원룸 지킴이 시스템 (정부혁신 끝장개발대회 아이디어톤 출품)

 

정승영&김경태 - 화려한 조명팀

제3회 정부혁신 끝장개발대회 아이디어톤 출품

 

<출처 : kbs뉴스 기사, “비밀 아닌 공동현관 ‘비번’…범죄 돕는다”에서 발췌>

 

 

소개글

이 기획서는 공동현관의 비밀번호가 택배 및 음식 배달기사님에게 노출되는 문제점에 대해 다룹니다. 늘어나고 있는 비대면 거래에서 기사와 이용자가 서로가 불편하고 불안할 수 있는 문제점을 해결하고자 이 기획서를 작성합니다.

 

제안 이유

코로나로 인해 온라인 구매가 늘어났습니다. 많은 주거형태 중 원룸 빌라와 같이 경비실이 없는 공동현관을 이용하는 경우, 외출 또는 근무로 인해 집에 부재시 택배기사의 연락을 받고 비밀번호를 알려주거나, 배송 메모에 비밀번호를 적어, 비밀번호가 주거인 외 사람들에게 노출 되는 경우가 다반사입니다. 

 

또한, 현 코로나 문제로 인해 비대면 택배가 늘어, 직접 대면하여 전달 받을 필요 없이 문앞에 놓는 경우가 많습니다. 이로 인해 비밀번호를 알려주고 외출을 하는 경우가 많아져 더욱 해당 문제를 자아냅니다.

저희는 비밀번호 유출 없이 택배를 받는 시스템을 제안하여, 이러한 경비실이 없는 주택/빌라의 비밀번호 유출 문제를 해결하고자 합니다.

자료 조사를 통해 확인할 수 있는 것은, 이 문제점은 생각보다 심각합니다. 

 

위와 같이 공동주택 주거침입 발생 추이는 해마다 큰 폭으로 증가하고 있습니다. 이는 특정 주거형태에 국한되지 않고, 아파트, 다세대주택 등 모든 주거형태에서 나타나고 있습니다. 

또한 1인가구의 비율또한 지속적으로 늘어나고 있는데, 이는 주거침입이 발생했을 시의 위험성과도 직접적으로 연관되어 있습니다.

 

코로나로 인해 늘어나는 비대면 거래에서 공동현관의 보안 취약점은 주거침입 발생을 해결하는데 가장 중요한 문제점입니다. 이에 대한 해결책을 찾고자 본 아이디어를 제안합니다.

 

본 문제는 최근 행정안전부 위원회에서도 특단의 조치가 필요하다고 다루어졌던 문제로 현재에도 그 심각성이 유지되며, 관련 정부의 예방, 범죄 방지 정책이 반드시 필요함이 시사되고 있습니다.

https://url.kr/1B95gs (최근 5년간 주거침입성범죄 1611건 발생.. "특단의 대책 필요" 2019년.)

 

이러한 상황에서 저희는 공동현관문을 전부 교체(약 150만원)하는 것이 아닌, 기존의 공동현관문 시스템 옆에 8만원의 비용인 저희 시스템을 설치하는 것만으로 비밀번호 유출 및 이로인한 잠재적인 주거침입 문제를 해결하는 아이디어를 제시합니다. 이를 통해 정부가 현재 필요성이 대두되고 있는 주거침입 예방 정책을 적은 예산을 가지고 효율적으로 시행할 수 있도록 합니다.

 

첨부 영상

원룸 지킴이 시스템 작동설명 영상: https://youtu.be/Dia9NoB9Efk

 

“비밀이 아닌 공동현관 ‘비번’, 범죄 돕는다” : https://www.youtube.com/watch?v=B5Rh3LBjBSo

“떠도는 아파트 공동현관 비밀번호, 주민 불안” :

https://imnews.imbc.com/replay/2017/nwdesk/article/4198227_30212.html

출품작의 역할

제시한 문제를 해결할 수 있는 방법은 많지만, 보통 기존 공동 현관문 장치를 바꿀 때 발생하는 비용은 150만원 이상으로 매우 비싸 잘 바뀌지 않는 문제점이 있습니다.

