디지털 트윈의 현재 그리고 미래는?

현실세계와 가상세계의 유기적 동기화의 영향 기대

현실세계와 똑같은 가상의 세계, 디지털 트윈(Digital Twin)이 디지털 전환의 핵심 키워드로 부상하고 있다.

디지털 트윈은 가상세계에 실제 사물의 물리적 특징을 구현하는 기술이다. 최근 주목받고 있는 메타버스와는 ‘거울 세계’라는 개념적 특징은 유사하지만, 구현 기술 및 활용의 측면에서 엄연히 구별된다.

메타버스는 가상세계와 현실세계가 융합된 플랫폼으로 이용자들에게 새로운 경제·사회·문화적 경험을 제공한다. 반면 디지털 트윈은 가상세계에 실제와 동기화한 시뮬레이션을 거쳐 현실 대상에 대한 의사결정에 활용하는 기술이다.

과거 일부 분야의 모의실험 형태였던 디지털 트윈은 AI·XR·5G 등 기술의 발전과 더불어서 의사결정이 필요한 모든 산업에 확장되는 추세다.

현실세계와 똑같은 가상의 세계, 디지털 트윈(Digital Twin)이 디지털 전환의 핵심 키워드로 부상하고 있다. Ⓒ게티이미지뱅크

디지털 대전환 시대, 디지털 트윈 수요 급성장

디지털 트윈에 대한 수요가 증가하면서 관련 생태계가 확장되고 있는 것은 분명해 보인다.

과학기술정보통신부는 9월에 ‘디지털 트윈 활성화 전략’을 의결하면서 본격적으로 디지털 트윈 산업 육성을 예고했다. 이미 ‘한국판 뉴딜 10대 대표과제’, ‘한국판 뉴딜 2.0 디지털 초혁신 프로젝트 과제’에 포함돼 국가 경쟁력을 견인할 핵심기술로 선정되었고, 이제 전략적으로 관련 산업·시장 활성화에 속도를 내겠다는 의도다.

글로벌 시장의 성장세도 눈에 띈다. 마켓 앤 마켓스((Markets and Markets)는 글로벌 디지털 트윈 시장이 약 3조 5천억 원 규모로 형성되어 있으며, 연평균 57.6% 성장을 전망했다. 해외 주요 국가들과 글로벌 기업들 역시 다양한 산업분야에서 디지털 트윈을 활용해 생산성 향상을 확인하고, 미래 국가 경쟁력을 좌우하는 핵심기술로서 추진 전략을 세우고 있다.

디지털 트윈에 대한 수요가 증가하면서 관련 생태계가 확장되고 있는 것은 분명해 보인다. Ⓒliving-in.eu

디지털 트윈, 현재 그리고 미래?

디지털 트윈이 주목받는 이유는 경제성·안전성 향상과 융합기술을 통한 확장성을 들 수 있다.

디지털 트윈의 핵심은 실제세계와 가상세계의 실시간 통합이다. 현실세계를 동기화한 가상세계에 데이터를 전송, 취합, 분석, 이해, 실행하는 과정을 거치는데, 이 과정이 실제 실험보다 매우 빠르고 정밀하며 또 안전하고 비용도 적게 든다. 그렇다 보니 당초 제조업 서비스 기술로 활용되던 디지털 트윈이 고도화된 ICT 기술과 결합하여 다양한 산업에 활용되기 시작한 것.

디지털 트윈 요소기술은 그간 기술 경쟁력을 단단하게 다져왔다. 특히 D.N.A(Data·Network·AI) 분야는 세계 최초 5G 상용화, 데이터 및 AI·XR 인프라 확충과 기술 발전을 입증하며 디지털 트윈 성장의 단초를 마련했다는 평가를 받는다.

디지털 트윈 요소기술 개념도 Ⓒ과학기술정보통신부

물론 이러한 기술이 디지털 트윈의 완성형은 아니다.

김재호 세종대학교 교수는 논문을 통해 사라코(Roberto Saracco, IEEE Digital Reality Initiative 공동의장) 토론토 대학 교수가 제시한 디지털 트윈 기술 5단계를 소개했다.

1단계 물리적 개체의 모델, 2단계 물리적 개체의 단순 미러링, 3단계 양방향 디지털 트윈, 4단계 지능형 디지털 트윈, 마지막 5단계는 로컬 데이터에서 글로벌 데이터 분석으로 확장하여 사이버 공간에서 자율 에이전트로서 상호작용하는 수준이라는 것이 주요 내용이다.

이에 덧붙여서 현재 글로벌 디지털 트윈은 3단계 수준, 즉 물리적 세계와 디지털 시스템 사이의 양방향 동기화를 지원하는 정도라고 밝혔다.

한편 우리나라의 경우 디지털 트윈 기술 선도국가 대비 83%의 기술 수준을 보이지만, 경제적 파급력이 큰 주요 사업을 중심으로 성공사례를 발굴·확산할 계획을 세우고 있다. 기존 제조·물류·의료 중심 산업에 디지털 트윈을 적용하여 산업 경쟁력을 향상시키면서 대규모 시장 창출을 통한 기술경쟁력을 강화하는 목표의 로드맵이다.

이를 위해 산업성장 기반을 조성하면서 동시에 도시, 안전, 에너지, 국방 등 공공 부문에 디지털 트윈을 도입할 예정이다. 대표적으로 국토 공간정보 사업과 ‘2050 탄소중립 시나리오’ 본격화에 맞춘 탄소중립 기반 기술로 추진하기로 했다.

앞으로 디지털 트윈과 메타버스, 현실세계와 가상세계를 유기적으로 동기화한 기술이 개념을 넘어 실제 현실 적재적소에 필요한 기술로 안착하기 기대해볼 만하다.

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