디지털 트윈(Digital Twin) 기술이 가지는 한계점과 우리에게 주어진 과제는 무엇인가?

 

[Reference : 일본에서 주목받는 디지털 트윈이란? smartcity.go.kr]

 

 

디지털 트윈 (Digital Twin)이라 하면 현실 공간과 동일하게 구성된 가상 공간을 구현한 것으로, 이 디지털 트윈 공간에서 미리 시뮬레이션을 돌려 미래를 예측하고 대비하는 등 현실에서 구현하기 힘든 것을 미리 구현할 수 있는 의미있는 공간 기술이다.

 

이 디지털 트윈 기술의 장점과 한계점을 이야기해보려고 한다.

 

먼저 디지털 트윈 기술의 장점은 아래와 같다. (도로교통부, 일본에서 주목받는 디지털 트윈이란? 참고]

 

1) 시험이 용이
제조업에서 제품개발 현장에서 비용이나 물리적인 공간의 제한으로 신제품 개발에 착수하기 어려운 상황이 종종 있다. 가상공간에는 물리적인 제한이 없기 때문에 디지털 트윈의 활용으로 기존보다 쉽고 간편하게 다양한 시험이 가능해져 필요한 비용을 산출할 수 있다. 결과가 실패로 끝나도 가상공간에서의 시뮬레이션이기 때문에 리스크를 작게 줄일 수 있다는 점도 매력이다.

 

2) 작업의 원활화
유지 보수 및 설비의 보전이 원활하게 되는 것도 디지털 트윈이 가지는 큰 장점이다. 제조 라인에서 에러가 일어났을 경우에 어디에서 문제가 생겨 무엇에 기인하는지, 종래보다 시간을 필요로 하지 않고 규명할 수 있다. 출하 후 이미 유통되고 있는 제품에 문제가 발생한 경우에도 가상 공간의 데이터를 조사하여 원인을 알아낼 수 있을 것이다.

 

3) 비용 절감
신제품의 개발에는 시작(試作, 시험제작)이나 테스트가 필요 불가결한 공정이다. 제품의 종류에 따라 다르지만, 현실 공간에서 시작(試作)하기에는 큰 비용이 든다. 자동차를 예로 들면, 시작 차량에 테스트 드라이버가 탑승해 전용 코스를 몇 번이나 시주하는 것이 종래의 수법이다. 그러나 디지털 트윈의 도입으로 이것들을 가상 공간에서 실시하는 것으로 비용 절감을 전망할 수 있다.

 

 

다만, 디지털 트윈 기술은 아직 초기 단계에 있기 때문에 다음과 같은 한계점을 가지고 있다.

• 데이터의 정확성과 신뢰성: 디지털 트윈을 구현하기 위해서는 현실 세계의 데이터를 정확하고 신뢰성 있게 수집해야 한다. 그러나 현실 세계의 데이터는 항상 정확하지 않고, 시간이 지남에 따라 변화할 수 있다.
• 모델의 복잡성: 디지털 트윈을 구현하기 위해서는 현실 세계의 복잡한 시스템을 정확하게 모델링해야 한다. 그러나 현실 세계의 시스템은 매우 복잡하고, 모든 요소를 고려하는 것은 어렵다.
• 실시간 데이터 처리: 디지털 트윈을 효과적으로 활용하기 위해서는 실시간으로 데이터를 처리할 수 있어야 한다. 그러나 현실 세계의 데이터는 매우 방대하고, 실시간으로 처리하기 위해서는 고성능의 하드웨어와 소프트웨어가 필요하다.

 

따라서 문제점을 해결하기(디지털 트윈 기술을 발전시키기) 위해서 다음과 같은 과제들을 통해 해결해 나가야 한다.

• 데이터 수집 및 관리 기술의 발전: 현실 세계의 데이터를 정확하고 신뢰성 있게 수집하고 관리할 수 있는 기술이 필요하다.
• 모델링 기술의 발전: 현실 세계의 복잡한 시스템을 정확하게 모델링할 수 있는 기술이 필요하다.
• 실시간 데이터 처리 기술의 발전: 실시간으로 데이터를 처리할 수 있는 기술이 필요하다.

 

이를 통해 더욱 더 발전시키면, 다음과 같은 긍정적인 효과를 기대할 수 있다.

• 제품 및 서비스의 품질 향상: 제품 및 서비스의 설계, 개발, 생산, 유지 보수에 디지털 트윈을 활용하여 품질과 효율성을 향상시킬 수 있다.
• 도시 문제 해결: 도시의 교통, 환경, 에너지, 안전 등 다양한 문제를 해결하기 위해 디지털 트윈을 활용할 수 있다.
• 새로운 비즈니스 모델의 창출: 디지털 트윈을 기반으로 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수 있다.

 

이러한 디지털 트윈 기술은 아직 초기 단계이다. 하지만 앞으로 더욱 발전시켜 유용하게 사용할 수 있게 된다면 우리 삶의 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다.