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* 행사명: ICT Standard Insight (2022 제주)
* 개최일: 2022.5.25(수)~26(목)
* 발표자: 김탁곤 명예교수(KAIST)
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디지털 트윈 기술의 최근 국내외 사업화 동향 – ITFind
메타버스(Metaverse) 기술에 비교되는 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을. 미국의 GE(General Electric) 기업이 처음 주창했던 그 시기에는 컴퓨터 파일로 실제 사물의 …
Source: www.itfind.or.kr
Date Published: 2/14/2022
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디지털 트윈의 개념과 기술 및 산업 분야별 활용 사례
지능정보기술동향. 32. 점이다. 각 응용 분야에서 쌍둥이처럼 만들어져 있는 디지털 트윈 시스템을 통해 계. 획 수립부터 운영, 관리, 유지 보수 및 조기 대응 등에 …
Source: waf-e.dubudisk.com
Date Published: 1/17/2021
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디지털트윈 – 네이버
출처: 스마트 시티 실현을 위한 디지털트윈 기술 동향, 한국전자통신연구원, 2021년, 한국기업데이터 재구성. 디지털트윈을 구성하는 요소 기술은 IOT …
Source: ssl.pstatic.net
Date Published: 6/1/2021
View: 4402
디지털트윈 기술 동향과 전망 – 국토연구원 전자도서관
도시 및 국토 관리, 스마트시티에서의 디지털트윈 도입과 활용은 관련 기술의 발전에. 힘입은 바가 크다. 사물인터넷(IoT), CCTV, 드론, 라이다(LiDAR), 자율주행차, …
Source: library.krihs.re.kr
Date Published: 5/1/2021
View: 9679
스마트 도시 실현을 위한 디지털 트윈 기술 동향
스마트 도시 실현을 위한 디지털 트윈 기술 동향. Technology Trends in Digital Twins for Smart Cities. 장윤섭 (Y.S. Chang, [email protected]).
Source: ettrends.etri.re.kr
Date Published: 3/1/2022
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디지털 트윈 기술 발전방향 – 4차산업혁명위원회
ICT분야 국제적 경쟁력을 보유한 대한민국이 디지털 트윈 기술/도구 부문에서도 … 이러한 요구를 충족하기 위한 중요한 기술 트렌드로서 디지털 트윈(digital twin) …
Source: 4th-ir.go.kr
Date Published: 1/17/2021
View: 3849
디지털 트윈(Digital Twin) 기술 동향 및 우편물류 적용방안
정보통신정책연구원은 본 보고서에서 디지털 트윈 기술 동향을 살펴보고, 우편물류 현장에 적용 가능한 방안에 대한 검토와 디지털 트윈 기술의 도입을 통해 기대할 수 …
Source: eiec.kdi.re.kr
Date Published: 12/2/2021
View: 8873
[S&T GPS][이슈분석 133호] 주요국의 디지털 트윈 추진 동향과 …
’16년 GE에 의해 현실과 가상이 연결된 디지털 트윈 실현으로 이슈화 ○ IoT, AI, Big data, Cloud, 5G, VR/AR/MR 등의 다양한 핵심 요소 기술 발전도 디지털 트윈의 …
Source: now.k2base.re.kr
Date Published: 1/7/2021
View: 7203
「디지털 트윈 활성화 전략」 – 대한민국 정책브리핑
2 국내·외 동향. 분류. 해외. 국내. ①정책. · 주요 국가들은 미래 국가 경쟁력을. 좌우하는 핵심기술로 디지털 트윈을.
Source: www.korea.kr
Date Published: 2/25/2021
View: 8576
디지털 트윈 – 연구개발특구진흥재단
디지털 트윈 기술을 활용하면 가상세계에서 장비, 시스템 등의 상태를 … 디지털 트윈(또는 디지털 트랜스포메이션) 연도별 논문 동향.
