[녹색시선] 스마트기술의 오픈스페이스 도입목적과 적용방안
이두열 논설위원(EM디자인 소장, 배재대학교 조경학과 겸임교수)라펜트l기사입력2020-03-06
스마트기술의 오픈스페이스 도입목적과 적용방안
글_이두열 EM디자인 소장, 배재대 조경학과 겸임교수
1~2년 전 본지에 기고한 「드론측량의 조경 계획, 설계 시 활용방안」, 「4차 산업시대의 조경공학수업의 변화 1, 2편」이후 향상된 기술과 장비, 해외 스마트공원 답사자료 등을 활용해 스마트도시 연구용역에 검토 및 적용한 내용들을 기술해 보려고 한다. 드론측량 및 3D 설계법 등에 관한 사항은 이전 편을 참고하시기 바란다.
먼저 사전상의 SMART란 ‘맵시 좋은, 깔끔한, 똑똑한, 영리한의 뜻으로 감성적인 아름다움과 이성적인 영리함을 동시에 나타내고 있으며, 승용차로 이야기하면 미래적 디자인과 높은 연비, 환경기술을 기대하는 것처럼 현대의 소비자들이 원하는 공간의 만족기준 또한 친환경적 디자인과 다양한 개인별 취향까지 만족시켜야 함을 알 수 있다.
스마트기술의 공간활용방안은 ⓐ드론, 토탈스테이션, GPS측량을 통한 외형작성으로 현실과 유사한 3D현황모델을 작성 ⓑBIM을 통해 계획모델 디자인 ⓒ작성모델을 통한 각종 물량산출, 풍향, 음영, 조도, 수리, 절·성토분석 등의 시뮬레이션 검증 ⓓ공간 콘텐츠 앱 제작 ⓔ앱을 통해 제어 가능한 IoT이용시설 제작으로 구분하자면 ⓐ~ⓒ는 설계 및 각종 연구과정에 ⓓ, ⓔ는 이용시설분야 적합하나 융합의 시대에 모든 과정을 통합 운영하는 방법이 가장 이상적이다.
ⓐ현황 모델 |
ⓑ계획 모델 |
ⓒ바람 시뮬레이션 | ⓓ공간안내앱/AR앱 |
ⓔIoT제어시설물(블루투스 조명제어/폐철도 활용 이동수단) |
이러한 다양한 공종들 간 소통의 기반에는 통일된 디지털 신호로 모든 데이터들이 호환되고 복잡한 현상의 규칙성마저 자동화된 것과, 이를 통해 얻어진 시간과 비용은 또 다시 새로운 융합과 창조에 재투자되는 것에 있다. 이런 숨 막히는 변화의 흐름 속 잠시 여유를 갖는 시간조차 스마트 기술은 각종 게임과 영상들로 이용자들을 놓아주려 하지 않지만 실내를 벗어나 자연에 머물며 삶의 여유를 되찾고 싶은 본능까지 막을 수는 없을 것이다. 그러나 우리는 자연 속에서 길을 찾을 때도, 공간의 자세한 정보를 원할 때도 스마트기술에서 자유로울 수 없는 만큼 이제는 더 이상 기술도입의 필요성 호소에 머물거나 개념수준의 글에 만족할 시기는 지난 것으로 보이며 실제로 경험한 내용들을 연재형식으로 소개할 예정이다.
(1) 스마트기술의 오픈스페이스 도입목적과 적용방안(2) 2D와 3D설계의 차이점과 도입효과(3) 3D설계 및 자동화 프로그램 개발방안(4) 환경조사 및 시뮬레이션을 통한 문제점 개선방안(5) 오픈스페이스 이용 전용 앱 개발방안(6) IoT기술을 적용한 시설물 사례 및 개발방안
스마트기술의 오픈스페이스 도입목적
스마트 기술의 도입목적은 아날로그 방식으로 해결하기 어려운 문제와 새로운 트렌드를 반영하는 것을 목적으로 한다.
과거 전원과 랜이 있어야 이용가능한 IT기기의 혜택도 이제는 자연 속에서도 큰 불편 없이 사용할 수 있고 GPS, 자이로스코프 기능 등은 오히려 야외공간이 실내보다 사용하기에 유리하다. 또한 미세먼지, 열섬화 등 환경변화로 인해 이를 잠시 피할 수 있는 대형 파빌리온, 반실내공간, 온실 등은 IT기기 관리와 함께 실내 못지않은 다양한 편의성을 제공해 줄 수 있으며 이를 통해 실내공간과 스마트폰에 내어준 야외 공간의 기능을 상당부분 되찾아오는 계기가 되어야 할 것이다.
