중국

5) 국내 IoT 플랫폼 기반 스마트시티 서비스 사례분석

(1) IoT 플랫폼 인증 제품

가. KT ‘IoT Makers’

나. SKT ‘ThingPlug’

다. 한국전력 ‘e-IoT Energy Platform’

라. 엔텔스 ‘N-MAS’

(2) IoT 플랫폼 활용한 서비스 사례

가. 스마트 공원환경 서비스

나. 스마트 생활환경 서비스

다. 스마트 생태환경 서비스

라. 스마트 쓰레기 수거관리 서비스 

마. 안심주차 서비스

바. 스마트 횡단보도

사. 스마트 치매노인/미아방지 서비스

아. 노약자 안전생활 모니터링 서비스

자. 스마트 수목관리 서비스

차. 스마트 팜 서비스

2. 인공지능(AI) 기반 스마트시티 플랫폼 구축기술 동향

1) 스마트시티 관점에서의 인공지능

2) 인공지능 기반 BIM 정보모델을 이용한 스마트시티 개발

(1) A.I. 알고리즘 사례

(2) 스마트 시티 (미래 도시) 개발

가. 지능형 스마트시티 구축 (BIM과 GIS 연계기술)

나. 인공지능을 사용한 스마트 시티 적용(예) 

(3) 건설업의 대응방안

3) 스마트시티-인공지능 연계 구축 사례

(1) UAE ‘두바이’ - 스마트정부

(2) 스페인 ‘바르셀로나’ - 물 부족 해결

(3) 국내 지자체 구축 사례

(4) 스마트시티-인공지능 거버넌스 구축 모델

가. 스마트 서비스 도출

나. 스마트시티 아키텍처 수립

다. 스마트시티 구축

라. 개방형 지능 정부 구현

3. 빅데이터 및 데이터활용 스마트시티 구축 및 사례분석

1) 스마트 시티의 빅데이터 분석 프레임워크

(1) 딥러닝의 특징

(2) 딥러닝 시티 프레임워크

가. 배경

나. 딥러닝 시티 프레임워크 정의

다. 활용 전략

(3) 결론 및 향후 과제

2) 국내외 데이터기반 스마트시티 구축사례

(1) 국내

가. 대구광역시 R&D 실증도시 제안

나. 경기도 시흥시 R&D 실증도시 제안

다. 스마트시티 국가전략프로젝트 R&D

라. 데이터 공유를 위한 「스마트시티 실증단지 조성사업」8

(2) 해외

가. 뉴욕시

나. 런던시

3) 스마트시티 리빙랩 사례 분석

(1) 스마트시티 리빙랩 개념

(2) 해외 스마트시티 리빙랩 사례

가. 네덜란드 암스테르담 스마트시티 리빙랩

A) 사업 추진 배경

B) ‘지속가능한 이웃’ 프로젝트 사례 분석

나. ‘카고호퍼 프로젝트’ 사례 분석

A) 배경 및 목표

B) 운영방식

C) 추진내용 및 성과

D) 의의

다. 핀란드 헬싱키 스마트시티 리빙랩

A) 사업 추진 배경

B) 스마트 칼라사타마 사례분석

C) 지역정보공유(Helsinki Region Infoshare, 이하 HRI) 사례분석

라. 덴마크 코펜하겐 스마트시티 리빙랩

A) 사업 추진 배경

B) DOLL 사례분석

C) ‘소음장벽’ 프로젝트 사례분석

(3) 각 사례의 특징 분석 및 시사점

가. 각 사례의 특징 분석

나. 해외 사례에서의 정책적 시사점 도출

4) 국내외 공간 빅데이터 활용사례

(1) 공간 빅데이터의 개념 정의

(2) 국내외 빅데이터 활용사례

가. 국내사례

나. 국외사례

A) 미국

B) 브라질

C) 일본

D) 이탈리아

E) 영국

(3) 공간 빅데이터 활용사례

5) 스마트시티 확대발전을 위한 고려사항

(1) 데이터제공 전용 플랫폼의 구축

(2) 데이터를 분석할 전문가 양성 시급

