설계부터 점검까지 산업에 있어 가장 뛰어난 활용 도구

[인더스트리뉴스 방제일 기자] 디지털트윈은 국내뿐 아니라 전 세계 산업에 영향을 미칠 전망이다. 시장 조사 전문기관인 가트너(Gartner)는 2017년과 2018년 미래 유망 10대 기술 중 하나로 디지털 트윈을 선정한 바 있다.

디지털트윈은 실제 세계와 가상 세계 간 상호작용을 기반으로 한다. 서로가 서로의 세계에 영향을 끼치며 ‘동기화(sync)’로 소통한다. 오늘날 디지털트윈은 자동차 설계와 생산, 로봇 점검 등 다양한 제조 공정에 활용된다. 엄청난 양의 데이터를 생산 및 활용하며 제조 분야의 혁명을 일으키고 있다. 시장분석기관인 ‘마켓스 앤 마켓스(Markets and Markets)’에 따르면 디지털트윈 시장은 2016년 2조원 시장규모에서 2023년에 18조원을 형성할 전망이다. 연평균 성장률은 무려 37.87%나 된다.

GE가 디지털트윈 기술을 처음 소개한 것으로 알려져 있는데 이는 사실이 아니다. 디지털 트윈 기술은 지난 2002년 이미 미국의 미시간대학교가 소개한 바 있다. [사진=dreamstime]

엄밀히 말해 디지털 트윈은 새로운 기술이 아니다. 이미 오래전부터 산업에 사용되고 있는 기술이다. 글로벌 정보통신(IT) 기업 IBM에 따르면 15년 이상 동안 산업에 활용돼오고 있다. 사실 디지털 트윈 개념은 4차 산업혁명에서 사용되는 기술이 그렇듯 전혀 새로운 것은 아니다. GE가 디지털트윈 기술을 처음 소개한 것으로 알려져 있는데 이는 사실이 아니다. 디지털 트윈 기술은 지난 2002년 이미 미국의 미시간대학교가 소개한 바 있다.

당시 ‘상품 주기 관리를 위한 개념적인 공간(Conceptual Ideal for Product Lifecycle Management)’이라는 주제로 디지털 트윈과 비슷한 개념을 설명했다. GE는 이러한 개념을 디지털 트윈이라는 용어로 새롭게 정의했다. 나아가 GE는 디지털트윈 기술을 본격적인 제조업 영역으로 끌어들였다. 아울러 현재 지멘스가 GE와 더불어 디지털트윈 기술의 양대산맥을 구축하고 있다.

지멘스PLM소프트웨어의 옥희동 전무는 “디지털 트윈 및 4차 산업혁명에 대해 필요한 것은 진화이며 이 진화 과정에서 가장 중요한 것은 연결이자 네트워크”라며, “테크놀로지와 현재 생활이 어떻게 연결돼 있는지 생각해본다면 이 새로운 디지털 라인에서 ‘스마트’라는 말 자체가 상호연결성을 가지는 것이며 이는 곧 디지털트윈과도 밀접한 연관이 있다”고 말했다.

지멘스PLM소프트웨어 옥희동 전무 [사진=인더스트리뉴스]

물리적 세계와 디지털 세계 간 공조 또는 융합으로 완성되는 디지털트윈

4차 산업혁명시대의 디지털트윈은 자동차 설계부터 생산 현장 로봇 점검, 항공기 엔진 성능 확인 및 공장 설비 준비 등에 가장 뛰어난 도구로 활용되고 있다. 이를 통해 생산 품질이 향상되고 운영비는 물론 개발 기간까지 줄어들며 실시간 통제가 가능해진다. 이처럼 물리적 세계와 디지털 세계 간 공조 또는 융합으로 만들어진 디지털트윈은 제조 분야에 혁명을 일으켰다. 특히 엄청난 양의 데이터를 생산 활용하는 분야에서 디지털트윈의 중요성은 이루 말할 수 없다.

특히 디지털트윈은 실제 세계와 가상 세계가 상호작용을 중요시 한다. 이 때문에 실제 세계가 복제된 가상 세계에 영향을 끼치고 반대로 가상 세계 변화가 실제 세계에도 영향을 준다. 쉽게 말해 실제와 가상, 두 세계가 동기화돼 연결성에 주목해야 한다. 디지털트윈이 이처럼 주목 받게 된 건 센서를 기반으로 하는 사물인터넷, 데이터를 먹고 자라는 인공지능, 데이터를 받아들이고 배분하는 클라우드, 제조 분야의 혁명을 이끄는 3D 프린터 등과 밀접한 관계를 맺고 융합했기 때문이다.

디지털트윈을 비롯한 스마트팩토리의 핵심은 데이터다. 다시 말해 실제 세계에서 센서 데이터를 통해 생산된 데이터는 가상 공간을 형성, 정보가 전달되도록 한다. 데이터를 주고받으며 만든 복제품을 통해 감지·분석·예측 등의 활동을 실시간으로 할 수 있게 되는 것이 바로 디지털트윈의 주요 골자다.

디지털트윈은 사물인터넷(IoT : Internet of Things)과 인공지능도 데이터를 기반으로 움직인다. 중국 전자상거래기업 알리바바그룹을 이끄는 마윈 회장은 몇 년 전부터 “앞으로 30년은 DT(Data Technology) 시대”라고 강조한 것도 이런 연유다. 따라서 4차 산업혁명과 스마트팩토리 구축의 시작점은 디지털트윈을 구현하는 것이다. 나아가 4차 산업혁명의 종착점 또한 디지털트윈이다.

옥희동 전무가 “지멘스는 디지털트윈을 계속해서 발전시키고 있고 향후 디지털 트윈으로의 진화가 궁극적으로 지멘스가 추구하는 종착점”이라 밝히며 디지털트윈의 중요성을 강조한 것도 이 때문이다.

디지털트윈 기술은 현재 실재하는 세계 속 대상의 성질·상태·동작 등이 동일하게 구현돼가는 단계에 와 있으며 향후 5년에서 10년 이내에 기술적 완성을 이룰 전망이다. 이에 4차 산업혁명 구축을 위해서 글로벌 기업들은 스마트팩토리 구축과 더불어 디지털트윈 구현에 박차를 가해야 한다.

[방제일 기자 (news@industrynew.co.kr)]

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