실시간 3D 관제 위해 유니티로 디지털 트윈 구현

2011년에 설립한 녹원정보기술은 3D 항만 관제를 시작으로, 현재는 다양한 산업 분야를 위한 디지털 트윈 및 메타버스 플랫폼을 개발·공급하고 있다. 최근에는 유니티 엔진을 활용해 건물 에너지 관리와 최적화를 위한 디지털 트윈 플랫폼을 개발했고, 유니티가 주최한 ‘MWU 코리아 어워드 2023’에서 인더스트리 부문 최우수상을 받았다. ■ 정수진 편집장 

▲ 건물 내 쾌적도 유지를 위한 에너지 부하를 디지털 트윈으로 모니터링한다.

가상 환경에서 기업의 업무 효과 높이는 디지털 트윈 개발

녹원정보기술이 처음 개발했던 기술은 항만의 컨테이너나 트럭 등 관제에 3D를 활용하는 것이었다. 2010년대 후반 ‘디지털 트윈’이라는 용어가 본격 등장하면서 그간 개발해 온 기술이 디지털 트윈과 크게 다르지 않다는 점에 주목한 녹원정보기술은 항만뿐 아니라 더 넓은 산업 분야에 디지털 트윈과 메타버스를 접목하는 방향으로 기술 개발과 비즈니스를 전개하고 있다.

디지털 트윈과 메타버스라는 단어는 더 이상 낯설지 않다. 많은 사람들이 디지털 트윈과 메타버스에 관심을 갖고 있으며 이와 관련한 기술 개발이 여러 곳에서 진행 중이다. 녹원정보기술도 항만, 조선, 자동차, 건설, 방송 등 다양한 산업에서 B2B 비즈니스에 주력하고 있다.

녹원정보기술 디지털트윈사업부의 홍성범 상무는 “큰 의미에서 디지털 트윈이나 메타버스는 비즈니스 용어라고 볼 수도 있다. 중요한 것은 ‘어디에 적용하고 어떻게 활용할 것인가’이다. 녹원정보기술은 물리적인 기업의 활동을 가상으로 옮겨서 업무 효과를 높이는 데에 디지털 트윈의 무게중심을 두고 있다”고 소개했다. 

▲ 디지털 트윈으로 HVAC 설비의 실시간 모니터링 및 공조 제어가 가능하다.

건물 에너지 관리 플랫폼으로 MWU 어워드에서 수상

MWU 코리아 어워드 2023에서 인더스트리 부문 최우수작으로 선정된 ‘베모스(BEMOS)’는 건물의 에너지를 관리하고 최적화하기 위한 디지털 트윈 플랫폼이다. 센서, 인공지능, 시뮬레이션 등 다양한 기술이 쓰인 이 플랫폼의 개발에서 녹원정보기술은 다양한 데이터를 디지털 트윈으로 시각화하는 역할을 맡았다.

탄소중립이 이슈가 되면서 많은 건물에서 에너지를 효과적으로 모니터링하고 관리해야 하는 필요성이 커지고 있다. 베모스는 세 가지 유형의 건물에 대한 에너지 관리 기능을 제공한다. 많은 사람이 움직이는 백화점의 경우 고객이 느끼는 쾌적도를 유지하기 위한 에너지 관리가 필요하다. 대학교 캠퍼스는 기계실에서 여러 동의 건물에 대해 공조를 관리할 필요성이 있다. 데이터센터는 열을 발생시키는 서버의 냉각을 위해 적정 온도를 유지하는 데에 많은 에너지가 필요하다.

베모스는 이런 세 가지 유형의 건물을 디지털 트윈으로 구성하고, 그 위에 온도/습도/풍향 등의 센서 데이터 및 쾌적도와 공조 최적화를 위한 AI 기반의 시뮬레이션을 포함하는 동적 에너지 관리 솔루션을 구현했다. 건물의 유형이나 위치, 구조에 따라 달라지는 시뮬레이션의 결과를 시각화하는 데에 디지털 트윈의 초점을 맞추었다. 베모스는 센서 데이터를 입력값으로 하는 시뮬레이션 결과를 시각화하는 데에 유니티를 활용함으로써 직관적인 운영이 가능하도록 한 것이 특징이다. 건물 전체 및 각 층별로 에너지 부하를 확인하고, 쾌적도 지표를 아이콘으로 표시하며, 이벤트가 발생한 위치를 실시간으로 확인하는 등의 기능을 유니티로 구현했다. 

▲ 항만 인프라 관리를 위한 디지털 트윈

디지털 트윈과 메타버스 위해 적절한 기술 고민해야

홍성범 상무는 디지털 트윈과 메타버스에서 중요한 것은 기술 자체가 아니라고 짚었다. 디지털 트윈/메타버스를 위한 요구사항이 무엇인지 그리고 어떤 과제에 대응해야 하는지에 따라서 적절한 기술을 선택할 필요가 있다는 뜻이다.

