BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크
이번 호에서는 최근 각 지자체나 기관별로 개발되고 있는 디지털 트윈에 대한 국제표준 동향 조사에 관한 내용을 소개한다.
■ 강태욱 | 건설환경 공학을 전공하였고 소프트웨어 공학을 융합하여 세상이 돌아가는 원리를 분석하거나 성찰하기를 좋아한다. 건설과 소프트웨어 공학의 조화로운 융합을 추구하고 있다. 팟캐스트 방송을 통해 Engineering digest와 관련된 작은 메시지를 만들어 나가고 있다. 현재 한국건설기술연구원에서 BIM/GIS/FM/BEMS/역설계 등과 관련해 연구를 하고 있으며, 연구위원으로 근무하고 있다.
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디지털 트윈에서 가장 중요한 몇 가지 요소를 꼽는다면, 상호운용성과 플랫폼일 것이다. 이런 기능을 지원하는 시스템 바탕 위에 IoT, AI, 시뮬레이션 기능이 목적에 맞게 잘 동작된다면 성공적인 디지털 트윈이라 말할 수 있다.
표준과 상호운용성이 없어 재활용되지 않고 향후 확장 및 유지보수가 어려운 것은 디지털 트윈에서 가장 기본적인 요소가 빠진 것이다. 어떤 기술이 단순한 3차원 모델 뷰어임에도 디지털 트윈이라 포장되고 확장성 없는 시스템을 플랫폼이라 말한다면 기본이 안된 것이다.
디지털 트윈은 특정 컨텍스트 내에서 데이터 캡처, 통신, 저장, 해석 또는 처리를 지원하는 자산, 프로세스 또는 시스템의 디지털 표현으로 정의된다. 디지털 트윈은 제조 분야에서 시작된 만큼, 관련 유스케이스가 제조 쪽에 치우쳐 있다. 예를 들어 관련 국제표준인 ISO 23247을 건설과 같은 다른 분야에서 그대로 적용하기에는 이슈가 있을 수 있다. 이런 점을 고려해 관련 내용을 활용하는 것이 좋다.
디지털 트윈은 산업 IoT 생태계의 핵심 구성 요소이다. 비즈니스 이해 관계자가 소유하는 데이터를 안전하게 저장, 처리 및 공유한다. 디지털 트윈은 이기종 시스템을 통합하기 위해 애플리케이션 및 데이터의 유연한 구성을 지원해야 한다. 디지털 트윈 기반 아키텍처는 상호운용성, 복잡성을 관리하기 위한 여러 대안 중 하나이다.
디지털 트윈은 매우 강력한 상호운용성 지원을 바탕으로 다양한 장치들 간의 데이터를 디지털화하여 정보를 처리, 관리, 사용하는 플랫폼이다.(그림 1)
그림 1. 디지털 트윈 컨텍스트(Digital Twin Architecture and Standards)
디지털 트윈
표준에서 디지털 트윈은 일반적인 작업을 지원하기 위해 디지털 트윈에 대한 아키텍처 상호 작용을 지원한다. 표준은 데이터를 안정적으로 저장, 관리 및 검색하기 위해 디지털 트윈 데이터 액세스 API(Application Programming Interface)를 정의할 수 있다. 디지털 트윈 아키텍처 컨텍스트는 액세스를 제어하고 인증된 클라이언트에 대한 작업만 제한하는 보안 도메인을 지원한다. 인증된 클라이언트는 CRUD(Create, Read, Update, Delete)를 사용해 key-value 데이터 형식을 통하여, 디지털 트윈 플랫폼과 정보를 교환한다.
디지털 트윈과 연결이 끊어진 계층의 트랜잭션은 통신이 다시 설정될 때 저널링되고 다시 복제되어 시작된다. 모든 서비스에 고유한 프로그래밍 인터페이스가 있으므로, 이는 마이크로 서비스와 유사한 방식이 된다.
디지털 트윈 인스턴스는 동일한 정책을 사용해야 한다. 디지털 트윈은 게시 및 구독 허브 역할을 하여 서비스용 MVC (Model-View-Controller) 패턴 및 이벤트 기반 애플리케이션 개발을 지원할 수 있어야 한다. 디지털 트윈의 모든 데이터 교환 작업은 해당 이벤트에 대해 구독 클라이언트에 알림을 생성할 수 있다.
디지털 트윈 엔티티는 라이프 사이클 정보에 액세스하기 위한 수단이자 단일 인터페이스가 된다. PLM(Product Lifecycle Management) 관점에서 엔티티는 플랫폼과 데이터 및 기능 교환이 가능한 어플리케이션이 된다.
디지털 트윈은 전 생애주기를 지원할 수 있다.
