7. 블록체인과 스마트시티
블록체인은 스마트시티에서 무엇을 할 수 있는가?
스마트시티 기술의 핵심은 데이터라고 할 수 있다. 스마트시티의 모든 기술은 온전한 데이터를 만드는 데로 수렴하고, 이렇게 수렴된 데이터를 개발되는 스마트 서비스들에 사용되면서 발산한다. 데이터는 여기서 멈추지 않는다. 스마트 서비스가 운영되는 과정에 새로운 데이터가 다시 생성되어 데이터 허브로 회귀하면서 데이터의 자가증식 활동이 자연스럽게 만들어지는 것이 이상적인 스마트시티의 기술적인 흐름이다.
그러나 만일 이 스마트시티와 시민의 데이터를 신뢰할 수 없고 쉽게 해킹된다면 새로운 가치를 제공하려는 스마트시티 서비스의 토대는 약해질 수밖에 없다. 블록체인 기술은 이러한 데이터의 흐름에 보안과 신뢰성을 제공한다. 또한 사람과 사람과의 거래에서 화폐가 필요하듯 스마트시티를 구성하는 다양한 사물끼리 상호 연결을 관리하고 시민 데이터 사용에 따른 자산적 가치를 제공을 위해서 블록체인 기반의 가상자산과 스마트 계약(contract) 체계가 필요하다.
◆ 스마트시티를 만드는데 필요한 기술들
스마트시티를 위한 기술은 정보통신(ICT)기반기술과 교통·행정·안전·복지 등 분야별 제공서비스와 융합기술, 서비스의 목적에 특화된 응융기술, 개별 기술을 전체로 묶거나 거버넌스를 지원하는 통합기술 등 네 가지로 구분할 있다.
스마트시티 기술분류 (김희대, 2021)정보통신(ICT)기반기술은 사물인터넷(IoT) 5G, 클라우드와 엣지컴퓨팅과 같은 물리인프라 기술, 빅데이터 수집·전처리·분석기술과 인공지능기술이 필요하며, 융합기술은 서비스 분야별 결합하는 임베디드 기술을 말한다. 여기 더하여 응용기술은 특수한 목적 서비스를 실현하기 위해 쓰이는 기술로 메타버스, 디지털트윈, 가상현실, 정보보호기술, 블록체인, NFT 등이 있다. 개별 기술을 묶어 구체적인 서비스와 결합하는 통합기술은 스마트한 제어와 개선을 제공하는 거버넌스체계 지원기술, 소셜클라우드소싱 같은 시민활동을 지원하는 분산협력지원기술, 사용성평가기술, 통합플랫폼기술 등이 대표적이다. 향후 본 연재를 통해 스마트시티 주요한 기술이나, 이를 위한 제도적 장치, 가량 유럽연합에서 진행되고 있는 인공지능기본법 같은 기술 동향을 자세히 설명할 예정이다. 오늘은 먼저 블록체인기술은 스마트시티에서 어떤 쓰임새가 있는지 살펴보도록 하겠다.
스마트시티 기술과 서비스 체계◆ 블록체인 기술
블록체인은 한 네트워크에서 발생하는 개인과 개인(P2P)의 거래정보를 블록(block) 단위로 암호화하어 네트워크 구성원들 사이에서 사슬(chain)처럼 이어서 공유하는 디지털 원장(ledger)이다. 블록체인의 운영방식은 단순하다. 거래 원장의 복사본이 모든 네트워크 구성원에게 분산 저장된다. 블록체인 거래는 중앙집중화된 시스템이 없이 개인 간 네트워크를 토대로 온라인 상에 게시되기에, 거래 정보를 임의로 바꿀 수 없어, 거래 신뢰성이 높다. 거래가 실행되는 순간 네트워크상의 모든 참여자에게 전송되어 거래가 타당한지 검증된다. 승인된 블록이 기존 블록들에 체인 형태로 추가된다.
블록체인 운영원리블록체인 기술은 비트코인과 이더리움 같은 암호화폐를 만드는 원천기술로 알려지면 덩달아 유명해졌다. 암호화폐의 거래과정은 탈중앙화된 전자장부에 쓰이기 때문에 블록체인 기술을 통해 다수의 사용자들이 자기 컴퓨터를 서버처럼 운영하여, 중앙에 존재하는 은행 없이 개인 간의 자유로운 거래가 가능하다.