홍성범 상무는 “고객의 요구사항은 기술적이지 않으며 이를 효과적으로 구현할 수 있는 기술을 선택해야 한다”면서, 세 가지의 디지털 트윈을 예로 설명했다. 첫 번째는 지도를 위한 GIS 엔진 기반의 디지털 트윈이다. 전국의 택배 차량을 컨트롤하는 등 넓은 지역에 디지털 트윈을 적용하려면 GIS 엔진 위에서 작동하는 디지털 트윈이 필요하다.

두 번째는 CAD에서 출발하는 BIM 기반의 디지털 트윈이다. 건물,공장,교량 등을 설계하는 CAD 모델은 디테일한 정보를 갖고 있다. 그래서 이런 대상을 제어하거나 모니터링하는 데에는 BIM 기반의 디지털 트윈이 효과적이다.

세 번째는 게임 엔진 기반의 디지털 트윈이다. 게임 엔진의 주요한 특징은 다중 사용자와 실시간성 그리고 시각효과이다. 이런 특징때문에 스마트 시티의 교통 환경을 모니터링하거나 실시간으로 발생하는 이벤트를 확인/처리하는 등에 유용하다.

이전에는 물리적인 객체에 대한 관제가 중심이었다면, 최근에는 장애 처리 절차와 같은 논리적인 프로세스의 관제도 중요하게 여겨진다. 이런 절차를 매뉴얼로 관리하는 경우가 많은데, 매뉴얼은 비숙련자가 필요한 내용을 빠르게 찾는 것이 불가능하다. 물리적 객체와 논리적인 프로세스를 3D로 시각화할 때의 장점은 사람이 이해하는 속도가 2D에 비해 훨씬 빠르다는 것이다. 특히 녹원정보기술이 주력하고 있는 B2B 분야에서 논리적인 부분을 표현하고 시각화하고자 하는 요구가 빠르게 늘고 있다. 전체적인 상황을 빠르게 파악하고 관제의 투명성을 높일 수 있다는 것도 3D 시각화의 장점으로 꼽힌다.

게임 엔진으로 출발한 유니티는 3D에 관한 노하우를 많이 갖고 있는 것이 장점이다. 유니티 사용자 및 엔지니어가 많아서 필요한 기술을 빠르게 확보할 수 있고 유지보수가 용이하다는 점도 유니티를 선택하는 데에 이점으로 작용했다. 홍성범 상무는 “유니티는 일반적인 시각화 쪽에 특화돼 있다 보니 색감이나 표현이 굉장히 좋다. 애셋 스토어가 활성화돼서 모든 애셋을 직접 만드는 수고를 덜 수 있는 점도 장점”이라면서, “시뮬레이션 데이터와 시각화의 연동, CAD 데이터의 최적화를 위한 컨버팅 등 B2B에서 필요로 하는 부분이 앞으로 더욱 향상되기를 바란다”고 전했다.

▲ 녹원정보기술 홍성범 상무는 “다양한 산업에서 디지털 트윈에 대한 관심과 도입이 늘고 있어 향후 시장성이 높다”고 전망했다.

시각화 기술과 비즈니스 프로세스의 융합으로 시장 확대 추진

녹원정보기술은 디지털 트윈/메타버스 관련 B2B 시장의 전망을 긍정적으로 보고 있다. 현재의 관제 시스템은 CCTV가 메인인데 3D로 넘어가는 추세가 꾸준히 확산되고 있다는 것이다. 홍성범 상무는 “현재는 정부에서 관련 정책 지원 등을 통해 산업 분야에서 디지털 트윈을 적용하는 마중물을 마련하고 있는데, 산업 분야의 기업들이 본격 참여하는 단계로 넘어갈 것으로 보여 향후 더 큰 시장이 열릴 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이렇게 시장이 확대되는 상황에 대응하기 위해 녹원정보기술은 ‘메타버스 허브’를 추진한다는 전략도 갖고 있다. 디지털 트윈 나아가 메타버스는 폭넓은 기술과 비즈니스가 요구되는데 현재 시장에 참여하는 기업들이 영세한 경우가 많다. 기술 플랫폼 기업과 산업별 공정에 관한 전문가, 비즈니스 역량을 가진 기업 등이 참여해 시장을 넓혀야 한다는 것이 녹원정보기술의 시각이다.

항만의 크레인/트럭/컨테이너의 실시간 트래킹 및 관제, 항공기 이착륙의 실시간 시각화 및 관제, 선거 개표 현황의 실시간 시각화, 자동차 공장의 로봇 공정 제어 등의 디지털 트윈 구축 사례를 소개한 홍성범 상무는 “녹원정보기술은 시각화 기술과 비즈니스 프로세스의 융합 측면에서 강점을 가지고 있다. 비용 절감과 프로세스 개선 등으로 고객의 업무에 도움을 줄 수 있는 지속가능한 비즈니스를 추진할 계획”이라고 설명했다.

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