‘디지털 트윈(Digital Twin)’, 어디까지 왔나? ①
메타버스와 웹3.0이 디지털경제의 새로운 화두로 부상했다. 이를 기반으로 한 비즈니스 모델들이 다양한 모습으로 탄생하며 새로운 인터넷 세상을 열고 있다. 그렇다면, 메타버스와 웹3.0을 표방하는 뉴 비즈니스 모델은 고객들에게 어떤 가치를 제공하고, 또 기존의 비즈니스 생태계에는 어떻게 영향을 미칠까? 최근 떠오르고 있는 메타버스·웹3.0 기반의 스타트업과 뉴 비즈니스 모델의 이해를 통해 다가올 새로운 인터넷 세상의 모습을 그려보자. <편집자 주>
[뉴스투데이=노재범 성균관대 학부대학 초빙교수] 디지털 트윈(Digital Twin)이 산업계로부터 크게 주목받고 있다. 최근 인공지능을 활용해 성능이 높아지면서 이 기술은 제조업을 넘어 산업 전반에 광범위하게 확산 중이다.
이번 편부터는 ‘산업 메타버스’로 불리는 디지털 트윈의 응용 분야와 혁신사례에 대해 살펴보겠다.
• 디지털 트윈, 물리적 세계의 가상화 통해 미래에 발생할 수 있는 치명적인 문제 예방
먼저, 디지털 트윈의 정의와 특징에 대해 알아보자.
IBM의 정의에 의하면, 디지털 트윈이란 ‘물리적인 세계를 정확히 반영하도록 설계된 가상 모델’을 의미한다.
다시 말해, 현실 세계의 기계나 장비, 공장, 건축물, 인체, 심지어 도시 전체를 물리적인 것과 똑같이 구현한 가상 세계가 디지털 트윈이다.
이 기술은 인공지능, IoT(사물인터넷) 등을 통해 현실의 데이터를 입력받아 해당 시스템의 변화를 예측하거나 시뮬레이션하는 데 사용된다.
이를 통해, 디지털 트윈 사용자는 미래에 발행할 수 있는 치명적인 문제를 예방하거나 더 높은 품질과 성능을 가진 시스템을 준비할 수 있다.
• 제조, 에너지, 건설, 의료, 도시계획 등에 활용돼 불량률 감소, 비용 절감, 제조시간 단축에 획기적인 효과
현재 글로벌 기업들은 제조, 에너지, 건설, 의료, 도시계획 등 다양한 분야에서 디지털 트윈을 활용하고 있으며, 이를 통해 불량률 감소, 비용 절감, 제조시간 단축, 정확도 향상 등 생산성과 효율성을 높이고 있다.
예를 들어, GE는 디지털 트윈을 사용해 개별 풍력 터빈을 특정 위치에 맞게 구성하고, 제트 엔진의 마모 및 손상 정도를 실시간으로 점검한다. 또한, 오일 필드에 디지털 트윈을 배치해 설비의 고장 여부를 예방 점검하고 최적의 출력을 보장한다.
또 다른 예로, 테슬라는 자동차 제조 과정에서 모든 차량에 대한 디지털 트윈을 구현하고, 이를 통해 각 차량의 센서 데이터를 기반으로 소프트웨어 업데이트를 개별적으로 제공하며, 자율 주행 차량을 더 안전하게 테스트하는 데에도 활용한다.
글로벌 기업들이 디지털 트윈을 활용하고 있는 주요 분야와 기대효과는 다음과 같다.
< 디지털 트윈의 주요 응용분야와 기대효과 >
• 디지털 트윈은 ESG 경영에도 유용할 것으로 전망돼 기업들의 도입이 가속화
한편, 디지털 트윈이 ESG 경영에도 유용할 것으로 전망되면서 기업들의 도입이 가속화되고 있다.
액센츄어(Accenture)는 디지털 트윈이 확산되면서 2030년까지 탄소 배출량을 750만톤 절감할 것으로 예상한다.
디지털 트윈을 통해 시제품 생산을 줄이고 생산공정의 오류를 최소화하며 설비 효율성을 높여, 에너지 소비를 최적화하고 온실가스 배출량도 감축할 수 있기 때문이다.
한편, 캡제미니(Capgemini)의 ‘Digital Twins Survey(2021)’에 따르면, 기업의 57%(800개 조직 대상 조사)가 ESG 경영에 디지털 트윈 기술이 중요하다고 생각하는 것으로 나타났다.
• 글로벌 디지털 트윈 시장, 연평균 약 60% 성장해 2028년 1101억달러 규모로 확대 전망
디지털 트윈이 기업의 원가 절감, 생산성 향상, 탄소 감축 등에 효과가 있는 것으로 알려지면서 앞으로 글로벌 디지털 트윈 시장은 크게 성장할 전망이다.
< 글로벌 디지털 트윈 시장 전망 (단위: 10억달러) >
글로벌 시장조사 전문기관인 마켓앤마켓(Marketsandmarkets)에 따르면, 전 세계 디지털 트윈 시장은 연평균 약 60% 성장해 2028년 1101억달러에 이를 것으로 예상된다.
다음 편에서는 디지털 트윈을 활용한 제조·운영 부문의 구체적인 혁신사례와 도입방안에 대해 살펴보겠다.
[정리=최봉 산업경제 전문기자]