Ⅰ. 서 론

1. 연구배경 및 목적

한국의 버스정보시스템은 국내 이용자의 96%가 만족하고, 그 기술력을 인정받아 몽골, 콜롬비아 등 해외 각지로 수출하고 있는 중이다. 기존 1세대의 버스정보시스템은 지자체별 단독센터에서 정보를 수집, 관리, 제공하며, 버스 내부에 설치된 단말기, 각 정류장별 안내기, 센터 및 SW, HW 구축을 위한 초기 구축비가 과 다하게 소요된다.

이에 따라, 재정적 여건이 불리한 소규모 지자체 및 개발도상국에서는 버스정보시스템 도입이 부담으로 작용되고 있다. 개발도상국 일부 국가의 경우, BIS를 도입하여 운영 중에 있지만, 열악한 전기, 통신 인프라 사정 또는 현지에서의 관리체계 부족으로 인한 현장 설비 도난으로 서비스 제공이 미흡한 현실이다.

하지만, 개발도상국은 열악한 사회 인프라 및 낮은 소득 수준에도 불구하고, 스마트폰의 보급률이 높으며, 온라인 콘텐츠, 소셜 미디어 보급 및 사용률이 매우 높은 실정이다. 스마트폰은 GPS 센서, 카메라 등 위치기 반의 정보 수집 및 정보의 제공이 가능하기 때문에 고가의 현장 단말기를 대체할 수 있다. 또한, 센터 설비 는 SaaS형태의 플랫폼을 개발하여, 클라우드 서버를 통해 해당 지역의 실정에 맞게 운영하는 방안으로 대체 할 수 있다.

이에 본 연구는 고가의 현장단말기를 스마트폰으로 대체하고, 센터시스템은 클라우드 서버 기반으로 개발 함으로써, 어디에나 적용 가능한 확장형 Open BIS 서비스 제시 및 플랫폼을 개발하고, 본 서비스 플랫폼의 비즈니스 모델을 수립하는 것을 목적으로 한다.

2. 연구범위

본 연구는 정부의 대중교통 개선의지가 확고하고, 모바일 인프라 보급률이 높은 개발도상국을 대상으로, Open BIS 플랫폼 개발 후 적용방안을 제시하고자 한다. 또한, 서비스 모델을 기반으로 Open BIS 플랫폼을 개발하고, 국내 여건에서 시범 적용 후 개발도상국 현지 적용 가능한 비즈니스 모델을 제시하고자 한다.

Ⅱ. BIS 플랫폼 사례 조사

1. 국내 버스정보시스템 현황 조사

버스정보관리시스템은 버스의 실시간 위치정보를 수집해 실시간으로 버스도착정보, 현재위치, 돌발상황정 보 등을 제공하여 대중교통 이용화를 도모하는 시스템이다. 우리나라는 2001년부터 버스정보 시스템이 지자 체에 도입되어, 주로 수도권 및 지방 광역 지자체를 중심으로 BIS가 확대 보급되었다.

하지만, 지자체별로 단독 센터를 구축·운영하였기 때문에 과다한 구축비용이 발생하였고, 별도의 유지관 리비가 매년 소요되었다. 이러한 높은 구축 및 유지관리비 때문에 소규모 지자체에는 도입이 어려운 문제가 있었다(ITS Korea, 2022).

이러한 비용적 문제를 해결하고자, 클라우드 기반 광역버스정보시스템이 도입되어 운영 중에 있다. 광역 버스정보시스템은 버스정보시스템의 자체구축 및 운용이 어려운 중소도시 지자체의 버스 이용자 교통복지 증진을 위해 한국교통안전공단에서 운영하는 BIS 통합센터 체계를 활용하여, 이용자에게 정류소의 버스도착 정보, 차량내 행선지 안내 등의 서비스를 제공하는 시스템이다(Korea Transportation Safety Authority, 2024). 버스정보 안내기는 센터에서 가공된 정보만 표출되도록 단순화시켜 장애요소를 최소화하고, 설치비용을 절 감할 수 있는 합리적인 방안으로 제시되고 있다.