3장 스마트시티 중점분야별 기술동향(2) -5G, 블록체인, 스마트 모빌리티-

1. 5세대 이동통신(5G)과 스마트시티 융합기술 동향

1) 스마트 시티에서의 5G 역할

(1) 스마트 시티의 핵심 인프라, IoT 센서와 네트워크

(2) 스마트 시티의 미래를 이끄는 5G

2) 국내외 5G 기술개발 및 추진동향

(1) 개념 및 등장배경

가. 개념

나. 등장 배경

다. 서비스 특징

(2) 5G 네트워크의 기술적 특징

가. 5G 비전 및 성능목표

나. 5G의 기술적 특징

(3) 5G 주파수 대역 및 표준동향

가. 5G 기술개요 및 주파수 대역

나. 5G 기술 표준화

A) 5G 기술 표준화 선점의 중요성

B) 5G 기술 표준화 일정

C) 5G 관련 국내 표준특허 현황

(4) 주요 기업의 기술개발 동향

가. 통신칩 제조업체 및 단말·장비업체

A) Huawei

B) Ericsson

C) Nokia

D) ZTE

E) 삼성전자

F) Cisco Systems

나. 통신업체

(5) 주요국 5G 연구·개발 동향

가. 연구 동향

나. 5G 시범서비스 추진 현황

A) 미국

B) 한국

C) 일본

D) 중국

3) 5G 시대의 글로벌 동향

(1) 미국

(2) 중국

(3) 일본

(4) 유럽

(5) 한국

4) 5G 관련 주요국 정책동향

(1) 미국, FCC Spectrum Frontiers(’16. 7월)

(2) 유럽, 5G for Europe(’17. 6월)

(3) 중국

(4) 일본

(5) 한국

5) 5G기반의 스마트시티 연계 PS-LTE 공공안전 서비스 연구동향

(1) PS-LTE 버전별 3GPP 개발항목 분석

(2) PS-LTE 단말기 보안 및 공공안전 분석

가. 3GPP의 PS-LTE 단말특징 분석과 설계

나. 3GPP의 PS-LTE 보안이슈 분석과 설계

다. 3GPP의 PS-LTE 공공안전 서비스 설계

6) 5G 융합 자율협력주행 추진동향

(1) 자율주행차

(2) 세계 최초 5G 융합 자율협력주행 시범지구 조성

가. 서울시, 차량과 도로인프라가 협력하는 시범지구로 완전자율주행 기술 선도

나. 세계 최초 C-V2X, 5G 융합 차량통신망 통합 구축

다. 2019년 하반기 상암 DMC 무인자율주행버스 시범운행

7) 5G 기술의 시장전망 및 연관산업 예측

(1) 5G 기술의 시장전망

(2) 5G가 만들어갈 미래

2. 블록체인 기반의 스마트시티 적용기술 주요동향

1) 블록체인 기술개요 및 배경

(1) 개념

(2) 블록체인 작동원리와 주요 특성

(3) 기술의 장점

(4) 공개형 및 사설형 블록체인

2) 블록체인 기술동향

(1) 블록체인 기술의 종류

(2) 블록체인의 기술의 전개

(3) 블록체인 기술 구성요소

가. Peer-to-Peer 네트워크

나. 합의 알고리즘

(4) 블록체인 기술의 발전 전망

가. 활용범위

나. 향후 전망

3) 국내외 산업 동향

(1) 해외동향

(2) 국내동향

(3) 향후전망

4) 국내 정책 및 블록체인 추진사례

(1) 중앙부처

(2) 서울특별시

(3) 경기도

(4) 타지방정부

(5) 공공기관

5) 분야별 활용사례 및 추진현황

(1) 공공 분야

가. 해외

A) 블록체인 기반 정부를 위한 ‘블록체인 프로젝트’

B) 종이 없는 정부와 두바이 펄스(Dubai Pulse)