Source: www.innopolis.or.kr
Date Published: 4/12/2021
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- Author: Standards TTA
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- Date Published: 2022. 6. 5.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=pS1E5beyvL8
[S&T GPS][이슈분석 133호] 주요국의 디지털 트윈 추진 동향과 시사점
1. 디지털 트윈의 개념과 정의
□ (개념) 디지털 트윈은 가상의 세계에 현실을 반영한 모델을 구현하여 데이터의 ‘생성→전송→취합→분석→이해→실행(딜로이트, 2017)’ 등의 절차로 실제 세계와 가상의 세계를 실시간으로 통합하는 것이 핵심
① (생성) 분석을 위해 사용되는 물리적 공정 성능 및 주변 환경･외부데이터의 중요한 입력 값을 측정하는 센서 설치
② (전송) 물리적 세계와 디지털 플랫폼 간의 완벽한 실시간 양방향 통합 및 연결 지원
③ (취합) 데이터 보관소에 이관, 데이터 분석을 위해 처리 및 준비
④ (분석) 실시간 통합된 데이터를 통해 알고리즘 기반의 시뮬레이션과 시각화 루틴을 통한 데이터 분석
⑤ (이해) 대시보드와 시각화를 통해 통찰력 제시, 물리적 세계와 디지털 세계의 오차를 조명해주어 추가적인 조사와 변화가 필요한 영역 확인
⑥ (실행) 작동장치를 통해 물리적 세계의 공정으로 피드백･적용, 디지털 트윈 영향력 실현
□ (특징) 디지털 트윈은 현실에 존재하는 모든 것을 가상에 구현하여 필요에 따라 활용할 수 있으므로 적용 분야가 광범위
○ 실시간 데이터를 통해 가상에 구현된 디지털 트윈으로 직관적 모니터링
– 시제품을 가상으로 확인해볼 수 있어서 시장 출시 기간 단축과 잠재적 실패 감소
– 다양한 대상을 전 생애주기에 거쳐 통합적인 정보 확인
– 문제 부분 시각적 확인을 통한 보수 시간과 다운타임 단축
○ 현실과 연결된 가상의 디지털 트윈을 통해 현실의 개체를 쉽게 제어
– 원격을 통해 거리에 상관없이 실시간 현장 관리 및 상호작용 가능
– 복잡한 작업도 최적의 조건에 맞게 제어
○ 실시간 데이터 분석을 통한 시뮬레이션으로 최적화
– 시뮬레이션을 통한 미래 예측으로 최적의 의사결정에 도움을 주어 생산성, 경제성, 안전성, 경쟁력 향상
2. 디지털 트윈의 등장
□ (진화) 디지털 트윈을 이루는 기술의 발전으로 계속 진화 중
○ ’02년 美 미시간大 마이클 그리브스 교수가 ‘디지털 트윈’이란 용어를 사용했으나 당시엔 개념적으로만 존재
○ ’16년 GE에 의해 현실과 가상이 연결된 디지털 트윈 실현으로 이슈화
○ IoT, AI, Big data, Cloud, 5G, VR/AR/MR 등의 다양한 핵심 요소 기술 발전도 디지털 트윈의 활용을 촉진하여 시장의 본격적 성장
□ (단계) 디지털 트윈은 크게 3단계로 분류
○ 레벨1 : 현실 객체의 기본적 속성을 반영한 디지털 객체
○ 레벨2 : 실세계와 연결되어 모니터링 및 제어 가능
○ 레벨3 : AI 등을 적용해 고급 분석과 시뮬레이션이 가능
※ 레벨3을 구현하는 스마트공장과 스마트도시는 아직 없으나 그 단계를 선점하고자 국가와 기업들이 경쟁 중
□ 가트너 ‘사물인터넷의 2019 하이프 사이클(Hype Cycle)’에서 디지털 트윈은 ‘부풀려진 기대 정점(Peak of Inflated Expectations)’에 위치
○ IoT 사업을 구현하는 대부분의 기업이 디지털 트윈을 구축
○ 10년 안에 디지털 트윈은 디지털 솔루션의 지배적인 설계 패턴이 될 전망
□ (시장) ’19년 발행된 Market and Markets의 디지털 트윈 보고서는 세계 디지털 트윈 시장의 폭발적 성장을 예상