한국교통안전공단의 광역버스정보시스템은 ’22년 기준 56개의 지자체(동해, 태백, 영월, 철원, 양구, 양양, 영광 등)에 BIS 서비스를 제공하고 있다. 본 시스템은 운영 및 유지관리 비용을 기존대비 50∼60% 절감이 가능하다.

부천시는 2016년 서산시, 남원시, 옥천군, 보은군의 버스정보 제공을 위해 기구축된 부천시 교통정보센터 를 클라우드 방식으로 제공하고 있다. 연계대상도시들은 교통정보센터 구축비용을 절감하고, 서산시로부터 매년 유지관리 비용을 제공받아 행정개혁의 모범 모델로 평가받고 있다(Bucheon traffic information center, 2024).

<Fig. 1>

BIMS concept diagram(MOLIT, 2024)

<Fig. 2>

The Concept diagram of wide-area cloud (KOTSA, 2024)

2. 버스정보시스템 성능평가 방법론

MOLIT(2016)는 버스정보시스템의 정시성에 대한 성능평가 기준을 버스정보시스템의 기반정보 구축 및 관리요령에 제시하였다. 본 규정에서는 버스정보 시스템을 운영하기 위해 요구되는 관련 법령을 규정하고 있으며, 성능율 유지하기 위한 관리기준으로 정류장 표출정보와 실제 도착시간의 오차가 3분 이내인 비율이 90% 이상 유지될 수 있도록 제시하였다. 평가방법은 버스가 도착예정인 정류장을 기준으로 시지역은 10개 전의 정류장, 군지역은 5개 전의 정류장에서 가공된 도착예정정보와 실제 버스가 도착한 시간의 차이가 ±3 분 이내면 정상, 그 이상이면 비정상으로 계산하여 1일 단위 전체 정상 비율(%)로 평가한다.

MOLIT(2022)는 지능형교통체계(ITS) 설계편람을 배포하여, 버스정보시스템 구축 후 시스템 성능 보장이 되기 위한 성능시험의 필요성을 제시하였다. 버스정보시스템은 다음과 같이 구축 전후 효과분석을 수행하여 야 하며, 기능 요구사항에 따라 조사항목은 사업시행자가 변경 할 수 있도록 제시하였다.

3. 비즈니스 모델 사례 조사

사업화를 위해 다양한 비즈니스 모델이 존재하며, 본 연구는 기존 다양한 비즈니스 모델을 조사하고, Open BIS 플랫폼에 적합한 모델을 활용하고자 한다.

EPM(Ecosystem Pie Model) 모델은 관리 및 학술적인 목적으로 혁신 생태계의 설계 및 분석, 지도화를 할 수 있는 시각화 수단이며, 패키지형 연구개발 투자플랫폼 기본모델이다(Talmar, 2017).

<Fig. 3>

EPM Model(Talmar, 2017)

SDBMR(Service Dominant Business Model Radar) 모델은 서비스 제공 비즈니스 모델의 공동개발을 설계하 기 위한 수단이며, EPM 모델과 마찬가지로 원 양식을 기반으로 하지만, SDBMR 모델은 새로운 서비스 창출 을 위한 기술적인 중요 가치를 세우는데 초점을 둔다. 네덜란드 C-ITS 아키텍처, 네덜란드 스마트 모빌리티 디지털 혁신에 적용되었다(Turetken et al., 2018).