나. 국내

(2) 금융 분야

가. 해외

나. 국내

(3) 크라우드펀딩

(4) 제조 및 유통분야

(5) 지식재산 분야

가. 저작권 분야

나. 산업재산권 분야

(6) 의료정보 플랫폼

(7) 에너지 산업분야

가. 블록체인 주요 응용 분야와 참여 기업 현황

나. 주요 활용 영역

A) P2P 에너지 거래

B) 분산 에너지 자원 관리

C) 전기자동차 충전 관리

다. 국내 사례

A) 한전

B) KT

(8) 스마트시티의 공유경제 활성화

6) 스마트시티 공유경제 블록체인 적용가능성 및 사례분석

(1) 스마트시티 공유경제 블록체인 적용가능성

(2) 공유경제에서의 블록체인 도입사례

가. Rentberry

나. CryptoBnB

다. Arcade City

라. Lazooz

마. Share & Charge

바. Slock.it

7) 블록체인 기반 스마트시티 안전관련 현안 및 시사점

(1) 안전 관련 현안

가. 개인정보 유출 및 부정 거래 사례 분석

나. 스마트 계약 해킹 사례 분석

(2) 시사점

가. 개인정보 유출과 부정 거래 가능성

나. 스마트 계약에 대한 취약점

3. 스마트시티를 위한 모빌리티(Smart Mobility) 서비스 동향

1) 스마트시티를 위한 차세대 첨단교통체계의 효율적 도입방안

(1) 스마트시티와 미래교통 시스템의 중요성

(2) 스마트시티를 위한 첨단교통체계의 추진현황

(3) 스마트시티를 위한 C-ITS 도입 방안

가. 정부주도의 단말기 보급 정책 필요

나. 스마트시티 시스템과 융·복합을 통한 C-ITS 효과 극대화

다. 도시 특성을 반영한 서비스 및 구현방안 개발

(4) 미래교통 시스템 세부기술

가. 지능형 교통 시스템 V2X 기술

A) 기술 개요 및 정의

B) 기술 실현의 장애요인

C) 국내 기술개발 동향

D) 국외 기술개발 동향

E) 기대효과

나. 차량사고 사전 방지 지능형 자동차

A) 기술 개요 및 정의

B) 기술 실현의 장애요인

C) 국내 기술개발 동향

D) 국외 기술개발 동향

E) 기대효과

다. 스마트 하이웨이

A) 기술 개요 및 정의

B) 기술 실현의 장애요인

C) 국내 기술개발 동향

D) 국외 기술개발 동향

E) 기대효과

라. 지능형 교통시스템(ITS)

A) 호주

B) 러시아

2) 스마트시티와 교통부문 대응전략 

(1) 스마트시티 교통부문의 적용기술

(2) 스마트시티 교통체계 구상

(3) 스마트시티를 위한 교통서비스

가. 스마트 커넥티드 에코 모빌리티

나. 이용자 요구관리

다. 대중교통

라. 통합교통관리

(4) 스마트시티의 교통부문 추진전략 및 대응방안

가. 새로운 교통서비스 및 모델 개발 전략

나. 지속가능한 교통기술 개발 전략

다. 스마트시티 교통산업 활성화 전략

라. 한국형 스마트시티의 해외시장 진출 전략

3) 스마트 모빌리티 서비스 동향

(1) 배경

(2) 관련업계 대응

(3) MaaS(Mobility as a Service)의 부상과 그 기대효과

가. ‘소유에서 공유로’ 전환되고 있는 자동차 문화

나. ‘승용차 없는 도시’ 조성 시도하는 핀란드 헬싱키

다. 교통효율을 가장 높이는 방법은 ‘Ride-Sharing’

라. 차량공유의 유형과 정책 글로벌 동향

A) 차량공유의 유형

B) 차량공유서비스의 효과

C) 차량공유 정책 글로벌 동향

(4) 자율주행기술과 모빌리티 서비스의 결합

가. 자율주행과 모빌리티 서비스 융합 동향

나. 자율주행차 관련 국가별 추진 동향

A) 미국

B) 유럽

C) 일본

D) 중국

E) 한국

다. 5G 기반 자율주행

(5) 국가별 스마트 모빌리티 현황분석

가. 핀란드 헬싱키

나. 독일 하노버

다. 영국 런던(MaaS-London)

