전기전자/정보통신

미쓰비시전기기보_2017.9_권두논문 (p2~5)

풍요로운 사회 실현을 위한 최신 사회인프라 시스템
Takafumi Okamoto외 1인/사회환경사업부 부장

개요
인구 감소, 도시의 인구 집중이 진행되는 가운데, 오랫동안에 걸쳐 정비된 사회 인프라∙설비를 중장기적으로 어떻게 유지∙관리해 갈 것인가가 과제가 되고 있다.

한편, IoT의 확대와 센싱 기술의 진척에 의한 방대한 데이터 수집 및 AI 기술의 진척으로 해석 능력이 향상되고 있다. 이를 통해 수집∙해석한 정보를 활용한 사회 인프라∙설비의 최적 유지 관리가 기대되고 있다. 정부가 특정한 제5기 과학기술기본계획은 세계보다 앞선 ‘초 스마트사회’의 실현(Society 5.0)을 주축으로 하고 있다. 이 기본 계획은 미쓰비시전기가 오랫동안 담당해 온 사회인프라 시스템이 지향해야 할 모습이다.

당사의 사회 환경 사업에서는 상하수도, 도로, 하천, 공항이나 방재 등의 공공시스템과 빌딩∙데이터센터, 경기장 등의 전원, 영상시스템이나 대규모 태양광 발전 시스템 등의 민간 시설에 관련 시스템을 제공하고 있다.

이 특집호에서는 사회 환경 사업에 관련된 사회 인프라시스템의 최신기술로서, ‘IoT∙클라우드 기술을 활용한 IoT 공통 플랫폼’, ‘사회 인프라 유지관리시스템’, ‘성(省)에너지∙창(創)에너지(Energy Creation) 시스템’, ‘방재∙감재시스템’, ‘안전∙안심∙쾌적시스템’의 3개의 단면으로 소개한다. 당사는 최신기술의 연구개발이나 그들을 활용한 제품화를 더욱 가속화하여 지속 가능한 사회와 안전∙안심∙쾌적이 양립하는 풍요로운 사회 실현에 공헌한다.


1. 머리말
정보통신기술(ICT)의 급격한 진화, 글로벌화의 진전 등으로 정보, 사람, 조직, 물류, 금융 등 모든 ‘사물’이 순식간에 연결되고, 상호 영향을 미치는 새로운 상황이 만들어지고 있다. 그에 따라 기존의 산업구조나 기술분야의 틀에 묶이지 않는, 지금까지는 없었던 부가가치가 생겨나게 되었다.

이와 같은 대변혁시대에 일본과 세계가 지속적으로 발전해 가는 것을 목적으로 제5기 과학기술기본계획이 결정되었다. 그 정책의 기둥이 “초 스마트사회”의 실현(Society 5.0)이다. 초 스마트사회라는 것은 ‘필요한 사물∙서비스를 필요한 사람에게 필요한 때에 필요한 만큼 제공한다. 사회의 다양한 요구에 대응할 수 있으며 모든 사람이 양질의 서비스를 받을 수 있고, 연령, 성별, 지역, 언어와 같은 다양한 차이를 초월하여 활동적으로 쾌적하게 살 수 있는 사회’를 말한다. 당사가 오랫동안 담당해 온 사회 인프라시스템이 지향해야 하는 모습이다.

본고에서는 사회 인프라시스템 속에서 특히 초 스마트사회의 실현, 사회적 과제의 해결에 당사가 기여하는 대표적인 예를 기술과 함께 설명한다.

2. 사회 인프라시스템의 전망과 당사의 대응

2.1 IoT∙클라우드를 활용한 서비스기반 IoT 공통 플랫폼
기존의 정보사회에서는 분야별로 합리화나 최적화가 주 시스템화의 목적이었다. ICT의 계속적인 진화에 따라 모든 사물이 인터넷으로 연결되고, ‘실제 세계와 사이버공간이 상호 연결된 사회(CPS(Cyber Phisical System)/IoT사회)’가 서서히 실현되려 하고 있다. CPS/IoT사회의 도래에 의해 지금까지는 실현할 수 없었던 데이터의 수집∙축적∙해석과 해석 결과의 실제 세계에 대한 피드백과 같은 일련의 사이클이 사회 규모로 가능해진다.

당사는 IoT∙클라우드 기술을 활용하여 사회 인프라시스템의 효율적인 운용∙보수를 실현하는 각종 서비스의 개발에 착수하고 있다. 그들 서비스의 기반으로서 구축한 것이 다종∙다양한 데이터를 수집∙축적∙활용할 수 있게 하는 IoT 공통 플랫폼이다.

2.2 사회 인프라 유지관리시스템
일본에서는 고도성장기 이후에 정비한 인프라가 급속하게 노후화되면서 앞으로 20년 안에 건설 후 50년 이상이 경과한 시설의 비율이 가속도적으로 높아진다.