<Fig. 4>

Netherlands C-ITS architecture SDBMR(TNO and TU/e, 2015)

<Fig. 5>

Digital Innovation in Smart Mobility in the Netherlands SDBMR(Turetken et al., 2018)

CANVAS 모델은 새로운 사업 모형을 개발하고, 기존의 모형을 문서화하기 위한 경영전략 템플릿이며, 전 세계 가장 널리 사용되는 비즈니스 모델이다. CANVAS 모델은 비즈니스에 포함되어야 하는 9개의 주요사업 요소를 한눈에 볼 수 있도록 만든 그래픽 템플릿이다. 기업이나 제품의 밸류 프로포지션, 인프라스트럭처, 고객, 재정의 시각차 차트를 통해 잠재적인 트래이드 오프를 묘사함으로써 사업체들이 자신들의 활동을 조 정할 수 있도록 돕는다(Wikipedia, 2024).

<Fig. 6>

CANVAS model(Wikipedia, 2024)

Ⅲ. Open BIS 플랫폼 개발

1. Open BIS 서비스 모델 수립

본 연구에서 개발하는 Open BIS는 버스 탑승자(이용자, 운전자)의 스마트폰 앱을 통해 버스정보를 수집하 고, 클라우드 센터에서 가공한 후 이용자에게 제공하는 저비용 버스정보제공 시스템이다. 본 연구는 Open BIS 서비스 모델 수립 시 참고하고자, 수도권 및 전국 권역별 30개의 지자체 BIS 서비스를 조사하였고, 대상 지자체는 다음과 같다.

국내 버스정보시스템 서비스 현황을 조사한 결과, 공통적으로 버스의 현재 위치 및 도착예정 시간, 버스 번호, 배차간격 등의 기본정보를 제공하고 있다. 관광지 정보, 교통카드 충전소, 주차장, 단속지역, 일반버스 및 저상버스와의 구분, QR코드 스캔시 도착정보 제공의 지자체별 상이한 서비스도 제공하고 있다.(ITS Korea, 2022)

본 연구는 국내 버스정보 시스템의 서비스를 조사 후 개발도상국에 적용가능 하도록 저비용으로 정보 제 공을 위한 서비스모델을 수립하였다. 서비스 분류는 모바일 기반 기반정보 수집(구축 및 갱신), 모바일 기반 실시간 정보 수집(이용자 및 운전자), 모바일 기반 정보 제공(이용자 및 운전자), 보상(이용자 및 운전자)로 구분하여 하단과 같이 단위서비스를 제시하였다.

Open BIS 서비스는 센터 구축비, 정류장 버스정보 안내기, 버스 단말기 등 정보 수집 및 제공 시설의 구축 비 절감이 가능하기 때문에, 현황조사 부분에서 언급한 소규모 지자체 및 개발도상국에 적합한 버스정보 제 공 시스템이다. 본 서비스의 실현을 위해서는 이용자 및 운전자의 정보제공이 반드시 필요하며, 제공을 유도 하기 위한 보상체계 및 관계자 구성을 수립하는 것이 필요하다.

Open BIS 정보 수집의 주체는 QR코드와 스마트폰 GPS 정보이며, 정보 수집을 위해 버스정류장과 버스 내부에는 QR코드를 부착하여, 스마트폰이 인식을 할 수 있도록 해야 한다. 또한, 이용자 및 운전자는 정보 수집 및 제공 App을 설치하여, 이용하여야 한다.

<Fig. 7>

Open BIS concept diagram

2. Open BIS 플랫폼 개발

버스정보시스템은 일반적으로 버스 정보를 수집하는 버스단말기, 정보를 가공하는 센터 서버, 버스 정보 를 제공하는 버스정보안내기로 이루어져 있다. Open BIS는 구축비 절감을 위하여, 이용자의 스마트폰, 버스 운전자의 스마트폰, 클라우드 서버를 활용한 센터 플랫폼을 통해 버스정보 서비스를 제공하도록 개발하였다. Open BIS 플랫폼은 이용자가 탑승하는 버스정보를 제공하고, 버스정류장의 기반정보를 수집하며, 이용자에 게 버스정보를 제공하기 위한 이용자앱, 버스의 실시간 위치정보, 버스 노선 기반정보, 운전자 정보 제공을 위한 운전자앱, 정보들의 가공 및 제공을 위한 센터플랫폼으로 구성된다.

