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심층기획 [Future Sketch] 디지털 트윈, 산업의 문제 해결·예측하는 인터페이스

㈜한국에스리 황승연 부장 “3D 시각화가 디지털 트윈의 전부 아냐, 최종 단계는 자동화”

[산업일보]


국토교통부가 지난 4월 ‘한국판 뉴딜’의 핵심사업으로 ‘제6차 국가공간정보정책 기본계획’에 따른 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’ 사업의 본격 추진을 확정했다. 신산업 기반으로서의 역할과 안전한 국토·시설 관리를 위해 디지털 트윈 기술에 주목한 것이다.

현실 속 집 내부의 작은 수도관 하나, 기계 장치의 나사 위치 하나까지도 가상 세계에 ‘쌍둥이’처럼 구현하는 ‘디지털 트윈’은 공간정보 기반의 건설 관련 산업만이 아니라, 제조업, 농수산업, 의료업 등 다양한 분야에 적용 가능한 4차 산업혁명 시대의 중요 기술이다.

디지털 트윈을 생각하면 3D로 시각화한 이미지가 먼저 떠오르지만, 디지털 트윈에서 시각적 요소보다 중요한 부분은 가상 세계에서 현실 세계의 문제를 확인하고, 시뮬레이션을 통해 문제를 해결 및 예측하며, 현실과 가상을 이어주는 인터페이스로 활용할 수 있다는 점이다.

[Future Sketch] 디지털 트윈, 산업의 문제 해결·예측하는 인터페이스
인터뷰 중인 ㈜한국에스리(esri Korea) 황승연 엔터프라이즈 사업개발본부 부장(왼)

디지털 트윈, 산업의 문제 해결 및 위기 대응 가능 기술

다방향 커뮤니케이션이 가능한 GIS(지리정보체계) 디지털 트윈 플랫폼을 제공하는 ㈜한국에스리(esri Korea)의 황승연 엔터프라이즈 사업개발본부 부장은 “디지털 트윈은 현실을 똑같이 모델화해서 정확한 데이터를 보유하고, 활용하는 것이 중요한 부분”이라고 강조했다.

최근 이상기후나 코로나19 팬데믹과 같은 감염병 사태와 같이 예측 불가능한 변수들의 돌발적인 발생은 글로벌 공급망 체인 전반을 위협하며, 제조업은 물론 리테일, 서비스업 등 모든 분야의 비즈니스에 큰 리스크를 야기했다. 그러나 위기 상황이더라도, 현실의 데이터를 빠르게 모아 분석해 상황을 최적화시킨다면 대응할 수 없는 일도 아니다.

황승연 부장은 “GM의 경우, 공장 화재 혹은 기상이변과 같은 예측할 수 없는 상황이 발생해도, 문제가 되는 특정 부분들을 빠르게 파악해서 어떻게 대체 물자를 확보하고, 이를 안전하게 조립라인으로 이동시킬 것인지에 대한 답을 찾는데 디지털 트윈 기술을 활용하고 있다”며, 디지털 트윈 구축으로 확보한 데이터를 바탕으로 리스크를 최소화하고, 위기에 대응해 기업의 자산을 보호할 수 있는 체계를 갖출 수 있다고 말했다.

재난 혹은 파업 등으로 셧다운이 되면 물량 공급 위험 가능성이 존재하는 제조업에서의 디지털 트윈 구축은 생산성 및 품질 향상과 리스크 대응을 위해서만이 아니라, 시장 확장, 공급망 재고 관리, 산업 현장 안전 관리, 물량 공급 계획, 효율적인 마케팅 및 업무 전략 수립 등 다양한 상황과 문제 해결을 위해 활용할 수 있다.

[Future Sketch] 디지털 트윈, 산업의 문제 해결·예측하는 인터페이스
㈜한국에스리(esri Korea) 황승연 엔터프라이즈 사업개발본부 부장

디지털 트윈 기술의 미래

황 부장의 말에 따르면, 디지털 트윈은 성숙도에 따라 5단계로 구분할 수 있다. 1단계는 현실 세계를 드론 등 다양한 도구로 캡처한 뒤 2D나 3D모델로 시각화하는 것이고, 2단계는 시각화한 정보를 실제 업무에 적용하는 것이다,

여기까지가 디지털 트윈의 시작이라면, 각 산업의 데이터를 수집해 운영 효율화·예방·예측 등에 활용해 문제를 해결할 수 있는 다음 단계들은 디지털 트윈의 궁극적인 목적을 달성하는 과정이다.

3단계는 IoT나 센서를 통해 수집한 실시간 정보로 보다 현실감 있고 역동적인 디지털 트윈을 구축하고, 4단계에서는 양방향 통합 및 상호작용이 더해져 원격/몰입형 운영이 가능하다.

5단계는 인공지능(AI)을 통해 디지털 트윈 객체 스스로 자율적으로 운영 및 유지 관리가 가능한 ‘자동화’ 단계로, 다양한 기술과 융·복합한 디지털 트윈의 최종 완성형이라고 할 수 있다.

황 부장은 GIS, 디바이스나 통신, 3D 기술 등 다양한 IT 기술과 융합돼 탄생한 디지털 트윈이 향후 엣지 컴퓨팅 등 더욱 다양한 기술과 어우러져 현실 세계와 가상 세계의 실시간-양방향 통신이 가능한 인터페이스로 발전, 현실과 가상 세계의 유기적인 융합을 이룰 것이라고 전망했다.

“디지털 트윈 기술을 활용하면 데이터의 공유로 산업 간의 협업과 융합이 더 쉬워질 것”이라고 말한 황 부장은 “비즈니스 모델 또한 전통적인 영역보다 확장되거나 변화할 것”이라고 가까운 미래를 예상했다.

이어 “디지털 트윈의 핵심은 ‘데이터’”라고 강조하며 “앞으로 더 많은 데이터가 더 빠른 속도로 쌓일 것이고, 계속 새로운 기술이 개발될 것이다. 이를 지속가능하게 바라보고, 디지털 트윈에 대한 정확한 이해를 바탕으로 장기적인 활용 목표와 전략을 바로 세워, 확장될 데이터와 활용들을 염두에 두고 인프라화 해야 한다”고 말했다.
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