<머리말>

  오늘날 우리는 급속한 도시화로 인한 자원 제약, 교통난, 환경 문제와 씨름하고 있다. 이때, 스마트시티는 각종 도시 문제 해결을 위한 해결책으로 주목받고 있다. 한국은 전 세계적으로 스마트시티 열풍이 불기 전인 2000년대 중반에 ‘U-City’ 프로젝트를 추진하며 시대를 앞서 나갔다. 최첨단 디지털 기술을 도시 프로젝트에 통합한 U-City는 오늘날 전 세계적으로 인정받는 스마트시티 개념과 유사하다.

  하지만 한국의 과거 스마트시티 구현 과정에는 많은 도전 과제가 남겨 졌다. 한국의 스마트시티는 정부 등 공공 부문이 주도하는 하향식 접근에 따른 문제점을 안고 있었다. 민간기업이 보유한 높은 기술력에도 불구하고, 도시의 데이터 기반 혁신은 여전히 부족했다. 위 문제점들은 스마트시티를 구축하고 구현하는 과정에서 정책의 대상자인 시민에 대한 고려와 어떤 정책 문제를 해결할 수 있을지에 대한 탐색이 부족했기 때문이다. 시민은 혁신 기술을 활용하는 주체이자 목적이다. 혁신 기술이 집약되는 스마트시티 모델은 시민과 공공 부문의 원활한 참여와 협력 속에서 빛을 발한다.

  이때 현실 세계의 실체를 가상 영역에 복제하는 디지털 트윈 기술은 그간 스마트시티 추진 과정에서의 문제점을 해결하고, 정책 과정을 개선할 수 있는 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 있다. 디지털 트윈 기술은 정책 과정이 단순히 선형적 과정이 아니라 데이터에 기반해 상호 소통하며 발전하는 진화하는 여정이다. 디지털 트윈을 통한 유연한 정책 접근은 지속적인 정책 개선과 최적화를 가능하게 한다.

  최근 증거 기반(evidence-based) 정책의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 하지만, 실제 사회를 대상으로 한 실험의 어려움과 활용할 수 있는 데이터의 현실적인 한계로 인해 정책결정 단계에서 과학적 증거를 가지기는 쉽지 않다. 이에 따라 상당수의 정책은 정책결정자의 경험과 직관적 판단에 의존하기 쉽다. 이때, 디지털 트윈은 시뮬레이션 모델을 활용해 문제해결의 실마리를 제공한다는 점에서 의미가 있다.

  디지털 트윈 기술로 구현되는 스마트시티는 문제 해결을 위한 좋은 방안을 제시한다. 다양한 소스에서 실시간 데이터를 수집하고 이를 문제 해결에 활용하는 역동적인 허브인 디지털 트윈을 통해 우리는 실물 세계와 가상 세계 사이의 경계를 허물 수 있고, 직면한 도시 문제를 해결할 수 있다.

  그간 디지털 트윈 기술을 공공 부문에 활용하고자 하는 노력이 다수 있었으나, 기술적 논의 이후 실제 활용에 대한 논의가 많지는 않았다. 또한, 현재 디지털 트윈을 비롯한 한국의 스마트시티에 관한 논의는 하드웨어 혁신에 초점이 맞춰져 있지, 이를 실제 도시 운영 및 도시 문제 해결에 어떻게 활용할지에 대한 논의는 부족했다. 그러나 시민의 체감을 극대화하기 위해서는 실제 디지털 트윈이 정책 문제 해결에 어떠한 역할을 하는지에 관해 주목할 필요가 있다.

  이 책은 한국전자통신연구원 주관으로 2018년부터 2022년까지 총 5개년간 세종특별자치시를 대상으로 실증한 ‘과학적 정책 수립을 위한 도시행정 디지털 트윈 핵심 기술 개발’ 연구를 바탕으로 한다. 세종특별자치시, 한국과학기술원, 바이브컴퍼니 등이 참여한 이 연구에 서울대학교 지능정보사회 정책연구센터는 정책 분야에서의 적용 가능성과 성과 확산 방안을 제시한 바 있다.

  이 연구에 센터장인 김동욱 교수는 공동연구기관의 책임자로, 황한찬(국립순천대학교) 교수, 신승윤(소프트웨어정책연구소), 노재인(한국인터넷기업협회 디지털경제연구원) 박사는 센터 전임연구원으로, 최한별(국립군산대학교) 교수는 학생연구원으로 참여했다. 우리는 주로 공학자로 구성된 이 연구에 사회과학 연구진으로 참여하면서, 타당성 있는 모델을 구성할 때 공학의 역할뿐만 아니라, 증거 기반 시나리오의 구성과 시뮬레이션 결과를 해석하면서 사회과학의 중요성을 절감했다.

