현실과 똑같은 가상의 세계가 있다?

공상과학영화에나 나올 법한 이야기가 눈앞에 펼쳐지려 하고 있다.

심지어 가상의 세계는 현실과 전혀 동떨어져 있지도 않다. 가상의 세계에서 감지된 위험이 현실에 알려져 현실에서 위험을 피할 수 있는 시대다.

이처럼 꿈 같은 일을 가능케 하는 기술이 무엇일까. 그 시작은 디지털 트윈에서 비롯된다.

■ 가상과 실재의 경계 허무는 ‘디지털 트윈’

디지털 트윈을 이해하기 위해선 우선 모델링(Modeling)과 시뮬레이션(Simulation)의 개념을 알아야 한다.

모델링의 쉬운 예로, 헐리우드 영화 등에서 주인공에게 특수효과를 부여하기 위해 배우를 그대로 본딴 3D 캐릭터가 이 모델링에 해당한다.

모델링이 실재를 가상으로 옮겨다 놓은 것이라면 시뮬레이션(Simulation)은 가상의 결과를 실재에 반영하는 것이다. 어떤 결과가 나오는지 가상의 모델에 여러가지 변수를 대입해본 후 가장 만족스러운 결과값에 준하도록 실재의 대상을 조정한다.

즉, 디지털 트윈은 이러한 모델링과 시뮬레이션이 동시에 이뤄지는 기술로 정의할 수 있다.

디지털 트윈을 적용할 수 있는 분야는 실로 무궁무진하다.

제조 분야에서는 제품 설계에서부터 플랜트 운영 감시, 작업량 및 로드 예측, 생산 손실 예측, 고장 진단 및 예측 등이 이뤄질 수 있다.

의료 분야에서는 IoT 플랫폼의 데이터를 활용한 개인화된 의료 서비스 제공과 효율적인 환자 모니터링이 가능해진다.

디지털 트윈의 가치가 가장 두드러지는 분야는 스마트시티다. 스마트시티는 규모가 크고 검증코자 하는 내용에 대한 결과가 나오기까지 시간이 오래 걸리기 때문에, 디지털 트윈으로 빠르게 사전 검증을 수행해 교통, 에너지, 환경 등에 관련한 새로운 정책을 수립할 수 있게 한다.

시장조사기관 마켓스앤마켓스에 따르면, 디지털 트윈 시장은 2016년 2조원 규모였던 것에서 연평균 37.87% 성장률을 보이며 2023년에는 18조원이 될 전망이다.

가트너는 3~5년 내에 수백만개 사물이 디지털 트윈으로 표현될 것으로 예측했다. 디지털 트윈을 통해 장비 수리, 서비스 계획 수립, 제조 공정 계획, 공장 가동 등이 이뤄질 것이라는 분석이다.

■ 초저지연 5G, 디지털 트윈에 날개

디지털 트윈의 본래 가치가 극대화되기 위해선 가상과 실재가 거의 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있어야 한다.

이것이 가능하려면 해당 데이터가 오고가는 통신망이 ‘초저지연’ 특성을 갖춰야 한다.

지연시간이란, 사용자가 기기에 명령을 내렸을 때 기기가 그 명령을 받아 작동하기까지 걸리는 시간을 뜻하는데, 이 시간이 극도로 짧을 경우 사용자는 거의 그 기기를 손안에 쥐고 움직이는 느낌을 받게 된다.

5G는 이러한 지연시간이 0.001초에 불과하다. ‘초저지연’이라고 불릴 만한 수준의 성능인 것이다.

5G 기반의 디지털 트윈은 공공 분야에서 활발히 적용되는 추세다.

정부가 추진하는 ‘5G기반 디지털 트윈 공공선도’ 사업은 정부와 지방자치단체가 보유한 공공시설물과 기업·산업시설물에 5G·디지털 트윈을 적용해 시설물 안전관리 체계를 실증하는 프로젝트다.