실·내외 융합형 스마트 어린이공원 | 온실형 커뮤니티 스마트팜 |
즉, 스마트기술의 목적이란 다양성과 편리성을 통해 얻은 시간과 비용으로 창의적 미래를 확보하는 것으로, 이런 스마트기술의 투자효과는 작게는 자동화 도입에 따른 업무강도의 완화, 수익성 향상에 따른 처우개선은 물론 장래기술까지 확보하게 되는 것이다.
일부사람들은 자동화의 폐해를 우려하지만 이제 와서 다시 자동차를 포기하고 인력거를 탈 수는 없는 일이며, 주변에는 더 이상 인력거를 끌려는 사람조차 찾을 수 없는 게 현실이다.
거시적 효과로는 IoT기술과 결부된 흥미롭고 교육적이며 경쟁력 있는 오픈스페이스용 아이템의 도입으로 보다 많은 이용자 유발과 이들에게 다양한 체험기회를 제공하고 그 가치에 부합하는 소정의 이용료로 경제적 자생력까지 확보하는 것이다. 또한 업그레이드가 요구되는 스마트도시는 변화를 위해 지속적인 수입을 확보해야하며, 변화에 뒤쳐지거나 방치된다면 예산만 축내는 흉물로 전락하기 쉬울 것이다. 다른 기반 시설의 운영방식을 보면 전기, 상하수도, 도로 등 모든 분야에서 사용료를 징수하고 있지만 유독 공원은 무료로 운영되고, 심지어 관리비 부담으로 인해 엄청난 비용을 들여 조성한 공원을 기부체납을 해도 지자체가 인수를 거부하는 현상마저 발생하고 있다. 이로 인해 유지관리 비용을 줄이기 위한 평범한 시설들로 개성 없는 공간을 조성해 젊은 층 이용자는 물론 전체 이용객 감소를 우려해야 한다. 이를 극복하기 위해서는 인위적이지 않으며 효율적 이용이 가능한 콘텐츠 도입을 통해 이용자확보와 이를 통한 경제적 자생력 모두를 확보할 필요가 있다.
초기에는 적용기술의 어려움이 따를지 모르지만 지속적인 투자와 끊임없는 노력으로 실용단계로 접어드는 순간 그간의 노력은 지수 함수형 발전을 이뤄 나갈 것을 예상한다.
반대로 기존 교육방식만 고수한다면 민감한 연령대의 학생들은 붕괴의 전조를 감지하고 업계를 이탈하는 현상이 가속화 될 것이다. 취업 자리를 거부하고 전공을 떠나는 이유를 이야기하지 않는 것조차 질문자가 그 해결책을 가지고 있지 않기 때문일 테다.
그간 변화가 가능한 기회와 시간은 속절없이 흘러 일부 건축, 토목분야는 설계자동화 및 스마트기술의 괄목할 만한 성과를 나타내고 있지만, 조경분야의 준비상황은 저조한 수준이다. 조경BIM 개별 입문자들이 건축과 토목BIM의 기초단계를 익히고 나면, 모델의 기초가 되는 곡선형태의 계획안과 비정형 등고선 지형을 동시에 입체로 표현하기 위해서 별도의 프로그램을 제작해야 하는 거대한 벽 앞에 멈춰서 게 된다. 즉, 평면디자인과 지형디자인이 통합되어 3D지형을 동시에 다루지 못한다면 작업영역은 배식과 시설물 배치에 한정되게 된다.
평면디자인과 지형모델링의 융합 | 지형모델링 상부 수목과 시설 배치 |
이를 해결하기 위해서는 소수의 인원이라도 전공지식은 물론 수학, 공학, 코딩, IoT기술 학습과정이 요구되며, 이는 BIM프로그램을 익히는 노력과는 비교가 되지 않을 정도의 노력과 비용을 필요로 할 것이다. 지금의 상황은 과거 30년 전 CAD만 배우면 되던 시기와는 상황 자체가 다르다는 것을 인지해야 한다.