  이 책은 디지털 트윈 실증 연구의 성과를 사회과학자의 시선으로 이해하고, 활용 가능성을 제시한다는 데 그 의미가 있다. 디지털 트윈의 공학적 사항과 모델링의 기술적 측면을 다루지 않고, 정책 문제를 해결하는데 디지털 트윈을 어떻게 이해하고 활용할 것인지에 초점을 맞춘다. 이에 디지털 기술에 익숙하지 않은 일선 공무원과 다른 사회과학자에게 의미가 있다. 또한, 디지털 기술이 궁극적으로 사회에 적용됨으로써 빛을 발하기에 공학자에게도 의미가 있다.

  디지털 트윈 기술은 혁신 기술의 도시 적용을 넘어 시민의 삶의 질, 그리고 도시의 경쟁력을 높이는 상징성을 가진다. 기술, 시민, 정부의 세 가지 축이 뒷받침되는 데이터 기반의 도시 운영을 통해 한국의 스마트시티 정책이 성공적으로 추진되기를 기대해 본다.

2024년 5월

대표 저자 김동욱

<차례>

제1장  공공 부문에서 디지털 트윈의 활용

1. 서론: 공공 부문에서 디지털 트윈의 활용 가능성 

2. 공공 부문에서 디지털 트윈 기술의 활용 vs. 인공지능 기술의 활용 

3. 공공 부문에서 디지털 트윈 활용의 제약 사항 

4. 공공 부문에서 디지털 트윈 활용을 위한 개선 방안 

5. 공공 부문에서 디지털 트윈 활용을 위한 첫걸음 

제2장  스마트시티 정책 동향과 교통 문제 해결을 위한 디지털 트윈

1. 디지털 트윈을 활용한 스마트시티 정책 적용의 필요성 

2. 스마트시티의 개념과 등장 배경 

3. 한국의 스마트시티 정책 과정과 시사점 

4. 도시 문제 해결을 위한 디지털 트윈 기술의 활용 필요성 

5. 스마트시티에서 디지털 트윈 기술의 활용 사례 

6. 도시 교통 정책과 공공자전거 

7. 디지털 트윈과 공공자전거 활성화 정책 연계 필요성 

제3장  디지털 트윈 시뮬레이션 모델링과 시뮬레이션 시나리오 작성

1. 디지털 트윈 시뮬레이션 시나리오 작성의 중요성과 필요성 

2. 공공정책 과정에서 인공지능 기반 디지털 트윈의 활용 가능성 

3. 디지털 트윈 및 인공지능 기술과 전통적인 과학적 연구 방법의 결합 

4. 사례 선택: 세종시 공공자전거(어울링)에 대한 디지털 트윈 시스템 구축 

5. 연구방법론: 조건부 가치측정법을 활용한 시나리오 개발 

6. 기술 통계와 경제적 편익의 분석 결과 

7. 연구 결과에 기반한 시뮬레이션 시나리오 정리 

8. 연구의 의의와 향후 과제 

제4장  디지털 트윈 기술과 정책 대안 결과 예측

1. 디지털 트윈이 정책 의사결정에 영향을 미칠 수 있을까? 

2. 인공지능 시대 역동적인 공공정책 과정 

3. 디지털 트윈 기술을 통한 정책 대안 결과 예측 

4. 사례 선택: 세종특별자치시 공공자전거 어울링 사업 

5. 분석 방법: 시뮬레이션 모델링 예측과 자료포락분석의 결합 

6. 시뮬레이션 모델링 예측 결과 

7. 자료포락분석 결과 

8. 토론: 디지털 트윈 기술의 정책 대안 예측을 어떻게 활용할 것인가? 

9. 결론: 정책 대안 결과 예측에서 디지털 트윈의 역할과 시사점 

제5장  공공 부문에서 디지털 트윈 기술을 통한 지능적인 정책 의사결정의 가능성

1. 공공 부문에서 디지털 트윈 적용의 가능성 

2. 공공 부문에서 디지털 트윈의 활용 방안 

3. 공공 부문에서 디지털 트윈 기술 적용의 미래 

<저자 소개>

김동욱(서울대학교 행정대학원 교수, 정책학 박사)

황한찬(국립순천대학교 행정학과 교수, 행정학 박사)

최한별(국립군산대학교 법행정경찰학부 교수, 행정학 박사)

신승윤(소프트웨어정책연구소 선임연구원, 정책학 박사)

노재인(한국인터넷기업협회 연구위원, 행정학 박사)