디지털트윈(Digital Twin) 기술의 활용 - 특징적인 사례

 

목차

디지털트윈의 적용 분야
디지털트윈을 적용한 특징적인 사례

 

 

 

디지털트윈의 적용 분야

 

디지털 트윈은 실제 현상과 동일한 가상 현실을 디지털 환경으로 구현하는 것이다. 가상환경을 통해 실제 현상을 예측하고 제어하는데 활용할 수 있다. 따라서, 다양한 분야에서 적용이 가능할 것이다. 디지털 트윈의 시작은 제조업이었다. 디지털 트윈이라는 용어는 미국 항공우주국(NASA)의 존 비커스(John Vickers)이다. 그리고 디지털 트윈의 개념을 정립한 사람은 바로 플로리다 공대의 마이클 그리브스(Michael Grieves)이다. 제조업에서의 각종 설비와 상태 모니터링에서 이 기술이 출발하였다. 

지금은 항공, 기계, 건설, 지도, 에너지 사업등 다양한 분야에서 디지털 트윈을 적용하고자 한다. 절반이상이 제조업에서 적용하고 있지만, 스마트 시티와 보건 의료분야에서도 적용이 확대되고 있다. 

 

출처 : Pluxity (www.pluxity.com)

 

 

디지털트윈을 적용한 특징적인 사례

 

많이 적용되고 있는 제조, 스마트 시티, 의료 분야를 제외하고도 디지털 트윈을 적용할 수 있는 사례는 무궁무진하다. 일반적으로 생각이 가능한 제조업, 스마트 시티, 의료 분야 이외에도 다양한 사례에 적용이 가능할 것이다. 이런 사례를 소개하고자 한다. (아래의 사용된 그림 출처는 PLUXITY(https://www.pluxity.com/)라는 디지털 트윈 및 메타버스 전문기업의 개발 사례를 참고하였다. )

 

1. 건설

건물을 건축할 경우, 전통적인 방식은 "2D 도면" 위주로 관리하였다. 투입인력의 한계로 인해 안전불감증이 만연하고 있으며, 작업관리의 효율성이 저하되었다. 건설 도중에 계획상의 오류를 발견해도 수정할 방법이 크게 없으며, 이로 인해 안전사고의 위험 또한 생길 수 있는 문제가 있었다. 하자보수 문제가 발생해도 신속한 대응은 어려운 실정이었다. 

반면, 디지털 트윈을 건물 건축에 적용한다면 "3D 공간" 기반으로 관리가 가능하다. 이로 인해 작업관리의 효율이 높아지고, 계획상의 오류도 가상현실에서 미연에 방지할 수 있다. 안전사고 예방을 위해 가상현실 수단을 이용하여 안전교육을 진행할 수 있으며 건물의 하자 보수에도 빠르게 대응 가능하다.  

디지털트윈 적용 사례 - 건설

 

2. 운송

디지털 트윈 기술은 지하철, 철도, 항공, 선박, 항만 등에도 적용이 가능하다. 지하철의 경우, 3D 맵 기반으로 긴급상황 발생시 공간정보를 쉽게 파악할 수 있다. 지하철 장비의 설치 현황 및 상태 정보를 바로 확인할 수 있고, 차량 운행 상황도 실시간으로 모니터링 가능하다. 공항, 항만 및 선박에서도 모든 설비 및 시설빌별로 문제상황을 쉽게 감지할 수 있어, 전체 시스템의 통합 운영 관리가 용이하다. 

디지털트윈 적용 사례 - 운송

 

3. 자율주행 통합 관제

디지털트윈 기반의 기술을 이용하여 자율주행 통합 관제 시스템을 구축할 수 있다. 자율주행 차량의 원활한 도로 주행을 위해서는 차량에서 확보되는 데이터를 분석하여 운전하는 것도 필요하지만, 외부 환경 요소에 대응할 수 있는 정보 제공 및 운용 관리 기술도 필요할 것이다. 자율주행하는 자동차의 경로를 파악하여 실시간으로 최적의 경로를 제공해 줄수도 있다. 그리고 문제가 발생되어도 외부에서 긴급 차량이나 의료 지원을 보낼 수도 있을 것이다. 

 

디지털트윈 적용사례-자율주행 통합관제

 

4. 국방

군부대에서도 3D 공간정보 기술을 활용하여 부대 통합운영에 적용할 수 있다. 부대에 적의 침입을 파악할 수 있으며 화재나 사고 발생시에도 빠르게 대응할 수 있다. 출입통제나 출입 차량관리, 장비 관리 등의 부대에서 일어나는 전반적인 문제를 통합하여 관리 가할 것이다. 

디지털트윈-적용사례-국방

 

5. 범죄예방설계

지역의 공간을 분석하여 범죄 유발지역을 추정할 수 있을 것이다. 건물 주변의 밝기 및 건물의 가시권 등을 이용하여 범죄가 일어나기 쉬운 지역을 선정하고 집중 관리하는데 디지털트윈 기술을 이용할 수 있을 것이다. 

디지털트윈-적용사례-범죄예방

 

 

6. 범인 추적

실시간으로 범인을 감지하고, 범인을 추적할 수 있을 것이다. 3D 기반의 지도를 이용하여 범인의 도주경로를 미리 파악하고 경찰을 배치하여 범인을 추적하는데 도움을 줄 수 있다. 

디지털트윈-적용사례-범인추적

 

7. 기상 관제

태풍이나 홍수 등의 재난이 발생하기 전에 미리 예측해 볼 수 있을 것이다. 기상이변에 대해 미리 공지하고 침수 예상지역을 파악하여 사람들을 대피시킬 수 있으며, 교통을 통제하는 등에 활용이 가능할 것이다. 

디지털트윈-적용사례-기상관제

 

 

디지털트윈 기술의 가능성

 

디지털 트윈 기술은 실제 세상의 복제인 가상의 디지털 세상을 만드는 것으로 제조업에서 시작되었다. 지금은 다양한 분야로 확장되고 있다. 현재는 모바일 기기와 컴퓨터를 이용하여 디지털트윈을 경험하고 있다. 향후에는 증강현실, 가상현실에서 디지털트윈 기술과 결합하여 사용자의 경험이 확대될 것으로 예상된다. 이러한 디지털트윈 플랫폼을 기반으로 하나의 세상이 복제될 것이며 장기적으로는 디지털 세상에 대한 가치를 부가하고 현실과 교류하는 메타버스(Metaverse)로  발전할 수도 있을 것이다. 

 

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