라. 유럽 MaaS 연합

(6) 국내 스마트 모빌리티 기술수준 분석

가. 개인 이동정보 수집을 위한 개인화된 수집 기술

A) 종합 유동인구 측정을 위한 표준 식별체계 및 통신 프로토콜 기술 정의

B) 교통수단 연계를 위한 통신인터페이스 기술 개발

나. 실시간 교통수단 운행정보 정보취득 기술

A) 스마트 모빌리티 비즈니스 모델 적용 차량 내 장치 개발

B) 스마트 모빌리티 센터 개발

다. 각 수단별 개인별 운송실적 분석을 위한 빅데이터 기반 분석기술

A) 빅데이터 기반 수요예측 형 스마트모빌리티 배차 기술 개발

B) 스마트 모빌리티 수요 분석 정교화 기술

라. 개인화된 서비스 제공을 위한 실시간 정보 수단간 연계 플랫폼 기술

A) 교통수단간 운영스케줄 기반 연속성 확보 알고리즘 개발

B) 통합 수단 및 경로 선택 의사결정지원용 분석 기술 개발

C) 실시간 정보 연계 통합 교통여정 업데이트 기술 개발

D) 원터치 예약/예약변경/지불/지불취소 모듈 개발

E) 개인 통행특성을 고려한 이용자 맞춤형 통합 교통여정 검색 모듈 개발

F) 교통공급자와 교통이용자의 수요를 실시간 상호 연결하는 인터페이스 개발

G) 노선 최적화 및 실시간 스케줄링 기술

H) 최적화된 가용 버스 정차 지역을 선정해 주는 알고리즘 개발

I) 최적화된 다음 운행 스케줄 선정 알고리즘 개발

제 Ⅱ편 국내외 재해·재난분야 주요동향 

1장 국내외 재해·재난 현황과 대응정책 동향

1. 국내외 재해/재난 사례 분석

1) 기후변화로 인한 이상기후 현상 및 사례

(1) 기후변화 개요

(2) 기후변화 증거 및 2018년 재해사례

가. 현실로 나타나는 기후변화와 국가위기

나. 폭염과 산불

다. 집중호우와 홍수

라. 위기로 향하는 미래기후

(3) 그 밖의 자연재해 현황

가. 태풍

나. 대설/한파

다. 가뭄

A) 가뭄지수 개요

B) 가뭄지수의 분류

C) 2016년 가뭄현황

D) 2017년 가뭄현황

2) 감염병 및 가축전염병 발생현황

(1) 감염병

가. 감염병 재난의 특징

나. 감염병 발생에 영향을 미치는 요인

다. 감염병 확산의 세계화 경향

라. 최근 감염병의 국제적 전파 사례

마. 감염병 재난으로 인한 문제점

A) 감염병으로 인한 신체적 폐해

B) 전문인력의 확보

C) 투명한 정보공유의 중요성

D) 감염병 분류체계의 문제점

E) 검역체계의 문제점

바. 과학기술의 발전에 따른 대응체계 구축

사. 시사점

(2) 가축 전염병

가. 연구배경 및 필요성

나. 기술 정의 및 범위

다. 고병원성 조류인플루엔자 바이러스의 생태 및 국내외 발생 현황

A) 인플루엔자 A 바이러스

B) 조류인플루엔자 바이러스

C) 고병원성 조류인플루엔자 바이러스의 생태

D) 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 국내 발생 현황

E) 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 국외 발생 현황

라. 구제역

A) 병인체

B) 감염경로

C) 전파방법

D) 잠복기간

E) 진단

F) 방역 대책

G) 2018년 국내 구제역 발생현황

3) 지진 발생현황

(1) 국내 지진발생

가. 9.12지진 발생 이후 한반도 지진활동

나. 포항지진 발생특성 및 여진분포

다. 포항지진과 9.12지진의 차이점

(2) 전 세계 지진발생

4) 화재발생 현황

(1) 개요

가. 정의

나. 산업의 특성

(2) 국내 화재 관련 통계

가. 국내 화재피해 규모 현황

A) 주거용 건물의 화재로 인한 재산피해 현황

B) 상업용 건물의 화재로 인한 재산피해 현황

C) 공업용 건물의 화재로 인한 재산피해 현황

D) 문화사회용 건물의 화재로 인한 재산피해 현황

나. 공사현장 화재

A) 이천 코리아 냉동창고 화재 사고

B) 고양시 종합터미널 화재 사고

C) 동탄 메트로폴리스 상가 화재 사고

5) 국내외 미세먼지 현황과 추이 비교분석

(1) 국가별 미세먼지 추이 비교

(2) 국내 지역별 미세먼지와 대기오염물질 추이 비교

(3) 미세먼지 생성물질의 지역별 영향 분석

가. 국내 미세먼지와 주요 대기오염물질 현황

A) 데이터

B) 국내 미세먼지와 주요 대기오염물질 상관관계

나. 미세먼지 발생에 미치는 대기오염물질의 영향

6) 화학사고 현황

(1) 화학사고 관련 국내 현황

(2) 국외 현황

가. 미국

나. 일본

다. 이스라엘

라. 영국

A) Catastrophic emergency(Level 3)

