REVIEW
ETRI가 선도하는 디지털 트윈
국내 연구진이 가상공간 속의 진짜 세상, ‘디지털 트윈’ 기술 활용법을 담은 지침서를 펴냈다. 또한, 세계 최초로 디지털 트윈 국제표준을 제안하고 개발해 제정, 발간까지 완료하며 디지털 트윈 활용 확산을 선도하고 있다.
디지털 트윈을 제안하다
디지털 트윈은 현실 세계의 물리적 시스템과 기능 및 동작을 그대로 가상공간에 만들어 연결함으로써 마치 거울을 앞에 두고 쌍둥이처럼 동작하도록 하는 기술이다. 디지털 트윈 기술은 인공지능, 5G 등과 함께 세상을 바꿀 제4차 산업혁명의 핵심 기술로 평가받고 있다.
디지털 트윈 기술은 가상공간에서의 시뮬레이션을 통해 현실에서의 문제를 발견하고 대비하거나 해결할 수 있다. 이에 따라 제조·에너지 등 산업뿐만 아니라 환경, 재난재해, 도시와 같은 공공 분야에서도 디지털 트윈 기술이 점차 확산되고 있다.
이에 ETRI는 다양한 산업·공공 분야에서의 디지털 트윈 기술 활용 방안을 제시한 ‘디지털 트윈의 꿈’ 개정판을 발간했다. 아울러 국제표준화기구(ISO)에 세계 최초로 디지털 트윈 관련 국제 표준안을 제안해 작년 10월 ISO 23247로 개발을 완료해 발간·배포하는 성과를 거두었다.
ETRI가 제시하는 디지털 트윈 사용법
이번에 ETRI가 발간한 ‘디지털 트윈의 꿈’에서는 다양한 분야의 산업 현장과 사회 문제를 해결하는 데 디지털 트윈을 어떻게 활용할 수 있는지 기술 수요자의 측면에서 청사진을 제시하고 있다.
현재의 디지털 트윈 기술은 디지털 트윈에 대한 이해, 개발 시간, 예산, 인력 부족 등 다양한 원인이 복합적으로 작용해 본질적인 문제 해결에는 미흡하고 가시적으로 화려한 형상 표현에 그치는 경우들이 종종 발생한다. 이번 보고서에서는 산업 특성에 맞는 적정한 투자와 함께 디지털 트윈의 개념과 이해에 대한 사전 고려가 선행되어야 함을 중요하게 다루고 있다.
특히 이번 보고서에는 기존의 디지털 트윈 데이터 모델링, 서로 다른 디지털 트윈 간 연동 및 인터페이스, 형상화 충실도 및 가시화 충실도, 충실도 설계 기준, 수준 성숙도 진단모델이 보완되었다. 또한, AR·VR·MR, CPS, 메타버스 등 기타 관련 기술과의 연계에 대한 연구 성과, 디지털 트윈의 개념과 정의, 기대효과와 디지털 트윈 종류와 모델 결합, 상호운용성, 생애주기 관리와 디지털 쓰레드, 참조모델 모델링 방법을 추가해 기술 수요자의 이해를 돕는다.
앞서가는 디지털 트윈 국제표준화
ETRI는 디지털 트윈 기술의 국제표준화 부문에서도 혁혁한 성과를 거두었다. 지난 2018년, 세계 최초로 디지털 트윈 관련 국제표준안을 제안해 미국, 프랑스, 영국, 독일, 일본 등 여러 국가와 함께 개발해 작년 10월 ISO 23247 시리즈 표준 개발을 완료했다.
ISO 23247은 제조 분야에 디지털 트윈을 적용하기 위한 프레임워크 기술을 정의한 표준 문서다. 이는 총 4부로 이루어져 있으며 디지털 트윈 기술에 대한 일반적 적용 사항들을 담고 있어 제조업뿐만 아니라 다른 산업 분야에서도 활용할 수 있는 범용적인 표준이다. 이에 따라 국가기술표준원에서도 KS 표준으로 제정을 추진해 심의 단계를 거치며 발간을 준비하고 있다.
ETRI는 현재 ISO 23247을 바탕으로 가전제품 제조 공정 대상의 대규모 확장성 분산 시뮬레이션을 지원하는 제조 디지털 트윈 프레임워크 개발과 반도체 잉곳 성장 설비에 대한 운영 최적화 표준화를 진행하고 있다. 또한, 미국의 보잉·록히드마틴과 스웨덴의 샌드빅과 같은 산업체도 ISO 23247을 적용한 제조 시나리오를 공개하는 등 그 활용성을 인정받고 있다.
연구진은 앞으로 총 4부로 이루어진 ISO 23247 시리즈에 더해 제품 생애주기 동안 디지털 트윈과 물리적 객체를 데이터로 연결하고 관리해 디지털 트윈이 생성된 이후 모든 시점에서 필요한 데이터의 추적 및 활용을 지원하는 디지털 쓰레드(제5부) 표준 개발을 진행할 예정이다. 또한 대규모의 디지털 트윈을 구성하기 위해 개별 단위의 디지털 트윈들을 블록과 같이 조립해 하나의 시스템처럼 동작시키는 디지털 트윈 컴포지션(제6부) 표준 개발도 같이 준비하고 있다. 제5부와 제6부는 내년에 본격적으로 개발을 시작해 오는 2025년 표준 제정을 목표로 두고 있다.
