[공학저널 전찬민 기자] 주거 첨단화에 따른 주거 서비스 수요 다양화, 그리고 인구사회구조 변화를 반영한 주거 복지 요구가 높아지고 있는 가운데, 4차 산업혁명 기술의 확산으로 주거 패러다임의 변화가 가속화되고 있다. 이제는 주거공간에 AI, IoT, 스마트 기기를 단순 도입하는 것이 아닌, 주거 공간 자체를 스마트화하는 새로운 형태의 주거 인프라가 요구되고 있다.
기존의 주거 인프라를 대표하는 스마트홈 개념은 가전제품, 조명, 냉난방 기기, 보안설비 등의 작동상태를 인터넷을 기반으로 원격 모니터링하고 조정하는 것이다. 하지만 이러한 스마트홈 서비스는 사용자 중심이 아닌 제조사, 통신사 등 공급자 중심으로 개발돼 단방향으로 배포되기 때문에 사용자의 서비스 선택에 대한 권한과 자유도가 부족하다는 것이 지적돼 왔다.
특히 기존의 스마트홈 서비스는 제조사 중심의 폐쇄적 플랫폼을 기반으로 스마트 폰, AI 스피커를 통해 생활가전, 주방기기, 스마트 플러그 등 디바이스의 상태를 모니터링하거나 단순 제어하는 서비스가 대부분이었다.
이에 따라 이러한 단점을 극복해 사용자가 서비스를 선택할 수 있고, 또 누구나 서비스를 개발해 등록하거나 사용할 수 있는 개방성과 확장성을 확보하기 위해 ‘AI기반 스마트하우징 플랫폼 및 서비스 기술개발’ 연구가 착수됐다.
이번 연구과제에서는 스마트하우징의 생태계 구현을 위해 스마트하우징 플랫폼과 대표 서비스를 개발하고자 하는 것이 그 목표다. 이러한 스마트하우징 플랫폼을 통해 세대, 단지, 도시 등 주거와 관련한 데이터를 개방형 게이트웨이를 통해 수집해 플랫폼에 저장, 관리할 수 있다.
이를 통해 수집된 데이터는 가명화와 비식별화 처리를 통해 개방되며, 이를 활용해 개발자 등 다양한 참여자가 자유롭게 AI와 규칙 기반 알고리즘으로 주거 서비스를 개발해 스마트하우징 플랫폼에 등록할 수 있는 환경을 제공하는 것이 이 플랫폼의 가장 큰 특징이다.
또한 사용자는 세대 정보를 스마트하우징 플랫폼에 등록하고, 스마트하우징 플랫폼에 등록된 서비스를 다운로드 받아 이용할 수 있다. 이때 세대 내 컴퓨팅 역량을 갖춘 디바이스에 연계된 서비스는 스마트하우징 플랫폼이 AI와 규칙 연산 엔진을 제공해 세대 디바이스와 단말에서 다운로드 받아 직접 연산을 수행하고 사용자에게 서비스를 제공하게 된다.
컴퓨팅 역량이 부족하거나 고도화된 정밀 연산이 필요한 서비스는 스마트하우징 플랫폼의 클라우드 환경에서 사용자 요구조건을 분석해 서비스 실행 명령을 내리고, 이를 세대 디바이스와 단말에 전달해 서비스가 실행될 수 있게 된다. 스마트하우징 플랫폼에 등록된 서비스는 이용 신청과 현황이 지속적으로 모니터링되며, 신규 서비스의 등록과 사용자가 없는 불필요한 서비스의 삭제 등 통합 관리 기능을 통해 양질의 서비스가 지속적으로 유지될 수 있도록 개발하고 있다.
AI기반 스마트하우징 연구단의 단장을 맡은 한국건설기술연구원 채창우 본부장(사진)은 “연구단에서는 주택에서 거주자의 요구를 분석하고 유형화해 안전한 삶, 쾌적한 삶, 편리한 삶을 지원하기 위한 서비스를 기획과 개발하고 있다”며 “주거안전 서비스는 화재·범죄로 인한 거주자 위험상황 발생을 저비용의 원격 센싱을 통해 수집하고, AI기반 분석을 통해 구성원에게 결과를 제공해 거주자의 신속한 대응을 지원한다”고 말했다.
