경기도가 현실 세계를 디지털의 가상 세계에 동일하게 복제해 구현하는 기술인 '디지털 트윈'을 도입하여 데이터 기반의 행정업무의 효율화 및 지역 현안 해결을 위한 새로운 정책 대안 마련이 필요하다는 연구 결과를 내놨다.

경기연구원은 오늘(10일) 지난 9월 28일부터 10월 4일까지 경기도민 1천 명을 대상으로 조사한 디지털 트윈에 대한 이해, 업무적용 가능성과 행정서비스 수요 등의 분석 결과를 담은 ‘디지털 트윈으로 꿈꾸는 스마트한 도시생활’ 보고서를 발간했다.

디지털 트윈, 가상공간 시뮬레이션으로 최적 해답 찾아

디지털 트윈은 복잡한 도시에서 발생할 수 있는 문제들에 대한 해답을 가상공간의 다양한 시뮬레이션을 통해 찾고 현실에 적용해, 더욱 안전하고 효율적인 현실 세계를 구축하는 것을 목표로 하는 기술 플랫폼이다. 공공영역에서는 스마트시티 분야에서 사회 필수 인프라 및 도시 정보를 데이터로 수치화해 도시 운영의 효율을 높이기 위한 플랫폼으로 활용되고 있다.

이와 관련하여 경기도 도민의 69.9%가 행정서비스 분야에 디지털 트윈 기술 도입이 필요하다는 의견을 나타냈고, 71.2%는 문제상황에 대해 빠른 대처가 가능하다는 점에 대한 기대를 나타냈다. 도시관리를 위한 디지털 트윈 서비스로 교통흐름과 교통정보 분석, 재난 및 재해 예측 시뮬레이션, 하천·해양 오염물질 모니터링 등 일상생활과 관련된 서비스에 대한 수요와 기대감 또한 큰 것으로 밝혀졌다.

또한 디지털 트윈 행정서비스 수준에 대해서는 경기도 도민의 66.2%가 문제상황에 대한 빠른 대응을 위한 시뮬레이션 분석 및 예측으로 고도화된 서비스를 요구하는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구원은 디지털 트윈 행정서비스를 발굴하는 과정에서 수요자 중심의 서비스에 대한 의견 수렴 절차가 필요하며, 행정수요 및 효과성이 높은 서비스 중심으로 디지털 트윈 사업을 추진해야 한다는 의견을 밝혔다.

연구원은 디지털 트윈 행정서비스 전략으로 △필요성·효과성·정책 연계성을 고려한 서비스 발굴 △수요 및 효과성 높은 서비스 중심으로 사업 추진 △시범사업 참여로 인한 표준모델 구축 △사업 추진 전반에 대한 지원 체계 구성 △사업 추진 및 운영과 관련 법제도 마련 등을 위한 전담부서 필요성을 강조했다.

경기연구원 옥진아 연구위원은 “경기도의 디지털 트윈 행정서비스 실현을 위해서는 시범사업 참여를 통한 행정서비스 모델 구현 방안이 검토돼야 하며, 디지털 트윈 행정서비스 구축 및 활용을 위한 법․제도 근거 기반 마련이 필요하다”고 제언했다.

거울상 쌍둥이 모델로 가시화해 효율화 제고한다

디지털 트윈이란 미국 제너럴 일렉트릭(GE)이 주장한 개념으로 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션하여 결과를 예측하는 기술을 뜻한다. 이는  제조업 및 다양한 산업 및 사회 문제를 해결할 수 있는 기술로 주목받고 있다. 디지털 트윈은 기본적으로는 다양한 물리적 시스템의 구조·맥락·작동을 나타내는 데이터 및 정보의 조합으로 과거와 현재의 운용 상태 이해와 미래를 예측할 수 있는 인터페이스라고 설명할 수 있다.

디지털 전환(Digital Transformation)은 사업 및 업무의 관행, 수행체계, 정보화, 지능화, 자율동작 등을 통해 모든 것을 변화시킬 수 있는 사고체계 전환을 유발한다. 그러므로 디지털 트윈은 이러한 변화와 전환을 사용자들에게 표출하는 수단으로 기능할 수 있다. 디지털 트윈의 거울상 쌍둥이 모델은 업무 절차, 수행체계, 동작 모델, 개인화 서비스 등 혁신적 변화를 만드는 데에 영감을 줄 수 있다고 예측된다. 무엇보다 고객에게 제품과 서비스를 공급할 때 거울상 쌍둥이 모델 형태로 가시화하여 고객들에게 사용상의 편리함과 친숙함을 제공하고, 공급망의 운영체계를 거울상 쌍둥이 모델로 가시화하여 현황 파악 및 대응을 직관적으로 빠르게 처리할 수 있도록 효율화한다는 장점이 부각된다.

스마트시티 구축 및 운영에 디지털 트윈을 적용한 대표적인 사례로는 싱가포르가 언급된다. 싱가포르의 빌딩과 도로망, 수목, 강 등 도시 전체를 구조적 3D 가상 모델로 만들었으며 건축, 교통체계 등에 대한 시뮬레이션, 군중 분산, 교통 흐름, 보행자 이동 패턴 등 다양한 목적의 시뮬레이션이 활용될 수 있다.

이에 업계 관계자는 "디지털 트윈은 이미 가능한 데이터를 사용하여 칩 제조업체의 생산 목표가 적절한지 판별하고 그렇지 않은 경우 의사결정을 도울 수 있다는 점을 고려할 때 놀라운 일"이라며 "클라우드에서 물리적 시스템의 모습을 재현함으로써 제조업체는 기존 방법과 관련된 위험 없이 주요 학습 내용을 식별하고 용량을 훨씬 더 크게 늘릴 수 있다"고 설명했다.

SKT, 디지털 트윈 기술 제공하는 '구독형 디지털 트윈 서비스' 출시

현대중공업그룹의 한국조선해양은 지난 4월 디지털 트윈 기술을 기반으로 한 자율운항 여객선 시운전을 성공적으로 마쳤다. 이는 지난해 1월 디지털 트윈 기술이 적용된 ‘기관 및 항해 통합 시운전 기술(HiDTS)’을 세계 최초로 개발한 후 약 1년 4개월 만에 이룬 성과로 4차 산업혁명 기술이 국내 조선업에 깊숙이 스며들고 있다는 것을 보여줬다. 한편 지난해 9월 포스코는 디지털 트윈 기술을 기반으로 한 ‘포스플롯(PosPLOT)’을 개발해 연·원료 비용 최소화, 제선·제강 공정에 따른 탄소배출 극소화 방안 및 수익성 등을 종합적으로 판별할 수 있게 됐다.

SKT는 △공장 설비 및 안전시설 가상화 △공정하고 안전한 데이터 수집 및 시뮬레이션 분석 △사업장 운영환경 최적화 등을 진행할 수 있는 ‘구독형 디지털 트윈 서비스’를 출시했다. 이를 위해 SKT는 다쏘시스템, 슈나이더일렉트릭, 아마존웹서비스(AWS), 한국전자기술연구원 등 첨단 정보통신기술(ICT) 역량을 갖춘 20개 업체 및 기관들과 함께 사업협력 양해각서를 체결했다고 밝혔다.

이에 관련하여 SKT 사물인터넷(IoT) 전문가는 “국내외 최고의 파트너사들과 함께 만든 디지털 얼라이언스를 통해 4차 산업혁명의 핵심기술인 디지털 트윈을 공동 추진할 수 있게 됐다”며, “구독형 디지털 트윈 서비스를 통해 중소기업의 경쟁력 강화를 도와 ESG 경영 실천에도 앞장서겠다”고 전했다.