○ 세계 디지털 트윈 시장 규모(십억 달러) : (’19) 3.8 → (’25) 35.8 (연평균 성장률 37.8%)
□ 본 이슈분석에서는 디지털 트윈의 최신 동향을 국내 활용이 기대되는 제조와 도시를 중심으로 살펴보고, 우리나라 향후 도전과제 및 시사점을 도출하고자 함
○ (제조) 기존 정보시스템인 PLM･MES･ERP･SCM※ 등에 디지털 트윈을 접목, 생산 활동을 완벽히 동기화하여 공장 지능화･고도화
○ (도시) 디지털 트윈은 국내 도시 계획･실행･관리에 있어서 비용 효율성과 사용 편의성으로 주목
3. 주요국 디지털 트윈 추진 현황
□ (미국) 새로운 가치와 일자리 창출을 위한 국민생활 밀착형 대규모 가상물리시스템(CPS) 융합 프로그램 추진
○ 대기업 주도로 산업인터넷시스템 이슈 해결을 위한 요구사항･권장사항의 정의 및 개발, 디지털 트윈 상호운용성 정의 등 활동하는 Industry Internet Consortium(IIC) 설립
※ ’14.3월 GE, AT&T, Cisco, IBM, Intel 등 5개사가 중심이 되어 설립
○ 국가과학기술위원회(National Science and Technology Council)는 미국 첨단 제조업 리더십 확보 전략을 통해 빅데이터 분석, 첨단 센서 및 제어기술, 모델링 및 시뮬레이션 등의 디지털 트윈 관련 스마트 제조를 포함한 5대 전략 목표를 추진
※ ’18.10월 국가과학기술위원회가 광범위한 여론수렴을 통해 전략 마련 및 발표
○ Open Mobility Foundation*은 디지털 트윈을 이용하여 실시간 관리 및 안전하고 효율적인 도시 교통 시스템 구축 및 시뮬레이션 계획
* 미국 도시의 교통망 관리를 위해 디지털 트윈을 활용하고자 출범된 민간･지자체 협력 재단
○ Smart America는 도시의 도로 교통 시스템을 디지털 트윈화하여 여정 시간･ 안전 개선, 도로 혼잡 감소, 도로 시스템의 성능 개선을 통한 경제적 이익 변환을 위해 노력
○ 미시간주의 Ontwa는 폐수 파열 등 하수관 유지보수를 위해 디지털 트윈 활용, 정보 업데이트를 통한 작업흐름 투명성 강화
□ (독일) 디지털전략2025(digital strategy 2025)을 통해 CPS 기반 스마트 팩토리 구축으로 개인 맞춤형 제품 기반의 비즈니스 모델 혁신을 통하여 새로운 시장 창출 및 매출 증대와 스마트 팩토리 상품화를 통해 세계 제조장비 시장 주도권 확대 추진
○ ’15.4월 RAMI4.0(Reference Architecture Model Industrie 4.0) 공개
※ RAMI 4.0 : 3개의 요소를 3차원 모델을 통해 동시에 제시하며 I4.0을 구성하는 모든 요소를 포함, 디지털 트윈의 경우 Information 레이어의 제품수명주기 축과 계층레벨 축을 거의 커버, 디지털 트윈을 Asset Administration Shell(AAS)로 정의
○ (프라운호퍼) 다양한 그룹들이 여러 독일 기업(지멘스, 보쉬 등)과 협업을 통해 제조에 알맞은 디지털 트윈 구현 노력 및 AI 데이터 인프라 플랫폼 구축 결정(’19.10)
□ (영국) 국가 인프라를 디지털 트윈으로 구현 추진 중
○ (Data for the Public Good) 2017년 영국 국가 인프라위원회(British National Infrastructure Commission)는 데이터 공유의 중요성과 디지털 트윈의 필요성을 강조하며 ‘국가 디지털 트윈’ 권고
– (National Digital Twin) 국가 디지털 트윈으로 영국 인프라가 제공하는 성능･서비스･가치의 향상과 사회･기업･환경･경제에 혜택 제공을 목표
※ 2018년 7월, 국가 디지털 트윈 구축을 위해 CDBB(Centre for Digital Built Britain)內 DFTG(Digital Framework Task Group, 공익을 위한 데이터 사용 보장 단체) 발족
– (VU.CITY) 런던, 맨체스터 등 영국의 도시들을 3D 모델로 구축, 교통, 날씨, 환경정보 등 실시간 데이터를 연동하여 도시 운영 효율화