본 출품작은 특히 이 비용적인 측면을 고려하여, 공동현관문의 비밀번호 입력장치 옆에 설치하는 것만으로, 비대면 택배 거래로 인해 “낮아진 공동현관문의 보안 문제”를 해결하여, 택배 기사 및 공개된 비밀번호로 인해 발생한 잠재적인 범죄자들에 의한 주택 범죄 발생을 예방하고 사전에 차단합니다.

 

출품작에 대한 기대 효과

총 500가구 기준 하나의 빌딩 당 저희 시스템(이하 ‘원룸 지킴이 시스템’)의 총 설치 비용은 약 8만원으로 기존의 공동현관문 시스템 전체를 바꿔 보안성을 강화하는 것에 비해 매우 저렴하며, 타 주거 침입 예방 비용에 비해 저렴하여 예산 절감이 가능합니다.

즉, 기존의 공동현관문 시스템을 유지하며, 옆에 장착하는 방식을 채택함으로써 적은 비용으로 비밀번호 유출 문제을 해결하고 나아가 주거 침입 문제를 예방하여 ‘코로나 택배 폭주’로 인해 더욱 문제가 되는 주거 침입 범죄의 예방 정책에 대한 국가 예산을 절감을 도모할 수 있을 것으로 예상됩니다.

 

출품작 작동 설명 애니메이션

원본 영상 :  https://youtu.be/Dia9NoB9Efk

 

출품작의 제작 과정

제작&구현 요소

1. 물류 업체에서 택배를 보내기 전 출하 등록 시 해당 택배 기사의 기기에 해당 택배 예정 시간에만 유효한 NFC를 발급.

2. 발급 받은 NFC를 이용해 해당 주택 방문 시 공동 현관문을 열고 출입 후 택배를 놓는다.

 

1번 기능의 구현 방안

물류업체의 택배 기사들의 기기(안드로이드)에 저희의 앱(이하 ‘원룸 지킴이 앱’)이 깔려있고 기기의 기존 물류업체 앱과의 통신 권한을 허용 받았음을 가정합니다. 기기의 출하 앱에 등록된 정보를 android broadcast receiver(앱과 앱간의 통신 모듈)를 통해 받아옵니다. 해당 정보는 ‘원룸 지킴이 앱’을 통해 저희의 ‘원룸 지킴이 앱 서버’로 전달되고, 각 택배 도착지 별로 임의의 NFC를  해당 택배기사의 ‘원룸 지킴이 앱’으로 전송해줍니다. ‘원룸 지킴이 앱’에서는 전달 받은 NFC를 기기내에 기록해 놓습니다. 이때 서버에서는 물류 업체 앱간의 통신으로 받은 각 택배 송장 별 목적지 주소, 택배 도착 예정 시간을 발급 받은 NFC 와 함께 데이터 베이스에 정보를 기록합니다.

 

2번 기능의 구현 방안

데이터 분석 결과 도출된 주거 침입 범죄가 가장 많이 일어난 지역의 주택에 저희의 시스템(이하 ‘원룸 지킴이 시스템’)이 설치되어 있다고 가정합니다. 구체적인 설치 방법은 이하 내용입니다. 먼저 ‘원룸 지킴이 시스템’은 라즈베리파이와 NFC 센서로 이루어져 있고, 라즈베리 파이에 모터 드라이버 L298N를 연결한 후, 해당 드라이버 칩과 DC모터를 연결하여 설치합니다. 최종적으로 납작선과 공동현관문의 아래 틈을 이용하여 원룸 공동현관문 안쪽 문열림(동작 감지) 센서 옆에 dc모터가 위치하도록 고정한다.

* 공동 현관문의 안쪽 문열림 센서는 기존 공동현관문에 있던 것을 그대로 이용합니다.

