[칼럼] 디지털 온톨로지와 디지털 트윈화

디지털 지식전문가 조형식의 지식마당

지난 1월호 칼럼인 ‘디지털 철학과 디지털 지속가능성을 시작하다’부터 2025년은 디지털 전환을 지나서 인공지능 전환의 시대에 더 근본적으로 접근해 보기로 했다. 디지털 철학은 너무 범위가 넓어서 그 중에 디지털 온톨로지(digital ontology) 또는 객체 지향 존재론(object-orientd ontology)으로 국한해서 생각해 봤다. 그리고 이것은 현재 인공지능과 함께 지속적으로 진화하는 디지털 트윈의 상관관계 관점에서 생각해 보았다.

현재 인공지능의 발전은 그동안 물리적 트윈의 거울 이미지가 강했던 디지털 트윈에게 새로운 진화의 방향을 제시한다. 최근까지 디지털 트윈은 다양한 목적으로 사용될 수 있는 물리적 자산 또는 물리적 트윈, 프로세스 및 시스템의 디지털 복제본을 의미했다.

그림 1. 팔란티어의 온톨리지 전략(출처 : Palantir)

그러나 디지털 트윈은 계속 진화해, 이제는 이론적으로 이 세상에 존재하는 추상적이거나 물리적으로 존재하는 모든 실체(entity)에 대해서 디지털 트윈이 존재할 수 있다.

수상한 기업인 팔란티어(Palantir)는 자신의 디지털 트윈 전략에서 추상적인 데이터에 대해 디지털 트윈화(digital twinlization)를 했고, 미래에는 조직을 디지털 트윈화한다는 야심찬 목표를 세우고 있다.

모든 실체를 디지털 트윈화하기 위해서 자연어 처리(natural language processing) 인공지능이 정확하게 이해할 수준의 컴퓨터 온톨로지(computer ontology)가 필요하다. 이것은 팔란티어의 온톨로지 전략과 유사하다.

이런 접근은 이전에 시맨틱 웹(semantic web)에서 시도됐으나, 최근 인공지능 자연어 처리의 폭발적인 발전으로 다시 각광을 받고 있는 것 같다.

팔란티어의 전략에서 디지털 트윈은 데이터를 현실 세계와 동기화하는 ‘두뇌’ 역할을 한다. 가장 중요한 것은 인공지능을 이용해서 데이테에게 의미를 부여하는 것이며, 여기에서 디지털 온톨로지가 중요한 역할을 할 수 있다.

예를 들어서, 의료 디지털 트윈 분야에서 백신을 가장 빨리 개발하는 방법은 대상(object) 바이러스를 디지털 트윈화한 후, 다음 단계의 진화를 예상하고 대상 바이러스의 안티 디지털 트윈(anti digital twin)을 만들어서, 백신을 미리 완성하거나 아주 짧은 시간에 개발할 수 있는 역량을 갖추는 것이다.

그런 관점에서 이 세상은 모든 것을 디지털 트윈화하거나 역 디지털 트윈화할 수 있다. 이것은 최근 급격히 발전한 인공지능, 특히 생성형 인공지능의 역할이 크다고 할 수 있다.

디지털 트윈은 기존의 시뮬레이션과 비슷해 보인다. 하지만, 디지털 트윈은 양방향이고 실시간으로 이전의 시뮬레이션의 추론 결과를 다시 디지털 트윈의 입력 자료에 재입력하여 더 강화된 결과를 지속적으로 얻을 수 있다.

그림 2. 노트북LM 시작 화면(출처 : Google)

최근에는 다양한 인공지능 도구와 환경으로 우리의 추상적인 지식이나 경험을 디지털 트윈화할 수 있다. 예를 들어서 구글의 노트북LM(NotebookLM)이나 LM스튜디오(LM Studio)는 질문만 하는 챗GPT, 딥시크, 제미나이에서 진화해 더 복잡한 자료를 입력할 수 있고, 다양한 방법으로 추론해서 요약 음성까지 출력할 수 있는 지식의 디지털 트윈을 만들 수 있다. 현재에도 이런 강력한 AI 도구가 20개 정도 유료로 사용 가능하며, 거대한 기본 모델을 다양한 방법으로 결합하고 자동화할 수 있는 도구가 지속적으로 만들어지고 있다. 이런 가운데 기존 IT 기업들의 고민도 커질 수 있다.

결론적으로 인공지능 시대에 지식 및 경험의 디지털 트윈을 가진 조직과 개인만이 경쟁력을 가지는 것이고, 이를 가능하게 하는 핵심은 디지털 온톨로지의 지식과 의미 있는 데이터로 디지털 트윈을 만들 수 있는 역량이라고 할 수 있다. 이제는 단순히 인공지능 모델을 잘 사용하는 것만으로는 충분하지 않다. 그 모델을 사용해서 자신의 비즈니스 모델이나 문제 해결에 필요한 디지털 트윈으로 특정 데이터에 의미를 부여하는 디지털 온톨로지가 정말 필요한 시점이다.

■ 조형식
항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.