※ 도시개발 회사와 3D 컨텐츠 제작 전문 기업의 합작으로 도시 플랫폼 구축
□ (싱가포르) 14년 말부터 ’18년까지 약 7300만 달러 투입한 Virtual Singapore는 도시의 모든 구조물과 맵핑된 디지털 트윈을 구현하여 도시계획･교통･환경 등 다양한 분야의 가상 플랫폼으로 활용
○ 건물이나 공원 건설 등의 프로젝트를 계획 시, 버추얼 싱가포르 플랫폼 내에서 주변 경관과의 조화, 교통에 미치는 영향, 일조권 침해 여부 등의 사전 조사 항목을 빠르고 정교하게 파악
○ 차량 흐름이나 통행에 불편을 야기할 시, 최소화하기 위한 보완 통로 구축에 대한 추가 시뮬레이션을 진행, 더 나은 설계로 변경하기 위한 여러 테스트를 큰 비용 소모 없이 수월하게 검토
○ 긴급 상황 발생 시, 건물 내 다양한 변수에 대해 시뮬레이션하여 직관적 시각화 제공
4. 주요 기업의 디지털 트윈 관련 솔루션 현황
□ (국내 기업) 대기업과 통신사를 중심으로 성장 중이나 외산 플랫폼을 통한 디지털 트윈 구축을 선호
○ (KT) ’19.12월 KT의 디지털 트윈인 AI 기가트윈 개발, 도시 인프라를 모니터링하고 데이터를 통해 예측하는 서비스 제공
○ (포스코건설) 디지털 트윈 기반의 스마트 팩토리를 구현해 시공 통합 시스템 구축, 공정 최적화 및 안전강화를 위한 디지털 시뮬레이션 구현
○ (LG CNS) 도시 데이터를 수집, 분석하여 정보를 공유하는 데이터 중심의 스마트시티 플랫폼인 Cityhub와 스마트팩토리 플랫폼인 Factova 구축, 타 시스템과 연동 시 디지털 트윈 구현 지원 가능
□ (해외 기업) 기업별 역량을 바탕으로 디지털 트윈 구축, 세계 시장 선점
○ (GE) 2016년 GE는 기계에서 발생하는 대규모의 데이터를 분석 수집하고 사물인터넷으로 연결해 디지털 트윈을 구현해주는 통합 IIoT(Industrial Internet of Things) 플랫폼 프레딕스(Predix) 공개
※ GE가 제조·판매하는 모든 장비에 센서에서 수집한 데이터를 모아 분석하고, 디지털 트윈으로 구현하여 가상 모니터링･컨트롤 등의 서비스 제공
– (사례) 미국 네바다주에 위치한 자사 공장의 프로세스와 공급사슬의 디지털 트윈 모델을 생성해 경영진이 데이터에 기반을 둔 수천 건의 의사결정에 도움
○ (Siemens) 지멘스는 공장 자동화 IoT 플랫폼인 마인드스피어를 구축하여 공장 내 각 설비에 부착된 센서를 통해 데이터를 받아들이고 공장의 설비를 실시간으로 디지털 트윈과 연결하여 피드백 후 생산성 증가
– (사례) 지멘스 암베르크 공장은 1,000종이 넘는 제품을 연 1,200만개 이상 생산하는데, 한 라인에서 동시에 여러 제품생산 가능
○ (Microsoft) 2018년 공개된 클라우드 컴퓨팅 Azure에서 디지털 트윈을 만드는 IoT 솔루션 빌드인 Azure Digital Twins 제공
※ 가상 표현인 공간 인텔리전스 그래프에서 빠르고 간편하게 물리적 세계의 사람, 장소 및 디바이스 간 관계를 모델링하여 모니터링과 조건적 예측을 통해 물리적 환경 개선과 효율적 기회 제공
○ (IBM) Watson IoT 플랫폼의 강력한 데이터 모델링 기능을 통해 장치(Device) 트윈과 자산(Asset) 트윈을 사용하여 데이터를 디지털 스레드의 근간을 구성할 수 있는 모델로 통합
– 광범위한 현장 지식을 담은 플랫폼과 각 업체의 내부 시스템, 장비 등을 통합하여 각 업체에 맞춤형 솔루션 제공
○ (ANSYS) 앤시스 19.1은 단일 워크플로 안에서 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈을 구축해 검증, 배치할 수 있는 ‘앤시스 트윈 빌더(ANSYS Twin Builder)’를 탑재
※ 엔지니어가 물리적 제품의 디지털 트윈을 빠르게 구축, 검증하고 배치할 수 있도록 지원
