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ⓒ 클립아트코리아

 

 ‘평행세계’가 드라마와 영화의 단골 소재인 이유는, 현실에는 존재하지 않기 때문입니다. 그런데 이 평행세계와 비슷한 기술이 현실세계에 존재하고 있습니다. 바로 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이라는 건데요. 현실세계의 사물이나 환경을 쌍둥이처럼 똑같이 가상세계에 구현하는 기술입니다. 영화 <아이언맨>에서도 디지털 트윈 기술이 등장했는데요. 주인공 토니 스타크는 인공지능 비서인 '쟈비스'와 친구처럼 대화를 나눕니다. '쟈비스' 는 아이언맨 슈트에 이상이 생기면 토니 스타크에게 분석해서 알려주고, 실시간으로 위험을 감지하며 알려주죠. 

 

사실 이 디지털 트윈은 최근에 등장한 기술은 아닙니다. 주목할 점은 5G, 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등의 기술 발전과 더불어서 최근 과학계 차트를 역주행하고 있다는 겁니다. 그렇다면 4차 산업혁명 시대를 책임질 떠오르는 샛별, 디지털 트윈! 지금 바로 만나볼까요?

 

 

디지털 트윈(Digital Twin)

‘디지털 트윈’은 현실세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상세계에 구현하여 각종 모의 상황을 실험하고, 원하는 정보를 얻어내는 기술입니다. ‘디지털 복제품’이라고 할 수 있겠죠.

공장을 디지털 트윈화한다고 가정해 봅시다. 현재 생산라인 설비와 데이터 등을 대입하고, 가상세계에 쌍둥이를 만든 후 생산라인 최적화와 기계 및 부품 오작동, 교체 시기 등을 예측해 관리∙개선할 수 있습니다. 이를 전 생산라인에 적용할 경우 생산성 향상과 비용 절감 등의 이점이 있답니다.

 

 

적용 분야

디지털 트윈은 분야를 가리지 않고 발전, 전력, 제조, 건설 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 전력계통의 경우, 안정된 전력 공급을 위해 설비의 사고, 수요 변동에 대응할 수 있도록 공급력(발전 설비)에 적당한 예비력을 확보하고 있어야 하는데, 이를 위해 예비력을 산정해주는 데에 디지털 트윈 기술이 활용되고 있습니다. 또한, 전력 수요 예측, 자산 관리, 상태 평가 등에서 활용됩니다.

 

 

적용 사례_디지털 트윈 시뮬레이터

디지털트윈시뮬레이터  ⓒ 한국전력 전력연구원 홈페이지

한국전력은 2019년 5월부터 ‘지능형 디지털 발전소(IDPP)’ 구현을 위해 표준화력 발전소를 대상으로 디지털 트윈 시뮬레이터를 개발하고 있습니다. ‘디지털 트윈 시뮬레이터’는 기존의 발전소 시뮬레이터를 분석하여 개선하고, 운영 데이터와 연계하여 운영 데이터와 시뮬레이터 간 모델 오차율을 개선합니다. 또한, 열 성능평가, 손상평가 등 디지털 트윈을 활용할 수 있도록 가상의 데이터를 제공하며, 그 결과에 대해 모니터링을 가능하게 해 줍니다.

 

 

적용 사례_싱가포르 스마트시티

싱가포르는 디지털 트윈 기술로 도시를 통째로 가상공간에 구현했는데요. 도로나 아파트, 빌딩 심지어 가로수, 육교까지 그대로 옮겨서 쌍둥이 도시를 만들었습니다. 여기서 중요한 건 단순히 외형만 똑같이 구현한 게 아니라는 겁니다. 도시를 구축하고 있는 인프라∙교통∙에너지 등 모든 것을 데이터화해서 구현했다는 점입니다. 그런 다음 가상공간에 있는 이 쌍둥이 도시에서 다양한 실험을 합니다. 가상의 재난 상황을 시뮬레이션하여 최적의 대응책을 마련한다거나, 다양한 도시정책을 가상공간에서 실험∙검증할 수 있습니다. 도로나 건물을 직접 건설해보지 않아도 되니까 비용 절감, 사고 예방이 되는 이점이 있죠. 그래서 현재 우리는 이걸 '스마트 시티'라고 부릅니다. 우리나라도 세종시, 전주시에 이런 디지털 트윈 기술이 적용된 스마트 시티가 곧 만들어질 예정입니다.

 

 

향후 전망

현재 상황을 지켜보니 디지털 트윈은 각종 산업에서 더욱 확대 적용이 가속화될 것으로 전망됩니다. 많은 전문가들은 말합니다. “디지털 트윈 기술은 향후 5년 이내에 그 기술력이 정점에 달할 것이다.” 과연 그때가 되면 우리가 사는 세상이 얼마나 달라져 있을지 기대가 됩니다.

 

 

 


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