기술 습득과정을 피해 현실과 다른 지형을 만들어 사실성이 떨어지는 CG방식을 공모전, 현상설계 등에서 많이 볼 수 있지만 사실성이 떨어지기에 ⓒ에 해당하는 각종 물량산출 및 시뮬레이션 단계에 적용될 수 없다. 다른 손쉬운 해결책으로 외주방식을 선택할 수 있지만 문제는 아직까지 조경용 Add on을 제작해 줄 업체를 찾기 어렵다는 것이다. 다행히 적합한 업체를 찾는다고 해도 제작프로그램이 Compiling을 거치며 모든 정보가 암호화되므로 비용을 더 지불하더라도 프로그램의 원본소스코드를 넘겨받는 계약이 필요하다. 그 이유는 소스코드 확보만이 최소한의 기술자립 가능성을 열어둘 수 있기 때문이다. 외주로 해결했다 하더라도 외주 처리한 성과자료를 이해하고 활용하는 노력이 없다면 타 분야에게 일방적으로 자신의 전공지식과 제작비용을 지불하고 정작 본인이 얻는 것은 실행프로그램에 그칠 것이다. 이와 유사한 일들은 제조, 배달산업, 스마트 팜에서 볼 수 있다. 다음 업그레이드 단계에는 대부분의 주도권을 IT기술자에게 넘겨주게 되고 다시 그 기술은 경쟁분야로 스며들게 된다. 측량, 수경, 수리 및 구조, 전산, CG에 이르기까지 수십 년간 외주 처리됐던 기술부분이 얼마만큼 자신의 것으로 만들어졌는지를 반문해 본다면 쉽게 느낄 수 있을 것이다. 오히려 CG, 조감도로 외주처리 되던 산업미술분야 등이 공공디자인이란 이름으로 탄생되었고, 이제는 미술대학에서 직접 코딩, AR관련 수업을 개설하는 것을 보면 이들은 이미 외주의 한계를 파악한 것으로 보인다. 이들은 공간융합콘텐츠라는 새로운 아이템 탄생을 눈앞에 두고 있다. 아래 이미지는 한국디자인문화학회와 당사의 기술제휴로 제작된 공공디자인 연구용역의 사례이다.
작성과정은 GPS와 드론으로 현장조사 기간을 최소화 했으며, GIS와 각종 BIM, 그래픽툴을 적용하였다. 공간디자인과 계획고를 반영한 사실적 지형모델링은 자체 제작한 프로그램을 통해 자동화하였으며, 공간 앱에 장착될 둘레길 코스와 칼로리 계산방식을 개발하였다.
스마트기술을 도입한 용역방식은 소요시간과 비용에서 기존 방식과는 비교가 되지 않는다.
드론을 통한 클라우드 포인트 측량 | 클라우드 포인트를 활용한 현황모델링 |
GPS측량을 통한 기존 산책로 조사 | GIS프로그램을 통한 지형 및 수계분석 |
BIM프로그램을 통한 화장실 작성 | BIM프로그램을 통한 이용시설물 작성 |
A지역 평면 | A지역 조망경관 |
B지역 평면 | B지역 조망경관 |
C지역 평면 | C지역 조망경관 |
지형차를 고려한 둘레길 코스개발 | 거리 및 고저차를 통한 칼로리 자동계산 |
오픈스페이스에서 활용할 공간콘텐츠의 연결성 문제는 GPS, 자이로스코프, 와이파이, 블루투스, QR CODE, NFC 등으로 손쉽게 연동되어 포켓몬 AR게임에서 시사하듯 야외에서의 활용 가능성이 문제되지 않음을 확인시켜 주었고, 많은 젊은 층을 실내에서 실외로 이끌 수 있는지에 대한 가능성을 보여주었다. 즉, 실내에서의 스마트폰 게임중독 현상을 해결할 방법 중 하나로 자연을 체험하며 경험하는 공간융합콘텐츠라 할 수 있다. 현재 포화상태인 게임시장도 곧 출시될 실용적 디자인의 스마트 안경 출시와 함께 야외로 확장될 가능성이 크다. 그 중에서도 접근성과 기존 인프라, 안전성이 우수한 공원과 광장이 주요 무대가 될 여지는 충분하다.
이렇듯 IT분야의 야외 공간 확장에 대비하기 위해 드론 및 GPS측량, BIM 공학과, 비교적 쉬운 컴퓨터 언어인 Visual Lisp과 V-Basic, C#, JAVA 수준의 언어 등을 정규과목 강의를 통해 소개하고 있다. 실용적 사고를 가진 학생들 및 시설물업체와 함께 정기적 모임을 통해 3D설계 자동화 툴 제작, 공간GPS 및 AR앱과 각종 IT장비 및 스마트관련 특허를 지속적으로 진행하고 있기도 하다. 비록 당장 결과를 볼 수 없다고 해도 언젠가는 공원에 적합한 공간콘텐츠 제작및 업계의 교육자원으로 성장할 수 있다는 믿음으로 다수의 아이템을 진행 중에 있다.