그는 이어 “주거쾌적 서비스는 AI 기술로 거주자의 성향과 행태 분석을 통해 거주자 맞춤형 최적 실내환경(냉난방, 습도, 공기질)을 제공하는 기술”이라며 “주거편의 서비스는 ICT·IoT 설비를 내장·탈부착하거나, 가변이 가능한 인필·클래딩 시스템을 지원하는 기술로, 가변형 벽체를 통해 재택근무 환경을 조성하고, 스마트 윈도우를 통해 사용자 맞춤형 실내환경(조도, 온열)을 조성하는 기술”이라고 덧붙여 설명했다.
이뿐만 아니라 유지관리 서비스는 공동주택의 운영과 유지관리에 관련된 주택 성능 정보를 스마트하우징 플랫폼에 수집해 블록체인 기술로 관리할 예정이다. 이를 통해 다양한 이해관계자가 정보를 공유하고 최적의 의사결정을 내릴 수 있도록 지원할 수 있게 된다.
이처럼 이번 연구과제는 주거안전, 주거쾌적, 주거편의, 유지관리의 주요 핵심 스마트하우징 서비스를 개발하고 있다. 특히 다양한 참여자에 의해 획기적이고 독창적인 서비스가 개발될 수 있는 개방성·확장성을 지닌 클라우드 기반 스마트하우징 플랫폼 환경을 구축하고 있기 때문에, 향후 서비스의 유형과 수는 점차 확대될 것으로 기대를 모으고 있다.
채 본부장은 “스마트하우징 플랫폼을 통해 주거 서비스의 경쟁력을 강화함과 동시에 신규 주거 서비스의 발굴, 등록, 운영이 지속 가능한 스마트하우징 프로슈밍 생태계를 구현할 수 있을 것으로 기대한다”며 “더불어 스마트하우징 서비스의 이용자들에게 고품질의 주거환경과 주거복지 혁신이 가능한 서비스를 제공해 노인, 1인 가구 등 주거약자에 대한 국민 생활 문제해결에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
연구단에서 개발하는 기술의 성숙도가 높아짐에 따라 실증 대상 기술과 적용 범위를 확대하는 단계별 실증을 추진하고 있다. 1단계는 사전 실증으로, 부산 에코델타시티 단독주택 2개 세대를 대상으로 스마트하우징 쾌적 서비스가 적용·검증될 예정이다.
또한 2단계는 데이터 수집과 서비스 효용성 검증으로, 2022년에 세종 스마트시티에 리빙랩을 구축해 연구단에서 개발한 서비스의 성능을 평가·검증하고 스마트하우징 플랫폼과 연동하는 시험이 진행될 예정이다. 이와 더불어 해당 리빙랩은 스마트하우징 주거서비스에 대한 홍보 및 체험 공간으로도 활용될 예정이다.
최종 3단계는 세종 스마트시티 공동주택 단지를 대상으로 개발한 주거 서비스를 통합 적용하고 플랫폼과의 연계를 검증하며, 더 나아가 도시 단위로 스마트하우징 서비스를 확대·보급할 계획이다. 이러한 3단계 실증을 통해 스마트하우징 플랫폼과 서비스의 완성도가 점차 향상될 것으로 예상되고 있다.
이번 연구 사업은 국토교통부와 산업통상자원부의 다부처 협력 과제로, 양 부처 연구단은 성과물이 연계될 수 있도록 개발하고 있으며, 단계별 실증 과정에서 통합 적용될 예정이다. 양 부처 연구단이 함께 개발하는 플랫폼과 서비스 기술들이 스마트하우징의 보급을 확산시키고, 이를 통해 국민 삶의 질과 편의가 향상될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