B) Serious emergency(Level 2)

C) Significant emergency(LeveI 1)

마. EU

7) 대형 복합재난 사례분석

(1) 대형복합재난의 특성

(2) 복합재난의 주요 사례분석

가. 미국 허리케인 카트리나

A) 경과

B) 재난대응체계 문제점

나. 일본 후쿠시마 원전사고

A) 경과

B) 재난대응체계 문제점

2. 국내외 재해/재난 대응체계 및 정책동향

1) 기후위기 대응관련 주요국가 정책

(1) 기후시대를 대비한 전략적 방안

(2) 폭염 정책의 변화 및 최근 동향

(3) 폭염 대응을 위한 경보체계의 개발

가. 폭염경보체계의 개념

나. 폭염경보체계의 개발 방안

A) 열 스트레스 평가 모델

B) 폭염경보체계 개발 방법

C) 폭염경보의 전달

2) 감염병 관련 주요국가 정책

(1) 해외 정책동향

가. 주요국 가축전염병 관련 정책동향

나. 주요국 가축전염병 관련 대응체계

(2) 국내 정책동향

가. 국내 가축전염병 관련 R&D 정책동향

나. 국내 가축전염병 관련 정책동향 및 대응체계

(3) 국내 R&D 투자동향

3) 지진방재 관련 주요국가 정책 동향

(1) 해외 주요국 사례

가. 미국

나. 유럽

다. 일본

A) 일본의 내진보강 현황

(2) 국내

가. 지진방재 개선대책

A) 기존 지진방재 대책

B) 지진방재 종합대책(2016) 추진상황 및 개선 필요사항

나. 분야별 세부대책

A) 내진보강 활성화 및 활성단층 조사

B) 대국민 신속·정확한 지진정보 제공

C) 지진 대응역량 강화

D) 이재민 구호 및 피해복구 지원 강화

다. 향후 계획

A) 관련 제도 및 계획 정비

B) 인력보강 및 예산확대

라. 국내 내진대책

A) 내진설계기준 공통적용사항

B) 지진하중의 변화

C) 내진설계 대상 시설물의 적정성

D) 내진성능 강화

E) 내진대책 내실화

마. 국내 지진 재해 대비 현황

4) 화재 관련 정책동향

(1) 건축물의 화재안전대책

(2) 국내 관련 법규

가. 소방 관련 법규

A) 화재예방, 소방시설 설치 유지 및 안전관리에 관한 법률0

나. 건축 관련 법규

A) 건축법

B) 건축법 시행령

C) 산업안전보건에 관한 규칙

(3) 지하화재의 대책방안

가. 단계별 대책방안

나. 화재 시 초기대응역량 강화를 위한 방안

A) 실제 대응력 향상이 될 수 있는 실질적 훈련지도

5) 미세먼지 관련 주요국 정책

(1) 국내

가. 미세먼지 관리 종합대책 - 미세먼지 30% 감축 목표

A) 발전부문

B) 산업부문

C) 도로 수송부문

D) 비도로 수송부문(Off-road)

E) 생활부문

F) 국제협력 강화

나. 국내 미세먼지 예·경보제도

A) 국내 미세먼지 예보제도

B) 국내 미세먼지 경보제도

(2) 국외

가. 미국 미세먼지 관리대책 및 정책

A) 캘리포니아

B) 미국 SCAQMID(South Coast Air Quality Management District)

