디지털 트윈 적용 사례 7가지에 대해 알아보는 포스팅을 하겠습니다. 물리적 세계를 가상 세계에 똑같이 구현하는 것을 디지털 트윈(Digital Twin)이라고 합니다. 예를 들어서 네이버 지도의 거리뷰를 보시면 위치에 따라 주변 사진을 다 볼 수 있습니다. 이렇게 가상 세계에 현실 세계를 똑같이 구현하는 것입니다. 쌍둥이처럼 똑같이 둘이 바라본다고 해서 트윈이라고 이름 붙은 것입니다. 정확한 정의는 현실 세계에 존재하는 사물, 성질, 환경 등을 가상공간에 동일하게 구현하는 기술입니다.
디지털 트윈의 예시는 위의 사진 같은 것인데요. 실제화면하고 똑같이 컴퓨터에 가상화면을 만드는 것입니다. 저렇게 보이는 것뿐만 아니라 성질이나 내포된 영향 등도 그대로 구현합니다.
디지털 트윈 적용 사례 1. 제조업 공장
스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조, 유통, 물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 적용된 공간입니다. 스마트 팩토리에서는 공장의 모든 시스템을 실시간 데이터로 확인할 수 있습니다.
스마트 팩토리를 디지털 트윈으로 구현하면 제조 공정의 모든 진행 상황을 가상공간을 통해 확인할 수 있을 뿐만 아니라 제조 공정을 최적화하는 방법을 찾는 것이 가능합니다.
위의 그림은 스마트 팩토리를 디지털 트윈 적용한 모습입니다.
제품 결함의 원인이 무엇인지, 어떤 조건에서 제품의 품질이 향상되는지 가상 공장에서 직접 실험해 볼 수 있기 때문입니다.
가상 공장의 효과는 시뮬레이션이 가능하므로 비용, 노동력, 시간이 절감된다는 것입니다.
테스트 베드(Test Bed)란 새로운 기술이나 시제품의 효과를 시험하는 시스템을 뜻하는데요. 바로. 디지털 트윈이 테스트 베드 역할을 할 수 있습니다.
디지털 트윈의 구성요소는 사물 인터넷, 클라우드, 인공지능입니다. 이 중에서도 핵심요소는 바로 데이터입니다. 데이터를 이용해 시뮬레이션하기 때문입니다.
디지털 트윈 적용 사례 2. 발전소
발전소의 경우는 각종 장비를 잘못 조작하면 위험성이 너무 큰 곳입니다. 그래서 함부로 장비들을 만지기 힘든데요. 이런 이유로 직원들의 정비 실습 교육에 문제점이 있습니다. 이것을 해결하기 위하여 발전소와 발전소 장비들을 3D로 구현한 후 각종 성질을 주어 발전소 직원들이 가상공간에서 각종 발전소 장비들을 직접 만지는 효과를 보며 교육을 할 수 있습니다.
이것 외에도 발전소에서의 디지털 트윈 적용 효과는 실시간 모니터링 가능, 시뮬레이션을 통한 최적의 운영조건 파악, 현장 작업자의 안전상태 파악 가능이 있습니다.
위의 장치가 스마트 글라스라고 하는데요. 드래곤볼에서 사이아인들이 전투력 보는 장치인 스카우터처럼 증강현실로 화면을 볼 수 있어서 통제실과 더 긴밀하게 소통을 할 수 있습니다. 저것도 디지털 트윈 기술 중 하나입니다.
디지털 트윈 적용 사례 3. 항공분야
항공기의 고장 진단과 예측을 할 수 있습니다. 정비사들의 정비 실력이 상향 평준화되는 효과가 있습니다.
디지털 트윈 적용 사례 4. 자동차 분야
성능 분석과 사용자 맞춤 설계를 할 수 있습니다. 가상모델을 이용해 차량의 성능을 분석하고 이용자 맞춤 설계를 하는 데 사용되고 있습니다.
디지털 트윈 적용 사례 5. 의료 분야
개인 의료서비스와 환자 모니터링에 응용될 수 있습니다. 원격으로 시술이나 수술하는 것이 가능해집니다.
위의 그림은 디지털 트윈으로 도시를 가상공간에 구현한 모습입니다.
디지털 트윈 적용 사례 6. 스마트 시티
정부에서는 가상도시를 만들어 도시 계획에 활용할 수 있습니다. 가상도시에서 시뮬레이션으로 폭풍이나 폭우가 내리게 하여 어느 지역이 침수에 취약한지 알아내는 등의 재난 방지 정책에도 사용될 수 있습니다. 또 도시 정책 계획을 하기 전에 해당 사항에 대해 시뮬레이션하여 도시 정책의 실패를 줄일 수 있습니다.
세포를 디지털 트윈한 모습입니다.
디지털 트윈 적용 사례 7. 의약품제조
현재 의약품을 만들 때 동물 세포의 배양은 쉽지 않은 상황입니다. 대량으로 만들어야 하고 품질도 일정하게 유지돼야 하기 때문입니다. 이런 동물 세포 등을 이용해 의약품을 만들어야 하니 품질관리가 안되면 안되는 상황입니다.
그런 세포의 모든 데이터를 수치로 만들어서 컴퓨터로 시뮬레이션을 돌려 세포 배양을 위해선 최적의 조건이 어떤 것인지 찾아내고 있습니다. 수학을 사용한 시뮬레이션입니다. 수학은 우주의 언어이기 때문에 대부분의 자연현상에 관해 설명할 수 있고 표현할 수 있습니다.
디지털 트윈을 이용하면 양질의 정보가 많으므로 이런 것을 해킹 등의 기술로 나쁜 사람에게 유출되지 않게 하는 것이 당면한 문제점입니다.
이상 디지털 트윈 적용 사례 7가지에 대해 알아보는 포스팅을 하였습니다. 나중에 양자컴퓨터가 상용화되면 그것을 이용해 디지털 트윈해 우리가 모르는 많은 것들을 알 수 있으리라 생각합니다. 잘못하면 인류가 감당하기 힘들 수도 있는데요. 지금부터라도 인성교육을 똑바로 하여 최첨단 기술들을 감당할 수 있는 인류가 되면 좋겠습니다. 파이팅!!
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