[영남시론] 디지털 전환의 핵심 기술, 디지털 트윈

이성엽 고려대 기술경영전문대학원 교수

2018년 싱가포르 정부는 사회 인프라와 도시 정보를 데이터로 수치화하여 도시 운영의 효율을 높이기 위한 가상 플랫폼으로 '버추얼 싱가포르(Virtual Singapore)' 계획을 발표하였다. 이는 도시의 구조물과 지형을 컴퓨터상에 동일한 모습으로 구현하여 건물·공원 등의 건설 시 주변 경관 조화, 교통흐름, 일조권 침해를 파악하는 등 도시 관리를 위한 비전을 제시한 것이었다.

이처럼 가상세계(digital)에 실제 사물의 물리적 특징을 동일하게 반영한 쌍둥이(twin)를 3D 모델로 구현하고, 이를 실제 사물과 실시간으로 동기화(sync)한 시뮬레이션을 거쳐 관제·분석·예측·최적화 등 해당 실제 사물에 대한 의사결정에 활용하는 기술을 디지털 트윈이라고 한다. 최초의 디지털 트윈은 2012년 미 항공우주국(NASA)이 우주 환경을 지상 센터에 구축하여 진행한 모의실험이라고 할 수 있다. 2016년에는 미국의 제너럴 일렉트릭(General Electric)이 세계 최초의 산업용 클라우드 기반 오픈 플랫폼인 '프레딕스(Predix)'를 발표하는 등 글로벌 기업들이 제품 생산 시 실험에 따른 시간과 비용을 절감하기 위해 디지털 트윈을 도입하기 시작했다. 디지털 트윈은 현실에서 하기 어려운 실험 대신 가상 시뮬레이션을 통해 실제 실험과 유사한 결과를 도출할 수 있어 경제적일 뿐 아니라 실험과정에서의 사고를 예방할 수도 있다. 또한 제조업과 교통, 의료, 환경, 안전 등 여러 산업으로 확장되고 있다.

다만 디지털 트윈 기술은 Wi-Fi나 Bluetooth와 같은 기술 규격이 존재하는 고유한 기술이 아닌 개념적 기술이며, 여러 기술을 결합한 솔루션 기술이다. 데이터, AI· 5G 등 다양한 요소기술이 산업에서 활용되어온 CAD(Computer Aided Design), BIM(Building Information Modeling), GIS(Geographic Information System) 기술과 융합된 기술이다. 디지털 트윈의 핵심기술은 데이터를 수집, 분석, 활용하는 데이터 기술이다. 이 점에서 개인정보, 저작권, 과다 감시의 이슈는 디지털 트윈에서도 중요하다. 한편 최근 디지털 트윈은 실험용 시제품 생산을 줄여 친환경 발전에도 기여하기 때문에 탄소중립 기술로도 주목받고 있다.

최근 유행하는 메타버스(Metaverse)는 컴퓨터를 통해 3차원으로 구현한 가상세계를 의미하며, 이는 위치인식 시스템 등을 통해 현실세계를 강화하는 증강현실(Augmented Reality), 사람의 생활 정보를 기기를 통해 기록·저장하고 가상 공간에 재현하는 라이프로깅(Lifelogging), 현실세계를 반영한 가상모델에 위치 및 공간정보, 센서 등 정보를 확장하는 거울세계(Mirror Worlds), 아바타를 바탕으로 현실세계가 확장하는 가상세계(Virtual Worlds)로 나누어진다. 이 중 거울세계가 디지털 트윈과 유사하다. 다만 디지털 트윈이 실제와 동일한 가상모델을 통해 최적화된 의사결정을 지원하는 것이라면, 메타버스는 가상세계 속 새롭고 다양한 경제·사회·문화적 경험 제공이라는 점에서 메타버스가 보다 상위의 포괄적 개념이라고 할 수 있다.

디지털 트윈은 디지털 전환과 가장 직접적으로 연결된 핵심기술로서 정부도 최근 발전계획을 마련했지만 아직은 생소하다. 디지털 트윈 외에도 블록체인, 메타버스 등 디지털 전환기술이 다양한 개념과 형태로 발전하고 있어 이를 이해하고 적절히 수용해야 하는 기업과 국민으로서는 적지 않은 부담이 되고 있다. 이런 기술을 정확히 정의, 분석하고 미래 비전을 제시하는 작업도 정부의 중요한 역할이다.
이성엽 <고려대 기술경영전문대학원 교수>