C) 뉴욕

나. 영국 미세먼지 관리대책 및 정책

다. 독일 미세먼지 관리대책 및 정책

라. 프랑스 미세먼지 관리대책 및 정책

마. 중국 미세먼지 관리대책 및 정책

바. 일본 미세먼지 관리대책 및 정책

A) 일본 도쿄도

B) 일본 우베시

6) 복합재난 관련 효과적 대응방안

(1) 미국 NRF 사례

(2) 영국 사례

(3) 복합재난관리의 미래

가. 복합재난의 예측 기법 연구와 시나리오 발굴

나. 대형 복합재난에 대한 국가 대응 체계 검토 및 보완

2장 국내외 재해·재난 R&D 동향과 표준/특허 현황

1. 재난·재해 R&D 연구개발 동향

1) 국내

(1) 재난·재해 R&D 동향

가. 국민 삶의 위험 요소 : 재난·재해

A) 안전한 삶에 대한 요구 증대와 과학기술 투자 방향의 변화

B) 재난·재해 R&D 분야의 기술 및 국민 인식 수준

C) 본연의 목표 관점에서 재난 R&D 진단 필요성 대두

나. 재난·재해 R&D에 대한 새로운 논의들

A) 과학기술혁신정책의 방향 전환과 ‘미션’ 개념의 대두

B) 국제 재난·재해 경감 정책에서 과학기술의 활용성과 협력의 강조

다. 과학기술 혁신정책과 재난재해 정책의 변화 방향

(2) 4차 산업혁명 기반의 제3차 재난안전관리 기술개발 종합계획

가. 재난발생 현황분석

나. 재난안전분야 기술수준 분석

다. 추진전략별 중점 추진과제

A) 국민안전 확보를 위한 맞춤형 서비스 개발

B) 미래·신종재난 대비 재난안전기술 선진화

C) 현장 실용화 중심의 안전 생태계 구축

라. 재난안전 R&D 범부처 연계·협력체계 구축

마. 성과관리체계 구축

바. 투자계획 및 기대효과

사. 기대 효과

2) 국외

(1) 재난안전 분야 글로벌 연구동향

가. 재난관리 단계와 재난유형별 정량적 연구 현황 분석

나. 재난 피해규모에 따른 국가별 연구특성

(2) 미국의 재난안전 R&D 정책 및 프로그램

가. Grand Challenges for Disaster Reduction

나. 국토안보부(DHS)의 R&D 활동

(3) 유럽의 재난안전 R&D 정책 및 프로그램

가. Horizon 2020 : 안전한 사회

나. 재난위기관리지식센터(DRMKC)

(4) 캐나다의 재난안전 R&D 주요 프로그램

가. 캐나다 CSSP(Canadian Safety and Security Program) 프로그램

나. 캐나다 재난경감 프로그램(NDMP)

2. 재난·재해 예방 및 공공안전 관련 표준화 동향

1) 국내 표준화 동향

(1) 인프라 및 응용 서비스 기술

(2) 사전예방 및 대응서비스 기술

2) 국제 표준화 동향

(1) 인프라 및 응용 서비스 기술

(2) 사전예방 및 대응 서비스 기술

3) 재난정보관리 표준화 기술 개발

(1) 배경 및 목적

(2) 기술의 필요성 및 차별성

(3) 개발 대상 기술의 정의

가. 재난정보관리의 정의

나. 재난정보관리 표준화의 정의

다. 재난안전 데이터 코드의 정의

라. ADVI3S 시스템 구축

(4) 기술별 주요 연구내용 및 연계

(5) 활용방안 및 기대효과

3. 재난·재해 예방 및 공공안전 분야 특허분석

1) 개요

2) 출원년도별 특허동향

3) 미세먼지 측정시스템 관련 특허동향 분석

(1) 미세먼지 측정 시스템 특허 상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 국가별 특허동향

나. 주요 기술별 출원인 동향

A) 감지기술 주요 출원인 동향

B) 분석 기술 주요 출원인 동향

C) 모니터링 기술 주요 출원인 동향

다. 미세먼지 측정 시스템 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

라. 최신 국내 특허기술 동향

4) 지능형 화재안전 대응 시스템 관련 특허동향 분석

(1) 지능형 화재안전 대응 시스템 특허 상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 출원인 동향

