투이컨설팅 송동훈 이사보
IT와 비즈니스 세계가 온통 4차 산업혁명에 집중하고 있다. 각 산업별로 4차 산업혁명에 대비한 준비와 활용방안을 마련하기 위해 분주하게 움직이며, 혹시나 우리 기업이 새로운 산업혁명의 물결에 같이 동참하기 위해 고군분투하고 있다. 실제로, 얼마 전 치러진 대통령 선거의 선거 공약에 4차 산업혁명의 대비와 관련된 공약도 존재할 정도이다. 4차 산업혁명의 실제 구현으로 IoT(사물인터넷), AI(인공지능), Big Data, Cloud(클라우드), CPS(사이버물리시스템) 등이 그 실천 해법으로 논의되고 있다.
내 손안의 쌍둥이 제품, Digital Twin
Digital Twin은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델이다. GE(General Electronics)에서 최초로 만든 개념으로, 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital Twin을 만들어서 모의실험(시뮬레이션) 함으로써 실제 자산의 특성(현재 상태, 생산성, 동작 시나리오 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다(출처: 네이버 IT용어사전).
Digital Twin은 예전의 자동차 목업(Mock up)을 생각해보면 이해하기가 쉽다.
(Source: 구글 이미지)
자동차를 생산하기 전에 동일한 크기로 나무나 진흙으로 똑같이 제품을 만들어서, 실제의 크기로 생산되었을 때 문제점이 없는지 확인하는 방식이다. 두말할 필요 없이 오랜 시간이 소요되며, 많은 인력이 투입되어 작업하게 된다. 이러한 Mock up 방식의 단점을 일거에 해결하는 방식이 바로 Digital Twin의 활용 사례 중 하나이다.
이제 GE에서 사례로 언급한 선박 제조/설계에 적용된 Digital Twin의 사례를 살펴보자.
(Source: 구글 이미지)
위의 그림처럼 동일한 선박을 Digital Twin으로 작성하여 다양한 Simulation을 수행 후 이를 설계 및 제조에 반영하는 것이다. Gartner의 예측에 따르면 3~5년 안에 수백만 개의 사물(Things)이 Digital Twin으로 표시될 것이며 기업들은 Digital Twin을 통해 장비 서비스에 대한 능동적인 수리 및 계획 수립 및 공장 가동, 장비 고장 예측, 운영 효율성 향상이 가능해지며, CPS와 함께 Industry 4.0의 핵심 기술이 될 것이라고 예상하고 있다.
Digital Twin의 개념과 구성요소
디지털 트윈은 크게 3가지의 구성으로 이루어져 있다고 볼 수 있다. 현실의 사물이 존재해야 하고 이를 바탕으로 분석과 처리를 수행할 수 있는 시스템과 3D의 가상세계를 구현하는 Digital Twin이 구성되어야 한다. 상세 구성 요소로는 센싱을 위한 IoT, ZigBee, NFC 등의 센싱 기술과 환경의 정보를 취합할 수 있는 온/습도 정보, 적외선 센서, 분석을 처리할 수 있는 Big Data와 AI 기술 등이 필요하며, 마지막으로 시뮬레이션을 진행할 수 있는 3D 영상 기술이 필요하게 된다.
Digital Twin은 1) 실제 모델을 바탕으로 2) 가상화 모델을 구성하고 3) 가상화 모델 분석을 통하여 4) 오류를 탐지하게 된다.
Digital Twin의 활용 영역
Digital Twin은 다양한 분야에서 사용될 수 있으나, 최근 논의와 도입이 주로 언급되는 영역은 아래와 같다.
(Source: café.naver.com/81th)
Digital Twin은 향후 장밋빛 기술이 아니라 이미 적용되고 있는 기술이다. GE는 세계적인 발전기 생산업체이다. 현재 전 세계에 공급되어 있는 모든 발전기에 센스를 부착하고 이를 주기적으로 데이터를 수집한 후 Digital Twin 기술을 활용하여 가동중지 예정 등을 식별하고, 이를 고객사에 통지해주고 있다. 이를 통해 막대한 서비스 비용을 받고 있다. 얼마 전 GE의 회장이 앞으로 GE는 Software 업체로 탈바꿈할 것이라고 선언하였는데, 그 핵심 기술에 바로 Digital Twin이 있다.
결국 Digital Twin은 제조와 소프트웨어가 결합한 융합(Convergence) 모델로서 Software-defined Society(소프트웨어 정의 사회) 化의 핵심 사례로 부상할 것이다.
참고로 Digital Twin을 잘 설명하는 사이트를 소개하고자 한다. GE 글로벌 리서치 소프트웨어 연구부문 부사장인 콜린 패시스 박사의 디지털 트윈 기술 소개 영상을 방문해 보자.
URL: https://www.youtube.com/watch?v=fgR9M4kcx_8
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