<Fig. 8>

Open BIS platform

Ⅳ. Open BIS 플랫폼 평가

1. 현장검증 방안 및 운영

본 연구에서 개발한 Open BIS 플랫폼은 BIS를 구축하기 어려운 영세 지자체나 개발도상국 국가를 대상으 로 한다. 본 연구에서는 테스트베드 운영을 위해 대상지역을 검토하였고, 전라남도 무안과 목포 사이에서 운 영하는 200번 노선을 대상으로 진행하였다. 본 테스트베드 구간은 거점인 목포와 소규모 지자체인 무안과의 연계 노선이 있어, Open BIS 플랫폼의 테스트베드 운영에 적합한 것으로 판단되었다.

200번 노선은 총 117개의 정류장으로 구성되어 있고, 1일 77회 운영되고 있으며, Open BIS 정시성 평가와 AHP 기반 사용성 평가를 진행하였다.

<Fig. 9>

Testbed target routes

Open BIS 플랫폼은 기존 버스정보시스템에서 정보를 수집하는 단말기를 스마트폰이 대체하기 때문에, 운 전자의 스마트폰에 앱을 설치하여 주기적인 위치정보를 수집하고, 이용자의 승하차시 정보수집을 통해 이벤 트식 위치정보를 수집한다. 본 연구는 운전자 스마트폰에 Open BIS 정보수집앱을 설치하였으며, 버스내 QR 코드를 설치하여 이용자가 앱 실행 및 QR코드 인식 후 위치정보를 송신하도록 하였다.

<Fig. 10>

Operation of testbed for on-site verification

2. 정량적 평가

Open BIS 정시성 평가는 기준 버스정류장 2개소를 선정하여, 버스 도착 5개소 전 정류장 기준으로 도착예 정시각와 실제 도착시간을 비교하여 3분 이내인지 측정하였다.

기준 정류장 중 1개소는 목포 인근의 도심지안에 위치한 정류장으로 하였고, 1개소는 이용자 이용이 많지 않은 비도심지로써 무안 인근의 한국폴리텍대학 정류장을 선정하였다.

<Fig. 11>

Quantitative evaluation survey location

본 연구는 기준 정류장 2개소에 조사자가 대기하여, 하단과 같이 Open BIS 이용자 정보제공 앱을 활용하 여, 도착시간을 측정하였다.

비도심지 기준 정류장인 한국폴리텍대학 정류장 기준으로 2개 버스를 제외하고, 3분 이내의 정시성 기준 을 부합하는 것으로 나타났다. 총 18대 차량 중 16대가 부합하여, 88.8%의 정시성 확보를 나타내었다.

도심지 기준 정류장인 홈플러스 정류장 기준으로 해당시간 운영 중인 모든 버스가 3분 이내의 정시성 기 준을 부합하는 것으로 나타났다.

3. 정성적 평가

본 연구는 개발한 Open BIS 플랫폼을 버스 이용자에게 체험하게 한 후 사용자의 만족도를 조사하기 위한 사용성 평가를 진행하였다. 사용성 평가 지표는 편의성, 조작성, 기능성, 만족도로 구분하였고, 각각의 지표 에 대해 AHP분석을 실시하여, 플랫폼에 대해 보완 시 중점을 두어야하는 척도를 확인하였다.

사용성 평가는 총 119명의 인원을 대상으로 수행하였고, 테스트베드 구간은 200번 노선이 목포대, 초당대 등 대학교가 다수 분포되어 10대 8%, 20대 62%, 30대 8%, 40대 8%, 50대 7%, 60대 이상 7%가 참여하였다. 문항별 설문 결과 전반적으로 4점이상의 긍정적인 답변을 얻었으며, 조작성 및 기능성에서 다른 지표에 근 소하게 높은 결과를 얻었다. 또한, 본 연구는 Open BIS 플랫폼의 앱 개선시 중요도를 확인하고자 평가 지표 별 AHP 분석을 수행하였고, 응답의 신뢰성을 판단할 수 있는 Consistency Index 유호 수치 이상 의견만 분석 하였다. AHP 분석 수행 결과 편의성(0.261), 조작성(0.209), 기능성(0.276), 만족도(0.253)으로 분석되었다. 이를 통해 Open BIS 플랫폼 앱 개선 시 기능성이 제일 중요하며, 편의성, 만족도, 조작성 순으로 중요한 것으로 판단되었다.

