뉴캐슬대, 스마트시티 기술로 사회적 거리 측정 알고리즘 개발 적용

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영국을 비롯한 전 세계의 많은 나라들이 코로나19 전염병의 확산을 늦추기 위해 대략 2m의 사회적 거리두기 조치를 도입했다. 이러한 권고안이 효과적인지 이해하기 위해서는 이 지침이 얼마나 지켜지고 있는지 평가할 필요가 있다.

영국의 온라인 매체 컨버세이션닷컴에 따르면 뉴캐슬대 도시관측소(Urban Observatory) 팀은 사회적 거리두기 조치가 대도시 내 인구와 차량 이동에 미치는 영향을 실시간으로 파악할 수 있도록 도시 데이터 대시보드를 개발해 이를 측정했다.

뉴캐슬대 도시관측소의 프로그램은 도시의 움직임의 역학을 더 잘 이해하기 위해 개발된 것이다. 수천 개의 센서와 데이터 공유를 이용해 교통과 보행자 흐름에서 혼잡, 주차장 점유, 버스 GPS 추적기에 이르기까지 도시 주변의 움직임을 감시한다. 또 에너지 소비, 대기 질, 기후 그리고 많은 다른 변수들을 추적한다.

팀은 딥러닝 알고리즘을 사용하여 18억 개 이상의 관측 데이터 및 기타 데이터 소스를 분석했다. 이들은 대시보드에 실시간으로 알리고 업데이트한다.

위의 그림에서 보행자 센서의 실시간 데이터는 실선으로 표시된다. 그늘진 곳은 ‘정상’의 사전 폐쇄된 보행자 흐름이다. 센서는 보통 매시간 두 방향으로 보행자 흐름을 모니터링하는데, 이는 전년도의 같은 날과 비교된다. 그래프의 피크는 출퇴근 시간 동안 사람들의 움직임의 증가된 양을 나타낸다. 그러나 잠금 이후로는 전체적으로 매우 작은 봉우리만이 관측됐다.

연구 결과 보행자 이동이 연간 평균에 비해 95% 감소했다는 것을 발견했다. 이는 사람들이 정부의 지침을 면밀히 지켜왔음을 보여준다. 그러나 가장 큰 감소는 3월 23일 도입된 엄격한 규제에 이어 일어났던 것이어서 더욱 강력한 메시지가 소기의 효과를 냈음을 시사한다.

차량 이동에 따른 교통량은 봉쇄 첫 주 초에 연간 평균의 약 50%로 감소했다. 이는 사람들이 대중교통보다는 자동차를 이용하는 쪽으로 이동하기 때문으로 추정된다. 타인위어 주에서는 전반적으로 3월 1일 이후 대중교통에서 61만 2000 명이 줄어든 것으로 추산한다.

영국 보건부 산하 퍼블릭 헬스 잉글랜드(Public Health England)는 또한 사람들이 외출하거나 외출할 때 최소 2m 거리를 유지하도록 제안했다. 이 충고는 널리 홍보됐지만 지켜지고 있는지는 평가하기 어렵다. 도시관측소 팀은 컴퓨터 비전과 이미지 처리를 이용해 공공 지역의 사회적 거리를 자동으로 측정할 수 있는 알고리즘을 개발했다.

팀은 공공장소에서 보행자 사이의 거리를 측정할 수 있는 모델을 만들었다. 이 알고리즘은 교통 신호등 시스템을 사용하여 안전거리를 유지하는 사람을 ‘익명으로’ 식별하고 라벨을 붙이는 동시에 사회적 거리 측정법을 위반하는 특정 사례를 빨간색으로 표시할 수 있다.

이 정보를 활용하면 사회적 거리를 유지할 수 없는 병목현상, 제한이나 해제로 시민이 어떻게 적응하는지를 파악할 수 있다.

이러한 유형의 데이터는 물리적 거리 차이가 실시간으로 어떻게 변화하고 있는지를 보여줄 뿐만 아니라 장기적인 행동 변화에 대한 상세한 통찰력을 제공할 것이다.

WHO 전문가는 영국이 엄격한 사회적 거리 제한 조치를 시행하는데 열흘이나 늦었다고 주장했다. 이것은 아마도 널리 퍼진 공공 행동에 대한 통찰력 부족 때문일 것이다. 기술을 통해 개발된 관측 인프라가 향후 위기관리 대응의 핵심이 될 수 있다.

뉴캐슬대 도시관측소는 스마트시티를 개발하기 위한 세계적인 움직임을 연구한다. 내장된 센서가 도시 시스템에 대한 실시간 데이터를 제공해 성능을 최적화하고 증거 기반 의사 결정을 가능하게 한다.

스마트시티는 정보통신 기술을 활용해 대규모로 도시 운영을 효율화한다. 기술 생태계는 당국과 기업의 개선되고 지속가능한 결정을 내리기 위해 교통, 소음, 대기 질, 에너지 소비 및 이동 데이터를 수집한다. 시민들은 여러 가지 방법으로 이 스마트시티와 접촉할 수 있다.

데이터 권한과 거버넌스는 향후 스마트시티 개발에서 중요한 논의 포인트가 될 것으로 예상된다. 도시관측소는 스마트시티 거버넌스를 적극적으로 연구하고 있으며, 모든 데이터를 실시간으로 공개해 개방성과 투명성의 기풍을 적용하고 있다.

도시관측소의 분석은 코로나19 위기 이후에 올 수도 있는 2차 위기에 더 잘 대비하거나, 대규모 사회 변화의 영향을 수량화할 수 있는 기회를 제시한다.

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