택배 기사가 저희 ‘원룸 지킴이 시스템’이 설치된 원룸을 방문하였을 때 택배 기사의 기기를 공동 현관문 옆에 설치된 ‘원룸 지킴이 시스템’에 가져다 대는 순간 ‘원룸 지킴이 앱’에서는 금일 해당 앱에 등록된 NFC 신호 모두를 기기 밖으로 내보냅니다. 해당 신호를 ‘원룸 지킴이 시스템’에서 NFC 센서를 통해 받게 되고, NFC 센서에서 라즈베리파이로 전달된 신호값은 라즈베리파이에 상수값으로 등록된 해당 건물 주소와 쌍 이뤄 하나의 packet으로 라즈베리파이를 통해 ‘원룸 지킴이 앱 서버’로 다시 전달됩니다. ‘원룸 지킴이 앱 서버’에서는 전달받은 주소와 신호값 쌍이 데이터베이스에 등록되어 있는지 확인한 후, 등록되어 있으면 True 값을 등록되어 있지 않다면 False 값을 ‘원룸 지킴이 시스템’의 라즈베리파이로 전달합니다.(동기 통신(sync 통신)으로 이루어짐) 서버로부터 전달받은 Boolean 값에 따라 ‘원룸 지킴이 시스템’에서는 라즈베리파이에 연결된 모터를 작동시키거나 작동시키지 않음으로써, 문을 열거나 열지 않는 작업을 수행합니다. ( 즉, 전달받은 boolean 값이 true라면, 모터를 작동시켜 모터에 연결된 플라스틱 조각을 움직이고, 이러한 움직임이 모터 바로 옆의 공동현관 안쪽의 동작 감지 센서에 감지되어 문이 열리는 방식입니다. 모터는 공동현관문의 안쪽 동작 감지 센서 바로 옆에 위치하므로 보통 문 위에 있고, 따라서 당연히 사람의 통행을 방해하지 않습니다.) 

매일 새벽 ‘원룸 지킴이 앱 서버’와 연동된 데이터베이스는 데이터를 초기화하는 작업을 수행하며, ‘원룸 지킴이 앱’ 역시 매일 새벽 백그라운드에서 등록된 nfc 데이터를 초기화 하는 작업을 수행합니다.

예상 비용

하나의 ‘원룸 지킴이 시스템’ 개당 약 7만원 (raspberry pi 3 : 3~4만원, 모터 드라이버(L298N), DC 모터, explore nfc board for raspberry pi – 3만원)

* 모터 드라이버의 사용 이유 - 라즈베리파이에 dc 모터를 바로 연결하면 보드에 손상을 주기 때문.

원룸 지킴이 앱 및 원룸 지킴이 앱 서버 개발비(외주비) 약 500만원(적은 task, 낮은 수준의 기술 요구)

총 500가구 기준 하나의 빌딩 당 원룸 지킴이 시스템 총 설치 비용은 약 7~8만원으로 기존의 공동현관문 시스템 전체를 바꿔 보안성을 강화하는 것에 비해 매우 저렴하며, 타 주거 침입 예방 비용에 비해 저렴하여 예산 절감이 가능합니다.

 

적용 기술

‘원룸 지킴이 앱’ : 안드로이드 앱 프론트 개발 및 RESTful API 통신

‘원룸 지킴이 앱 서버’ : Django 및 RESTful API 통신, Random NFC generator 및 NFC 신호에 대한 SHA-256 암호화 블록 기술

‘원룸 지킴이 시스템’ : 라즈베리파이의 TCP/IP 동기 통신, 라즈베리 파이의 모터 드라이버 및 모터 제어를 위한 라즈베리파이 임베디드 코딩 기술.

공통 :

-      배포 및 개발 효율성을 위한 docker, docker-compose

-      ‘원룸 지킴이 앱 서버’는 gcp instance 사용 예정으로 클라우드 보안을 위한 방화벽 관리 전략 기술, 실시간 서버 사용량에 따른 효율적인 부하 분산을 위한 gcp k8s 기술

 

활용 데이터

물류업체의 택배 조회 Open API

경찰청으로부터 얻은 서울 주거 침입 및 주거 침입 범죄 발생지 공공 데이터

 

데이터 활용 방법:

• 개인정보 비식별화 처리를 하여 데이터 분석함으로써 주거 침입 범죄 발생 빈도가 높은 지역을 추출
• 해당 지역부터 우선으로 ‘원룸 지킴이 시스템’을 설치 후 서비스를 시행한다.