Ⅴ. Open BIS 플랫폼 사업화 방안

연구개발의 주된 목적은 실용화이고, 개발에서 종료되는 것이 아니라 상용화 및 사업화가 되어 경제적인 수익창출이 필요하다. 본 연구는 개발도상국 혹은 예산여건이 어려운 소규모 지자체를 대상으로 BIS 서비스 제공을 목적으로 한다. 이에 본 연구는 해외 개발도상국을 대상으로 실용화를 위한 비즈니스 모델을 제시하 였다. 본 연구는 Open BIS 비즈니스 모델 수립을 위해, Pie, EPM, SDBMR, CANVAS 모델을 검토하였다. 각 각의 모델별 장점이 있으나, 네덜란드에서 C-ITS 및 스마트 모빌리티 운영에 활용한 SDBMR 모델을 활용하 여 Open BIS 비즈니스 모델을 수립하였다. SDBMR 모델은 솔루션과 관련된 주체별 이익과 비용, 해야할 활 동과 가치를 구분하여 작성하는 것으로, 각 주체별 비즈니스 구조를 한눈에 확인하는데 용이한 장점이 있다.

본 연구는 SDBMR 모델을 활용하여, 그림 12와 같이 비즈니스 모델을 수립하였다. SDBMR 모델은 Actor, Benefit, Cost, Co-production activity, Value proposition으로 계층을 구분할 수 있다. Actor는 Open BIS 서비스를 제공하기 위해 상호작용하는 관련된 주체를 의미한다. 본 연구는 Open BIS 플랫폼의 Actor를 Open BIS 사업 자, 한국 정부, 정보제공자, 버스운전자, 버스운영자, 버스운영사, 대상국 정부, 버스이용자로 구분하여 제시 하였다. Benefit은 금전적 혹은 비금전적으로 Actor들에게 얻어지는 이익을 의미하며, Cost는 금전적 혹은 비 금전적인 지출을 의미한다. Coproduction activity는 각각의 Actor가 가치를 달성하기 위해 수행해야하는 활동 을 의미하며, Value proposition은 하나의 Actor에 의해 받을수 있는 주요 가치의 일부를 의미한다.

<Fig. 12>

Open BIS business model

본 연구는 Open BIS 플랫폼의 개발도상국 대상 확대보급을 위해 다음과 같이 SDBMR 모델을 제시하였다. Open BIS 사업자의 경우 구축비 및 운영비가 수익이 될 수 있으며, 개발과 운영인력이 투자가 될 수 있다. 개방형 플랫폼이기 때문에 전세계 어디든 확장할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 한국 국토교통부 입장에서 는 국가간 협력을 통해 한국의 기업이 세계에 지원할 수 있는 가치를 마련할 수 있다. Open BIS 플랫폼을 운 영하기 위해 가장 중요한 정보제공자의 입장에서는 본인이 버스를 탑승하며 개인의 위치를 제공하여, 정보 제공에 따른 혜택, 보상이 수익이 된다. 버스 운전자 입장에서는 본인의 모바일을 통해 위치정보를 제공해야 하지만, 앞뒤차간 위치 등을 파악하여, 버스 운행을 효율적으로 할 수 있는 가치를 누릴 수 있다. 버스 운영 사의 경우 버스에 Open BIS가 운영되도록 QR코드 등의 인프라를 설치해야하는데, 이러한 투자를 통해 효율 적인 버스 운영, 배차 등을 가치로 판단할 수 있다. 개발도상국 정부 입장에서, 인프라 제공 및 운영 허가를 통해 자차이용을 줄여 교통혼잡을 줄이고, 대중교통 서비스 향상을 통해 버스이용률을 높이는 가치를 얻을 수 있다. 또한, 가장 중요한 Open BIS 이용자 입장에서 버스의 위치파악, 정시성 확보를 통해 양질의 버스서 비스를 누릴 수 있다.

