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[전문가 시각] 디지털트윈의 미래
[전문가 시각] 디지털트윈의 미래
  • 박광하 기자
  • 승인 2018.10.23 13:34
  • 댓글 0
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최동학 국가기술표준원 국가표준코디네이터

디지털트윈 기술이 최근 제조, 에너지, 교육, 조선, 토목, 도시 등 다양한 산업 및 사회에서 도입되면서 기술개발, 활용, 서비스에 대한 이야기들이 확산되고 있다.

디지털트윈은, 현실 세계에서 실체를 갖고 있는 물리적 시스템과 이것의 구조, 기능과 동작을 그대로 소프트웨어 시스템으로 만들어 서로 연결함으로써 거울을 앞에 두고 서로 쌍둥이처럼 동작하도록 하는 기술을 말한다.

각 응용 분야에서 쌍둥이처럼 만들어져 있는 디지털트윈 시스템을 통해 계획 수립부터 운영, 관리, 유지 보수 및 조기 대응 등에 대해 사전에 시뮬레이션 검증, 시스템 운영 동안에 최적화 수행, 미래 상황 예측, 사후 문제분석 등이 가능해지게 되어 널리 도입되기 시작하고 있는 것이다.

디지털트윈의 기본 개념은 2002년에 미국 마이클 그리브스 박사가 제품생애주기관리(PLM)의 이상적 모델로 설명하면서 등장했다. 이후 GE가 자사의 엔진, 터빈 등 제품에 디지털트윈 모델을 적용하면서 널리 알려져 GE가 디지털트윈의 원조로 혼동하는 상황이 빚어지기도 했다.

이 때문에 지금도 디지털트윈의 개념이 제품 단위에 대한 쌍둥이 동작 모형으로 폭 좁게 이해하고 있는 사람들이 있는 상황이다.

한편, 2006년 경에 임베디드 시스템에서 디지털트윈과 같은 개념으로 사이버물리시스템(CPS) 단어가 등장했고, 2007년에 미국 대통령과학기술자문위원회(PCAST)가 CPS를 국가적 우선순위로 선언한 이래 임베디드 시스템이 쓰이는 여러 분야에서 CPS가 활용돼 왔다. 제조업 혁신을 도모하기 위해 독일에서 출발한 4차 산업혁명의 비전에는 CPS를 핵심 기반 기술 가운데 하나로 두고 있을 정도이다.

CPS와 디지털트윈은 같은 기본 개념을 공유하고 있었음에도 기술개발, 응용, 비즈니스 등의 이해관계자들이 다른 도메인을 형성해 따로 전개돼 왔는데, 최근에 디지털트윈이 여러 분야에서 더 많이 도입되고 확산되는 배경에는 두 가지가 이유가 있다고 볼 수 있겠다.

첫째는 새로운 분야에서도 디지털트윈 개념을 구체화하고 적용할 수 있을 정도로 기반 기술이 축적됐다는 점이다. 디지털트윈 모델을 만들고자 하는 물리적 실체 대상에 대해 3D 형상을 만들고, 증강현실, 가상현실 등을 통해 가시화할 수 있고, 대상물의 기능과 동작 등을 가상 모델화 할 수 있다. 대상물의 실제 동작 현황을 실시간 모니터링하면서 데이터를 수집하고, 빅데이터, 인공지능 등을 통해 분석할 수 있다.

두 번째 이유는 누구나 빠르게 이해할 수 있는 직관적 이름 덕분이라고 할 수 있다. 어떤 낯선 개념이 비즈니스 생태계에서 생존 및 확산되려면 받아들이고 투자를 유발하는 선순환 관계가 만들어져야 하는데, 디지털트윈은 인문학 배경의 투자자를 비롯해 누구에게나 쉽게 이해시킬 수 있는 것이다.

산업 현장에서는 아직 디지털트윈 대상 자체에서 발생되는 라이브 상태나 주변 관련 장치와의 상호작용에 대한 미세한 변화와 반응까지 쌍둥이 모델로 만드는 데에 아직 한계가 존재하는 만큼 그 완성도가 높아지기까지는 더 많은 숙성 과정을 거쳐야 할 것이다.

그러나, 거시적 디지털트윈 모델은 여러 응용 사례에서 실용성을 보이고 있어 점점 적용 범위가 확장될 것으로 예상된다.

또한 이러한 배경을 바탕으로 시장에서의 우선 수용과 지속적 투자가 진화적 압력으로 작용하여 향후 10년 후 쯤에는 CPS보다 디지털트윈이란 용어로 훨씬 더 각광받을 것으로 예상된다.


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