'디지털 트윈'은 어떤 기술일까?…"제조업에 큰 효과 보여"

한국MS, 클라우드 기반 ‘애저 디지털 트윈’ 공개
ETRI, 디지털 트윈 설명서 '디지털 트윈의 꿈' 발표
두산중공업, 애저 디지털 트윈 활용해 풍력 발전소 구축

디지털 트윈 기술로 실제 제조 현장을 디지털화해 관리한다. (이미지=MS 홈페이지 캡처)

"디지털 트윈이란 현실 세계에서 실체를 갖고 있는 물리적 시스템과 이것의 기능과 동작을 그대로 소프트웨어로 만들어 연결함으로써 거울을 앞에 두고 서로 쌍둥이처럼 동작하도록 하는 기술을 말한다"

-ETRI '디지털 트윈의 꿈'

디지털 트윈(Digital Twin)을 도입한 사례가 늘면서 이 기술에 대한 관심이 커지고 있다.

ETRI는 최근 디지털 트윈에 대한 정의를 담은 설명서 '디지털 트윈의 꿈'을 발표했으며, MS는 디지털 트윈을 지원하는 솔루션인 '애저 디지털 트윈'을 공개했다.

이제나 마이크로소프트(MS) IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장은 4일 열린 '애저(Azure) 디지털 트윈' 간담회에서 "디지털 트윈은 물리적 세상에 존재하는 사물, 장소, 업무, 사람에 대한 디지털 복제본"이라며 디지털 트윈의 개념을 설명했다.

◆ 디지털 트윈이 뭐길래?…"제조업에서 큰 효과 기대"

ETRI가 지난달 26일 공개한 '디지털 트윈의 꿈'에 따르면, 개념적으로 디지털 트윈은 현실에 존재하는 모든 것을 대상으로 적용할 수 있다.

하지만 이는 아직은 실현하기 힘든 넓은 개념일 뿐이다. 인공지능(AI)이 인간과 똑같이 사고하고 사람과 다를 것 없이 행동하는 것과 같다.

물론 현재 AI가 실제로 유용하게 활용되는 듯, 디지털 트윈도 몇몇 분야에서 매우 쓸모있는 기술로 주목받고 있다. MS가 상업화된 디지털 트윈 툴(tool)을 내놓은 이유다.

대표적으로 제조업은 디지털 트윈을 적용해 가장 큰 효과를 볼 수 있는 산업 중 하나로 꼽히고 있다. 제조공정을 디지털화하면서 안전성을 높이고, 비용절감이 가능하기 때문이다.

ETRI는 디지털 트윈의 규모와 종류에 대해 설명하며, 제조업에 대한 예시를 들었다. ▲어떤 기계를 구성하는 부품에 대해 부품 단위 ▲부품들이 조립돼 공작기계가 되었을 때 기계 단위 ▲공작기계 몇 가지가 결합해 제조 시스템을 구성할 때 시스템 단위 ▲여러 가지 제조 시스템들이 결합해 생산 라인을 구성해 단계별 제조 흐름을 통해 완성품을 만들어내는 제조 공정 디지털 트윈 ▲이를 확장시켜 공장 단위 ▲여러 공장들을 엮어서 회사 단위로까지 확장시킬 수 있다는 것.

MS 역시 애저 디지털 트윈으로 제조 산업 분야에서 디지털 혁신을 돕고 있다고 강조했다.

MS에 따르면 애저 디지털 트윈은 마이크로소프트 클라우드 ‘애저’의 사물인터넷(IoT) 기술력을 기반으로 하는 솔루션이다. 디지털 R&D와 엔지니어링을 통해 현실 세계와 가상 세계를 연결하고 다양한 시나리오를 시뮬레이션해 발생 가능한 사건들을 미리 예측, 최적의 기업 환경을 설계할 수 있다고 MS측은 설명했다.

두산중공업이 풍력 발전소 설계와 운영에 MS 애저 디지털 트윈 솔루션을 사용했다. (이미지=MS 간담회 캡처)

◆"바다에 있는 풍력 발전소, 사람이 직접 정비하기 어려워…디지털 트윈 필수"

MS는 대표적인 국내 사례로 두산중공업이 애저 디지털 트윈으로 생산성을 높였다고 전했다. 두산중공업은 MS, 벤틀리시스템즈와 함께 풍력 부분에서 디지털 트윈 솔루션을 시범 개발하고, 신재생에너지 발전과 효율적인 포트폴리오를 구성했다.

이건복 MS IoT & MR 아태지역 기술 총괄 팀장은 바다 위에 설치된 해상 풍력 발전소를 관리하기 위해서는 디지털 트윈이 필수라고 설명했다.

이건복 팀장은 "이를 운영할 수 있고 정비할 수 있는 인력은 굉장히 소수"라며 "이런 부분들을 사람이 직접 다니면서 정비하고 운영하고 최적화한다는 것은 불가능하다"고 지적했다. 이어 "결국은 디지털 기술이 결합돼야 이런 부분의 효율을 제공할 수 있다"고 덧붙였다.

디지털 트윈을 통해 두산중공업은 에너지 발전을 극대화하고 기존 설비의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 차세대 풍력발전 체계 구축을 추진하고 있다는 것. 솔루션은 실시간, 과거 IoT, 날씨, 기타 운영 데이터를 물리와 머신러닝 기반 모델과 결합해 생산량을 정확히 측정할 수 있다.

장세영 두산중공업 디지털 이노베이션 상무는 "애저 디지털 트윈, IoT 허브, 그리고 벤틀리시스템즈의 아이트윈(iTwin) 디지털 시각화 모델을 통해, 우리는 즉시 사용 가능한 빌딩 블록들을 활용하고 풍력발전기의 가상 모델을 빠르게 구현할 수 있었다"며, “이를 통해 두산중공업은 기술 혁신과 새로운 비즈니스 기회를 창출해 나갈 것"이라고 말했다.