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[칼럼] 디지털 트윈에서 메타버스까지
2021-04-30 3,071 3

디지털 지식전문가 조형식의 지식마당

 

디지털 분야에서 두 개의 기술 혁신이 진행되고 있다. 그 하나는 디지털 기술 혁신(digital technology innovation)인 디지털 트윈(digital twin) 기술 혁신이고, 다른 하나는 비즈니스 분야에서는 메타버스(metaverse)라는 비즈니스 혁신이다. 서로 디지털 데이터를 가진다는 것에 공통점이 있지만, 메타버스는 현재의 우리가 살고 있는 현실세계를 초월하는 가공의 세계까지 확장할 수 있다는 의미에서 우리의 디지털 상상력이 필요하다. 반면, 디지털 트윈의 목적은 현실세계에 더 완벽하게 운용하기 위해서 디지털 모델을 활용한다는 점에서 다르다. 

 


그림 1. 디지털 트윈 혁신

 

디지털 트윈의 개념은 두개의 실제 동일한 우주선을 구축한 미국 항공우주국(NASA)의 아폴로 프로그램에서 시작되었다고 한다. 그 중 하나는 임무를 수행하기 위해 우주로 발사 되었고, 다른 하나는 지상에 머물면서 엔지니어가 발사된 조건을 적용하여 현재 상태와 가까운 미래를 예측하려고 했다.

초기에 디지털 트윈은 PLM 커뮤니티를 중심으로 주장했으나, 현재는 모든 분야에서 디지털 트윈을 적용하는 것으로 확장되고 있다. 그 적용 분야는 엔지니어링과 스마트 공장뿐 아니라 스마트 시티, 스마트 농장, 에너지 관리, 항공 분야, 의료 분야, 국방 분야 등 거의 모든 산업에서 디지털 트윈을 적용할 수 있다. 그러나 디지털 트윈은 그냥 단순하게 디지털 모델을 만드는 것이 아니라, 현재 사용되는 모든 디지털 기술을 통합해서 사용된다. 

 


그림 2. 디지털 트윈 적용 디지털 기술

 

최근에 디지털 트윈의 인기에 힘입어, 모든 사람들이 자신이 하고 있는 것들이 디지털 트윈 기술이라고 주장한다. 일부는 맞지만 잘 알지 못하는 사람들에게 혼란을 줄 수 있다. 그래서 이번에는 디지털 트윈의 성숙단계(digital twin maturity)를 정의해 보았다. 

디지털 트윈의 첫 단계는 디지털 목업(digital mockup) 단계이다. 두 번째 단계는 현재의 스마트 공장처럼 센서의 자료를 실시간으로 모니터링하는 단계이다. 세 번째 단계는 본격적인 디지털 트윈 단계로 실시간으로 양방향으로 연결되어 있어야 한다. 그리고 다양한 디지털 모델로 시뮬레이션을 적용하여 예측하거나 최적화가 가능해야 한다.

미래에는 4 번째 단계로 인공지능과 연결되어서 확장되고, 최종 단계는 사이버 물리 시스템(CPS)으로 진화할 것으로 예상된다. 

 


그림 3. 디지털 트윈 성숙 단계

 

디지털 트윈 기술 혁신은 스마트 공장보다 더 다양한 분야에 영향을 줄 수 있다. 한국의 스마트 공장이 주로 공장에 한정되었다면, 디지털 트윈은 제품의 모든 수명주기에서 다양하게 사용될 수 있다. 

국방분야에서도 디지털 트윈이 적극적으로 적용되고 있다. 특히 미국 해군이 가장 적극적으로 디지털 트윈 전략을 도입하고 있다. 

 


그림 4. 디지털 트윈 수명주기

 

또 다른 방향의 디지털 혁명으로는 메타버스가 있다. 메타버스는 1992년 공상과학 소설 ‘스노 크래시’에서 시작되었다고 한다. 2000년 초반에 게임을 통해서 현실화되었고, 2007년 경 ‘세컨드 라이프(Second Life)’라는 게임이 유행했던 기억이 있다.

현재 한국에서 가입할 수 있는 게임이 ‘제페토’이다. 지난 달에 한 번 가입을 해서 필자의 아바타를 만들어 봤다. MZ 세대가 고객이라서 아직 성인의 아바타는 없다.

 


그림 5. 필자의 제페토 아바타

 

올해에는 디지털 변혁(digital disruption)의 볼거리가 두 가지 생겼다. 하나는 디지털 트윈이라는 통합적 디지털 기술혁신(digital technology innovation)이고 다른 하나는 통합적 디지털 비즈니스 혁신(digital business innovation)인 메타버스이다. 이 두 가지 혁신은 디지털 혁신이라는 공통점이 있지만 다른 점이 많고, 점점 진화하면서 우리의 산업과 비즈니스에 많은 영향을 미칠 것으로 생각된다. 한 가지 확실한 것은 무미건조한 디지털 전환(digital transformation)보다는 직감적이고 흥미롭다는 것이다.

 

■ 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.

 

 

기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

조형식 hyongsikcho@gmail.com


출처 : 캐드앤그래픽스 2021년 5월호

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