2012년 12월의 중앙자동차도 사사고터널 상한선에서 천정판 붕괴 사고가 발생하였다. 이 영향으로 정부나 지자체에서는 향후 전략적인 유지관리∙변경을 위해 인프라 점검의 의무화나 기술개발 촉진 등의 대책이 추진되고 있다. 그러나 유지수선 예산은 시설의 노후화에 따라 늘려야 하지만, 공공사업 예산의 감소와 함께 감소시키고 있는 것이 현실이다. 결국은 유지수선 예산만으로 현재의 사회인프라 예산 규모를 초월할 것으로 예상하고 있다. 이와 같은 상황에서는 사회 인프라의 유지관리에 드는 비용의 경감과 신기술을 이용한 수명의 장기화가 급선무다.

2.2.1 수도사업자용 Asset Management System
2.2.2 하수도관 유지관리용 지중 공동(空洞) 감지 기술
2.2.3 비상용 발전장치 운용기술 시스템

2.3 성(省)에너지∙창(創)에너지 시스템
일본의 발전 자재는 화석연료가 중심이며 그 대부분을 수입에 의존하고 있다. 특히 동일본대지진 이후 원자력발전소의 정지에 따른 전력 공급의 감소를 주로 화력발전으로 보충하고 있는 상황이다. 최근의 정책으로 인해 태양광 발전을 비롯한 재생가능 에너지의 도입이 추진되고 있지만, 국제적으로 봐서 상당히 취약한 에너지 공급구조로 되어 있다. 이 때문에 철저한 성에너지의 추진 및 에너지원의 다양화가 요구되고 있다. 또한 온실효과가스 배출량 삭감에 의한 환경부하 겨감이 중요 과제다. 이하에서는 성에너지∙창에너지 시스템에 관한 당사의 주요 대응에 대해 설명한다.

2.3.1 데이터센터∙빌딩 시설용 중저압 직류배전 네트워크시스템
2.3.2 고효율∙대용량의 무정전 전원장치
2.3.3 하수∙공업배수처리용 성에너지∙성공간형 막분리 Bioreactor ‘EcoMBR’

2.4 방재∙감재 시스템
2011년의 동일본대지진, 2014년의 히로시마시 토사붕괴 사고와 온타케산의 화산재해, 2015년의 간토∙도호쿠 호우재해와 같이 지진, 쓰나미, 수해, 토사붕괴, 화산분화 등의 다종 다양한 자연재해가 빈번하게 발생하고 있으며, 대규모 자연재해로 인해 막대한 피해를 입어왔다. 또한 난카이 트로프 지진이나 도쿄를 중심으로 한 수도 직하형 지진 등 거대 재해에 대한 긴박함이 지적되고 있다. 한번 발생하면 국가 존망의 위기를 초래할 위험도 있다.

그러한 사태에 대비하여 지금까지의 재해를 통해 얻은 교훈을 대규모 자연 재해 대책에 활용하여 재해 발생 후에 가능한 빠르고 효율적으로 재해 정보를 제공한다. 조직이나 개인의 안전이 확보되는 회복력 있는(Resilient) 사회를 빨리 실현해야 한다.

2.4.1 고도 하천관리 시스템
2.4.2 방재 네트워크를 지원하는 위성통신 시스템

2.5 안전∙안심∙쾌적 시스템
모든 세대의 국민이 친숙한 지역에서 안전하고 안심하며 생활할 수 있는 사회 기반을 실현하기 위해, ICT 등을 사용한 콤팩트하고 기능적인 마을 조성, 교통사고나 교통정체가 없는 안전하면서도 효율적이며 이용하기 쉬운 도로교통시스템의 구축 등이 요구되고 있다.

2020년의 도쿄올림픽∙패럴림픽을 앞두고 관광객 유치정책 등을 공세적으로 펼치고 있다. 일본을 방문하는 관광객과 여객기의 발착 편수가 대폭적으로 증가될 것으로 예상되기 때문에 항공 안전 확보가 요구되고 있다.

안전∙안심을 확보하면서 쾌적성도 추구함으로써 모든 국민이 풍요롭게 질 높은 생활을 보낼 수 있는 사회의 실현을 위한 당사의 주요 대응에 대해 설명한다.

2.5.1 항공관리용 광역 다변측정(Multilateration) 장치
2.5.2 인프라 협조형 자율주행 시스템
2.5.3 대형영상표시장치 ‘Aurora Vision’의 최신기술과 신시장에 대한 적용

3. 맺음말
사회 인프라에서는 ‘에너지, 자원의 안정적인 확보와 순환적인 이용’, ‘지속 가능한 도시 및 지역을 위한 사회기반의 실현’, ‘효율적∙효과적인 인프라의 수명 장기화에 대한 대책’, ‘국가 및 국민의 안전∙안심의 확보’ 등, 사회적 과제의 해결이 요구되고 있다. 사회 인프라를 운용∙관리하는 시스템에 대한 기대는 앞으로 더욱 높아져 갈 것이다.

초 스마트사회의 실현을 위한 최적의 솔루션을 제공하기 위해 최신 기술을 활용한 연구개발이나 제품화를 더욱 가속화한다. 지속 가능한 사회와 안전∙안심∙쾌적이 양립하는 풍요로운 사회 실현에 공헌한다.

  -- 끝 --