올해는 ‘5G기반 디지털 트윈 시설물 안전 실증사업’과 ‘5G 기반 디지털 트윈 제조산업 적용 실증사업’이 추진된다. 총 114억원의 사업비가 투입된다.

5G기반 디지털 트윈 시설물 안전 실증사업은 주요 시설물에 실시간 안전관리 체계를 마련하기 위한 사업이다.

5G 기반 디지털 트윈 제조산업 적용 실증사업은 기업의 생산성 향상, 안전관리, 기술개발 촉진 등 제조 현장의 혁신을 지원하고 공공부문이 선도적으로 수요를 창출하기 위해 올해 신규로 추진된다.

본 사업은 지난해부터 실시돼 눈에 띄는 성과를 도출한 바 있다.

경남테크노파크 컨소시엄은 마산의료원, NC파크, 김해문화의 전당 등 경상남도 소재 27개 시설물을 대상으로 건물 안전모니터링, 재난관제, 시뮬레이션 기반 서비스와 첨단보안, 증강‧가상현실(AR‧VR) 등 5G 특화 서비스를 실증했다.

마산의료원은 디지털 트윈 기반 통합관제, 재난대응(디지털SOP), 3D 건물정보관리 뿐 아니라 안내 및 보안 서비스를 위한 로봇, 다국어 지원·비접촉식 터치를 지원하는 3D 기반 정보안내 키오스크를 선보였다.

광주광역시청 컨소시엄은 영호남 달빛동맹과 육군사관학교가 참여해 민·관·군 27개 시설물을 대상으로 5G·클라우드 플랫폼 기반 디지털 트윈 통합 시설안전관리 및 재난대응시스템을 구현했다.

■ 종착역은 ‘메타버스’…가상이 곧 현실인 시대로

디지털 트윈과 5G의 결합이 이끌 종착역은 ‘메타버스’라는 데 이견이 없다.

메타버스(metaverse)란, 초월을 뜻하는 그리스어 ‘메타’와 세상 또는 우주를 뜻하는 ‘유니버스’를 합친 말이다.

스티븐 스필버그 감독의 SF영화 ‘레디 플레이어 원’에 등장하는 ‘오아시스’라는 가상 게임이 메타버스가 극대화된 예라 할 수 있다.

사용자는 오아시스 안에서 무엇이든 될 수 있으며, 다른 사용자와 상호작용할 수 있다. 실세계에서의 학교가 오아시스 안에 건립돼 학생들은 그 곳에서 수업을 하는가 하면 오아시스 안에서 얻은 코인으로 현실에서 물건을 사는 것이 가능하다.

먼 미래의 얘기가 아니다. 엔터테인먼트 업계에서 메타버스는 이미 핫 트렌드로 자리잡았다.

네이버제트가 개발한 3D아바타앱 ‘제페토(ZEPETO)’는 얼굴인식과 증강현실(AR)을 이용해 아바타와 가상세계를 만드는 플랫폼을 제공하는데, 주요 연예기획사들이 소속 아티스트의 IP 콘텐츠를 기반으로 메타버스 서비스를 실현 중이다.

예로, 블랙핑크는 제페토에서 ‘블핑하우스’를 선보이고 있는데, 팬들은 이곳을 방문해 사진을 찍고 춤도 춘다. 제페토에서의 가상 팬사인회에는 4600만명이 넘는 이용자가 참여해 화제가 됐다.

전문가들은 메타버스에 디지털 트윈과 5G의 적용이 늘어날수록 더욱 현실에 버금가는 실재감을 갖출 것이라고 입을 모은다. 현재 콘텐츠, 엔터테인먼트 영역에 머무는 메타버스가 타 산업에 융합될 때 나타날 파급효과는 가늠하기조차 힘들다는 평가다.

정부도 지난해 12월 관계부처 합동으로 ‘가상융합경제 발전 전략’을 마련한 바 있다. 성큼 다가온 메타버스 시대에 능동적으로 대응하겠다는 취지다.

차종환 기자 다른기사 보기