블록체인은 신뢰성과 보안성이 높고, 네트워크 상 다수 컴퓨터에서 거래정보가 저장되어 있어 동시에 이 모든 컴퓨터를 해킹하는 것은 거의 불가능하다. 분산원장을 사용하여 거래시간도 줄여준다. 네트워크상에 거래정보가 공시되어 투명성도 높으며, 모든 참여자들이 실시간으로 거래를 모니터링 할 수 있다.
◆ 블록체인으로 스마트시티에서 할 수 있는 것들
스마트시티 데이터나 스마트시민의 활동데이터는 특정 회사나 플랫폼의 소유가 아님에도 현실은 자기 데이터가 어떻게 사용되고 있는지 확인조차 할 수없다. 공공성을 띈 데이터조차도 개방요구가 있어야 개방이 가능한 수동적인 형태로 운영된다. 블록체인은 스마트시티 데이터를 특정 기업중심의 수집을 불가능한 개방형 분산 데이터 플랫폼을 제공할 수 있다. 유럽에서 추진하고 있는 가이아엑스, 데이터 연합 프로젝트를 살펴보면 공공과 민간, 그리고 시민들이 직접 참여하는 데어티 생태계를 만들어 데이터의 집중에 따른 플랫폼 종속을 막을 수 있다.
스마트시티에서는 블록체인 기반의 가상자산은 퍼스널 모빌리티 차량 공유, 수요 응답형 모빌리티, 스마트 주차 등의 서비스에서는 소액 단위의 결제를 효율적으로 처리할 수 있으며, IoT 기기와 결합한 초단기보험, 에너지 거래 관리 등 다양한 분야에서 사물 간 지급 결제를 제공할 수있다.
더블체인의 IoT 보안 솔루션(출처: 더블체인 홈페이지)스마트시티 데이터를 통합데이터센터라는 이름으로 관제하며 보안, 안전에 대한 이슈를 플랫폼 업체에 맡기는 방식으로 관리한다 늘어나는 IoT 기기와 관리포인트로 인해 도시관리 비용은 천문학적으로 증대하고 데이터의 확장성은 억제된다. 또한 기존의 클라이언트 서버 구조로는 수십억 개의 사물 간의 연결을 현실적으로 통제하기 어렵다. 중재자 없이 신뢰를 제공하는 블록체인 기술이 필요한 이유다.
블록체인 기술은 스마트 계약을 통해 복잡한 절차를 간소화하고, 비용 절감을 할 수 있다. 오스트리아 Grid Singularity는 개인, 가정, 기업의에너지 데이터를 분산원장에 기록, 소비패턴 분석, 수요예측, 스마트그리드 관리, 에너지 투자 결정, 에너지 교환 등 다양한 비즈니스 모델을 제공하는 기업이다. 이더리움을 기반으로 에너지 사용량을 수집 저장하고, 전력거래소에서 활용 가능한 정보를 제공하는 사업모델이다.
Grid Singularity 주요 사업 (출처: grid Singularity 홈페이지)인구가 125만 명에 불과한 에스토니아는 스마트시티에 블록체인 도입을 성공한 국가이다. 전 세계 최초로 디지털 ID 기반 전자시민권인 ‘e-residency’ 제도를 시행하고 있다. 누구든 소정의 심사 요건을 만족하면 발급받을 수 았다. 디지털 ID 카드를 이용하여 정부가 제공하는 다양한 공공 서비스를 편리하게 이용할 수 있는 구조다. ID카드 내장된 IC칩은 개인인증과 전자서명 키 역할을 한다. 여기에 블록체인 암호화 기술이 적용되어 해킹과 같은 범죄행위를 방지한다. 또한 에스토니아에서는 개인 의료기록을 활용 시 맞춤형 의료 서비스 제공이 가능하다. 환자는 블록체인을 통해 MRI나 CT와 같은 의료 영상 데이터를 실시간 모니터링 가능하다. 안전 보장된 암호화된 형태로 의사가 환경 정보를 기반으로 처방을 내린다. 보험청구나 심사 과정에 블록체인 시스템 통해 효율성. 과다 청구, 과소 지급 등 문제를 사전 예방한다.