A) 영상 화재감시 기술 주요 출원인 동향

B) 센서 화재감시 기술 주요 출원인 동향

C) 모니터링 기술 주요 출원인 동향

D) 화재대응 기술 주요 출원인 동향

나. 지능형 화재안전 대응 시스템 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

다. 최신 국내 특허기술 동향

3장 재난 안전관리 기술개발 동향 -AI, IoT, 드론, 로봇, 정보통신, SW-

1. 인공지능·빅데이터 활용 재해·재난 예측/감시 기술

1) 인공지능을 활용한 재해기상 저감·예측 기술

(1) 인공신경망 딥러닝의 최근 동향

가. 미국의 기술개발 동향

나. 일본의 기술개발 동향

다. 그 외 국가의 기술 개발 동향

라. 국내의 기술개발 동향

(2) 인공신경망 딥러닝 활용 방안

가. 합성곱신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 활용 방안

나. 순환신경망(RNN) 활용 방안

(3) 활용 예: 엘니뇨 및 초단기풍속 예측 연구

가. 인공신경망 딥러닝을 이용한 엘니뇨 예측성 연구

나. 인공지능 딥러닝을 이용한 영종도의 초단기 풍속 예측성 연구

2) UAV 영상 빅데이터 분석 기술 동향

(1) 배경

가. 기존 영상 획득 체계의 한계점

나. 영상 분석 기술 동향

(2) 분야별 활용 사례

가. 화재

나. 풍수해 및 수질 관리

다. 지질 재해

(3) 기대 효과

2. ICT 융합 재해·재난 모니터링/대응 기술동향

1) ICBM 융합 홍수 및 재해관리 기술동향

(1) 주요 기술

가. 사물인터넷(IoT)

나. 클라우드(Cloud)

다. 빅데이터(Big Data)

라. Mobile

(2) 국외 사례

가. 일본

나. 영국

다. 네덜란드

라. 중국

마. 브라질

2) 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템

(1) 개요

가. 정의 및 필요성

나. 범위

A) 제품분류 관점

B) 공급망 관점

(2) 기술 환경

(3) 기업 분석

가. 주요기업 비교

A) 국내 중소기업 사례

나. 주요업체별 기술개발동향

A) 해외업체동향

B) 국내업체동향

(4) 기술개발 현황

가. 기술개발 이슈

나. 특허동향 분석

A) 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 특허 상 주요 기술

B) 세부 분야별 특허동향

C) 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

D) 최신 국내 특허기술 동향

E) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

3) 지능형 CCTV 기술 현황 및 활용 사례

(1) 지능형 CCTV의 개념 및 배경

(2) 지능형 CCTV의 트렌드 및 서비스

가. CCTV와 인공지능의 만남

나. 실환경 빅데이터의 중요성 증가(DT: Data Technology)

다. 영상 수집 장비의 다양화(영상 크라우드소싱)