EM디자인 제공
다양화의 시대에 오픈스페이스의 기능도 다변화되어야한다. 선조들은 외부공간을 농경과 채집, 제작의 생산적 공간으로 활용했으며 자연 속에 자리한 정자는 글을 짓는 창조적 공간에서 휴식공간으로 축소된 경향이 있다. 과거 답답한 도서관에서 공부하던 학생들이 최근 열린 카페창가나 테라스를 선호하는 점에서 보듯, 이제는 암기위주의 공부가 아닌 창의력과 팀 작업이 필요한 학습형태로 변화되고 있다. 천정고가 높고 자연 속 열린 공간에서 창의력이 극대화 된다는 것은 뇌 과학자의 연구에서 익히 알 수 있는 내용이기도 하다. 본인도 야외공간에 사용할 앱을 제작할 때는 GPS와 자이로스코프, 와이파이 수신이 가능한 테라스카페나 캠핑장에서 코딩 작업을 마무리 한다.
스마트기술의 오픈스페이스 적용방안
필자는 10여년 이상 신기술관련 사이트 운영과 강의, 특강, 관련기사, 토론회 등을 통해 신기술도입의 필요성을 이야기해왔고 연령대 별로 다음과 같은 반응을 얻는다.
1) 지금껏 아무 불편 없이 살아왔는데 신기술 배우는 시간에 기존 방식을 연마하는 게 보다 현실적이며, 신기술로 인해 공원은 유원지처럼 변할 것이다.2) 계속 변화되는 기술을 기다렸다가 코딩까지 자동화단계에 이르면 시행착오 없이 한 번에 배우면 된다. 아직은 시기상조이며, 필요할 때 외주처리하면 된다.3) 지금까지 누구도 신기술에 대해 교육을 제공하지 않았고 배우고는 싶지만 시간과 비용이 부족하다.4) 지금까지 쌓아놓은 기술은 없지만, 어떻게든 배우고 싶다. 어떤 방법과 과정이 필요한지 알고 싶다.
첫 번째와 같은 반응은 신기술을 실용단계까지 사용해 본 경험 없이 자신의 이익을 고려해 미래의 공익을 부정하며 또한 역사교육의 중요성은 강조하면서 정작 역사를 통해 배울 수 있는 미래는 보지 못하는 과거지향형 유형이다. 새로운 세대에게 변화에 적합한 교육환경을 제공해주지 못한다면 이제는 최소한 젊은 도전자에게는 열린 마음으로 대하는 아량이라도 베풀어 주어야 미래에 다가올 기술외력에 대비할 최소한의 힘을 준비할 수 있을 것이다.
기존 측량, 공학, 적산 등 전공 관련 기초과정조차 축소되고 외부강사에 의존하는 교육현실들을 지켜보면 체계적인 스마트기술이 융합된 학습을 정규과정을 통해 습득하기는 어려워 보인다. 기술교육을 위한 현실성 있는 접근 방법으로는 비용적으로 부담이 가장 큰 Autodesk사의 BIM S/W등 을 3년간 무료로 사용할 수 있는 대학에 속해있다면 해당 서비스의 활용과 더불어 Youtube, 각종 카페사이트 등을 활용해 학습한다면 어느 정도의 성과를 얻을 수 있을 것이다. 융합을 고려해 관심 있는 분야로의 진학도 도전해 볼만 하다.
첨단의학기술의 발달과 더불어 놀랄 만큼 연장될 기대수명과 상반되는 조기퇴직, 신규 진입인구 감소 등을 대비할 장기적 대안으로는 직장인 기술 재교육을 위한 전문야간대학원과정이 필요하며, 대학원생에게도 무료로 제공되는 소프트웨어 사용기간을 활용해 비용의 압박을 감소시킨 전공과 융합된 IT재교육 기회도 필요해 보인다.
대학 때부터 틈틈이 학습한 공학과 IT기술은 지천명이 된 지금도 부족함의 연속이지만 이를 통해 얻은 미약한 성과들을 물신양면으로 지원해주시는 LH, SH공사, KAI, 국토부 담당자 분들과 배재대 및 서울대 환경대학원 교수님, IoT융합 시설물회사 그린프리즘 관계자들에게도 지면을 빌어 감사 인사를 드린다.
기술이 수단에 불과하더라도 기술이 없다면 꿈도 허상에 그치게 될 것이다. 그런 꿈을 현실화시키기 위해 단 하나의 아이템이라도 이론과 실무를 넘어 신기술을 활용하는 단계까지 이르기를 기대하며 글을 마친다.