SDBMR 모델은 Open BIS와 관련된 다양한 주체의 입장과 누릴 수 있는 서비스를 예상함으로써, 실제 사 업화시 중요한 고려요소를 하나의 도식을 통해 확인할 수 있었다.

Ⅵ. 결 론

버스정보시스템은 지자체별 단독센터에서 정보를 수집, 관리, 제공하며, 버스 내부에 설치된 단말기, 각 정류장별 안내기, 센터 및 SW, HW 구축을 위한 초기 구축비가 과다하게 소요된다. 이에 따라, 재정적 여건 이 불리한 소규모 지자체 및 개발도상국에서는 버스정보시스템 도입이 부담으로 작용되고 있다. 하지만, 개 발도상국은 열악한 사회 인프라 및 낮은 소득 수준에도 불구하고, 스마트폰의 보급률이 높으며, 온라인 콘텐 츠, 소셜 미디어 보급 및 사용률이 매우 높은 실정이다. 스마트폰은 GPS 센서, 카메라 등 위치기반의 정보 수집 및 정보의 제공이 가능하기 때문에 고가의 현장 단말기를 대체할 수 있다.

이에 본 연구는 고가의 현장단말기를 스마트폰으로 대체하고, 센터시스템은 클라우드 서버 기반으로 개발 함으로써, 어디에나 적용 가능한 확장형 Open BIS 서비스를 제시하고, 플랫폼을 개발하였다. 테스트베드 운 영을 통해 Open BIS 플랫폼의 원활한 운영성능을 확인하였다. 이를 기반으로 실용화를 위한 비즈니스 모델 을 수립하여 향후, 수출 목적의 사업화를 위한 모델을 제시하였다.

Open BIS 플랫폼은 이용자 참여기반 위치정보 수집이 필수적이다. 이용자 모바일 기반 이벤트 위치정보, 운전자 모바일 기반 주기적 실시간 위치정보가 지속적으로 확보가 되어야 한다. 이용자와 운전자의 정보제 공 참여유도가 필수적이며, 참여율을 높이기 위한 방안제시가 성공적인 사업화를 위해 필요한 것으로 판단 되었다.

본 연구는 Open BIS 플랫폼을 국외 개발도상국에 적용시의 경제성 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구는 인도네시아 자카르타를 대상으로 하여 BRT 적용시의 비용 절감 효과를 확인하고자, 기존 BIS와 Open BIS의 구축 및 운영비를 비교하였다. 기존 BIS는 일반적인 구축 단가에 Transjakarta 정류장 수 및 버스 수를 적용하 여 비용을 산출하였다. Open BIS의 경우 개발비는 연구과제 예산을 적용하고, 클라우드 서버 임대비는 국내 에 설치하는 것을 감안하여, 국내 통신사 클라우드 서버의 단가를 적용하였다. 이용자 앱의 통신비는 보상이 운영자적 관점에서 비용으로 소모되는 것으로 가정하였고, 연간 Transjakarta의 이용객(약 1억8천만명)의 10% 가 Open BIS를 이용하여, 요금의 5%를 보상 받는 조건으로 단가를 산정하였다.

현시점인 2024년에 적용하여, 구축비와 운영비를 비교한 결과는 다음과 같으며, 인도네시아 자카르타 BRT를 기준으로 Open BIS는 기존 BIS 대비 12.3%의 예산으로 구축 될 수 있다. 또한, 통신비 및 유지관리비 는 기존 BIS보다 연간 74.8%의 예산으로 운영 될 수 있는 것으로 산출되었다.