에스토니아 e-residency 카드중국의 대표적 스마트시티인 항저우도 블록체인 도입에 적극적이다. 자동차 부품업체인 완샹그룹이 주도하여 블록체인 기반 도시건설을 목표로 추진하고 있다. 블록체인 기반 도시는 항저우 인근에 전기차 배터리 생산하는 인구 9만 명, 면적 10㎢ 규모로 계획. 블록체인 기술을 사물인터넷과 연계하여 디지털월렛(전자지갑)에 적용하여 전체 도시를 온라인으로 연결시키는 계획을 수립. 항저우 스마트시티는 모든 시설이 자동화, 금융거래, 출생과 사망증명서 발급, 투표 등 블록체인 기술 적용되어 개인정보가 안전하게 기록 보관된다. 중국 정부도 항조우의 블록체인 기반 도시건설을 적극적으로 지원하고 있다. 모든 규제를 제거하고, 완샹블록체인연구소가 구축한 블록체인 연합체에 중국의 국영증권협회도 참여하는 등 민간과 정부의 협력이 활발하다.
중국 상하이 푸둥신구에 위치한 완샹블록체인연구소◆ 블록체인 기반 스마트시티를 위한 도시의 준비
제주도(분산신원인증(DID)기반 관광방역 시스템 구축), 고양시(블록체인 기반 통합에너지관리 시스템), 부산시(블록체인 규제자유특구 조성), 서울시(서울 블록체인 지원센터) 등 국내 도시들도 속속 블록체인 기반 스마트시티를 서두르고 있다. 국토부가 지정한 국내 1호 스마트도시이자 ISO, ITU-T의 스마트시티 표준화 도시이며, G20에서 스마트시티 멤버로 활약하고 있는 대구시도 본격적으로 블록체인기반 스마트시티를 고민해야 할 때이다. 현재 국토부의 국가혁신성장동력 프로젝트(2018년~2022년) 안에서 에너지, 교통 분야에서 블록체인 기반 개별서비스를 부분적으로 실증하고 있지만, 도시 전체 차원에서 본격적으로 블록체인 기반의 스마트시티 구축을 위해 다음의 몇가지를 고려해야 한다.
부산 블록체인 규제자유특구 사업(출처: 코인플러그 홈페이지)
먼저, 통합데이터센터 구축을 위한 데이터 거버넌스를 조속히 구축해야 한다. 도시의 데이터는 어느 관리기관 혼자의 산물이 아니다. 도시 데이터 관련 다양한 이해관계자의 수렴과 공론화 과정이 필요하다.
둘째, 스마트시티 데이터 거래소에 시민활동데이터, 즉 마이데이터를 거래할 수 있는 기능이 포함되어야 한다. 이러한 거래를 활성화가 위해서는 개인데이터의 획득과 서비스 종료후 폐기과정에 대한 명확한 제시를 담당하는 데이터신탁(Trust)이나 데이터 조합회사 등을 활성화하는 지원정책을 마련해야 한다.
셋째, 스마트시티 산업 생태계를 조성하기 위해 노력해야 한다. 이를 위해 기업, 시민, 공공이 협력하여 시장 형성이 중요하다. 이를 위해 스마트시민들의 데이터 마인드를 널리 고취해야 한다. 그래야 시민들의 자기 데이터의 자산적 가치를 인지하며 블록체인 혁신적 기술과 솔루션 창출 환경 조성이 가능하다,
넷째, 스마트시티에서 블록체인 체계를 운영·관리하는 주체가 명확해야 한다. 블록체인 기술개발도 중요하지만, 공공정보와 개인정보가 혼합되어 관리되는 스마트시티 블록체인 시스템의 운영 주체, 의사결정과정, 문제 발생 등에 대응 체계를 위한 매뉴얼이 필요하다.
다섯째, 스마트시티 블록체인 활성화를 뒷받침하는 제도가 구축·정비되어야 한다. 신뢰할 블록체인 기술이 적용된 사례에 한해 과도한 개인정보 제한과 관련된 규정은 완화해야 한다.
데이터 마인드를 가진 대구 시민들이 자신의 데이터를 블록체인기술 기반위에서 서비스에 거래하며, 무형의 자산으로 점차 풍요로워지는 도시를 상상해본다. <끝>
[참고]
2. 스마트시티와 블록체인 (IITP 주간기술동향 1951호, 2020.06.17.)
3. 블록체인 기반의 신뢰도 높은 스마트시티 데이터 관리 기법
4. 서울블록체인지원센터, 퀀텀점프 노리는 스타트업들의 꿈동산
5. 블록체인에너지 비즈니스모델 탐색: 에너지 데이터 활용
6. 블록체인 기술을 적용한 스마트시티 실험은 성공할까