– 트윈 빌더 사용 시 다양한 IIoT(Industrial Internet of Things) 플랫폼에 디지털 트윈 연결을 통해 테스트 및 실시간 데이터에 접속 지원
– 트윈 빌더의 내장 API는 PTC ThingWorx, GE Predix, SAP Leonardo와의 매끄러운 연결 제공하여 물리적 자산에 대한 예측 정비 수행 가능
○ (SAP) SAP Leonardo IoT는 디지털 트윈 모델 기반 서비스 제공, △규칙 및 이벤트 관리, △액션 중심 비즈니스 통합, △IoT 강화 분석, △IoT 데이터 액세스 제어, △IoT 응용프로그램 개발 등 지원
○ (Dassault Systems) 다쏘시스템의 단일 플랫폼 기반의 ‘3D익스피리언스 트윈(3DEXPERIENCE Twin)’은 현실 세계에서 존재하거나 존재할 수 있는 제품, 시스템, 시설 또는 환경을 표현하며, 제품의 생애주기의 모든 단계에서 동적 3D 모델로 제품과 프로세스, 공장･설비 운영을 복제
– 설계 및 생산/제조, 운영에 영향을 미치는 규제, 요구 사항 및 재료에서 고객의 경험에 이르기까지 모든 단계를 모델링, 시뮬레이션하고 테스트해 검증
○ (PTC) 기업이 산업 혁신을 추진하는 데 필요한 기능, 유연성 및 확장성을 제공하는 산업용 IoT 플랫폼인 Thingworx에서 3D CAD 소프트웨어 크레오를 사용하여 디지털 트윈 구축을 통해 물리적 세계와 디지털 세계를 연결
○ (Altair) 알테어의 HyperWorks는 포괄적인 개방형 아키텍처 시뮬레이션 플랫폼으로, 고성능, 효율적이고 혁신적인 제품을 설계하고 최적화하기 위한 최상의 기술 제공
5. 시사점
○ 국가 인프라 고도화와 관련 시장･산업 육성 측면에서 디지털 트윈의 조기 활성화 노력 시급
○ 디지털 트윈의 시장 성장성이 매우 크고, 주요 국가와 도시가 도입을 적극 추진 중이며, 주요 글로벌 기업의 시장 선점 및 확산이 우려
– 일원화되지 않은 프레임워크와 분산된 데이터로 우리 기업의 활용이 제한
– 요소기술 기업 간 또는 민･관 협업이 부족
– 도입 당위성에도 불구 기술 간, 기업규모 간 간극과 공유 이슈는 풀어야할 과제
○ 디지털 트윈 활용 확산을 위한 프레임워크･데이터 플랫폼 구축
○ 디지털 트윈에 대한 통일된 정의와 프레임워크 구축
– 디지털 트윈의 활용 및 확산, 사회문제 해결방안 등에 관한 길잡이 역할
– 디지털 트윈 요소 기술의 진화에 따른 디지털 트윈 단계 분류 체계 확립
○ 정부 주도의 데이터 플랫폼 구축을 통해 개방･활용･확산 제고
– 공공데이터가 원활히 수집･축적･개방･활용되는 체계 구축
– 중소기업들이 각 규모와 필요에 맞게 사용할 수 있는 정부주도의 디지털 트윈 플랫폼 구조 공개
○ 디지털 트윈 생태계 활성화를 위한 민･관 협력 파트너십 확충
○ 초기부터 정부와 (국내･외)민간 기업의 협력을 통해 디지털 트윈 전략 및 정책 마련으로 시너지 효과 유도
– 데이터를 구축･유통･활용하는 데이터 가치사슬의 시장형성을 위한 협력
○ 민관이 함께 디지털 트윈을 구현･운영할 수 있는 전문 인재 양성
– 3D 설계, 데이터 및 시뮬레이션 도구, 디지털 트윈의 지능화를 위한 AI 분야 교육을 주축으로 단계별로 기술 교육 지원
○ 정부를 통한 대기업-중소기업 매칭으로 디지털 트윈 효율적 사용 및 구축에 대한 멘토링 프로그램 도입 확산
– 생산, 제조, 운영 등 환경에 맞게 디지털 트윈 구축 및 활용
○ 기술간 융합을 통해 혁신 촉발 지원 강화
○ 고도화된 디지털 트윈 구현을 위해서 목적에 따라 관련 기술 전문가들의 협업을 통한 기술 융합이 필요
– 각 기업의 역량을 합쳐 새로운 아이디어 창출, win-win 관계 형성
○ 세계 최상위 ICT 보급률을 기반으로 디지털 트윈 활용 분야 및 지원 확대
– 5G 유무선망을 기반으로 IoT 서비스 및 빅데이터 처리가 원활하도록 지원
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