라. 지능형 CCTV 서비스

(3) 지능형 CCTV 기술 현황

가. 위험상황 감지 기술

나. 사람(얼굴) 인식 기술

다. 차량 감지 기술

라. 클라우드 기반 인공지능 기술

마. 영상 보안 기술

(4) 국내 구축 및 활용 사례

가. 화재 감지

나. 테트라포드 사고 예방 시스템

다. 터널 유고 감시 시스템

라. 기타 적용사례

(5) 국외 구축 및 활용 사례

3. 드론/로봇/IoT 활용 재난 탐지·분석 기술동향

1) 재난 안전로봇 활용 동향

(1) 재난안전로봇 활용 사례

(2) 재난안전로봇 시장 및 기술 동향

가. 국외

나. 국내

(3) 국민안전로봇 프로젝트

2) 재난현장에서 드론 활용 동향

(1) 태풍과 집중호우에 의한 재난관리 분야

(2) 산불 피해관리, 야간산불 확산 관리 분야

(3) 산사태 피해관리, 산사태 발생지 위치 및 피해면적 관리 분야

3) 드론을 활용한 재난피해 분석 사례

(1) 드론을 활용한 재난 피해지역(시설) 산출 방안

가. 피해물량 산출을 위한 측량·측정자료 분류 및 분석

나. 필요 정보 취득을 위한 가상측량데이터 활용성 검토 방안

다. 드론영상을 활용한 피해지역 가상측량 산출방안

라. 재난 피해정보 추출 및 산출 방안

마. 의의 및 한계

4) 재난 붕괴지역 형상정보 취득 및 매몰자 탐지 기술

(1) 매몰자 탐지 기술현황 분석

가. 국내외 측위기술 동향

나. 음향, 영상, 전파기반 탐지기술

다. 드론을 활용한 긴급구호 및 재난분야

(2) 무선신호 기반 매몰자 탐지모듈 개발

가. 무선통신 기반 인명탐지 모듈 개발

나. 매몰자 위치정보 시각화 프로그램 개발

(3) 무선신호 및 기압정보 퓨전에 의한 3차원 공간측위 정확도 보정 알고리즘 개발

(4) 드론을 활용한 스테레오 비전 기반 3차원 붕괴형상 정보 취득 기술

가. 현장영상 취득을 위한 스테레오 비전 모듈 제작

나. 재난지역 지형 모델링 및 센서 모듈 동작

다. 스테레오 비전 기반 3차원 붕괴형상 정보 모델링 기술

A) 3차원 형상정보 추출 요구조건

B) 붕괴지 상부 및 측면영상 3차원 모델링 알고리즘 구현

C) 3차원 붕괴지형 모델링 구현 모듈

5) 멀티센서 기반 태양광 드론과 AI 활용한 실시간 산불 모니터링 플랫폼기술

(1) 최신 기술 동향과 활용 방안

가. 태양광 드론 기술 동향

나. 센서 기술 동향

다. IoT 센서 기반 산불화재 감지 기술

라. 인공위성 기반 산불화재 감지 기술

(2) 신개념 산불 모니터링 플랫폼

6) IoT와 이동통신망 활용 지진동 감지 및 대응기술

(1) 관련 연구

가. NetQuakes

나. MyShake

(2) 정보통신 기술을 활용한 지진동 감지와 대응

가. 단독형 지진동 감지 장치

나. 이동통신망을 이용한 지진행동요령 전파

4. 공공안전 분야 정보통신(LTE, 5G) 기술동향

1) 공공안전용 LTE

(1) 개요

가. 공공안전용 LTE

나. 공공안전용 LTE 산업의 특성

(2) 공공안전용 LTE 기술의 활용 시장 범위

(3) 시장 동향

(4) 기업 동향

가. General Dynamics Corporation (미국)

나. Airbus SE (네덜란드)

다. Motorola Solutions, Inc. (미국)

라. Cobham PLC (영국)

마. Nokia Corporation (핀란드)

2) 재난대응 5G 융합서비스

(1) 재난대응 5G 융합 대표서비스

가. ICT 기반 재난관리 서비스

A) ICT 기반 재난관리 서비스의 정의

B) 재난관리 단계별 ICT의 역할

나. 재난대응 5G 융합서비스 기획

(2) 스마트 소방 서비스

가. 스마트 소방 서비스

나. 5G 네트워크의 연관성

A) 화재감지 센서기술과의 연관성

B) 소방 활동 지원 통신기술과의 연관성

C) 웨어러블 디바이스 기술과의 연관성

(3) 스마트 소방 서비스의 구현전략

가. 서비스/플랫폼 기술

A) 스마트 소방 서비스 기술

B) 스마트 소방 서비스 플랫폼

나. 네트워크 기술

A) RAN(Radio Access Network) 구간

B) Core Network 구간

다. 표준 및 주파수

A) 표준

B) 주파수

C) 주파수 할당 이슈 및 대응방안

5. 전염병/감염병 관련 기술 및 R&D 동향

1) 해외 동향

(1) 가축 전염병

(2) 인체 감염병

가. 국외 감염병 R&D 동향 분석

나. 정부 감염병 분야 연구개발 투자 현황

다. 감염병 분야 R&D 성과 분석

라. 해외 감염병 관련 주요 동향

2) 국내 동향

(1) 가축 전염병

(2) 인체 감염병

가. 주요 동향

나. 인체 감염병 연구개발 투자현황 및 이슈

A) 국내 감염병 연구개발 투자 추이(최근 3년간)

B) 인체 감염병 연구개발 투자현황 및 이슈

6. 재난대응 지리정보 오픈소스 SW 활용 사례분석

1) 개요

2) 방재분야 오픈소스 GIS(FOSS4G) 활용사례

(1) 캐나다 퀘벡 주의 ‘G.O.LOC 9-1-1’

(2) 네팔 카트만두 ‘QuakeMap’

(3) 재난관리를 위한 QGIS 플러그인 개발

가. InaSAFE 플러그인

나. FloodRisk 플러그인

(4) 오픈소스 기반의 딥러닝 응용과 드론 영상처리

3) 우리나라 방재분야 오픈소스 GIS 활용사례

통계(도표) 목차