스마트제조혁신의 핵심, 디지털 트윈(Digital Twin)

[SIMTOS]

디지털 트윈 개념은 2002년 미시간대학교 마이클 그리브스 교수가 처음 소개한 용어로 실재하는 물리적 환경이 아니라 소프트웨어로 가상화한 환경 속에서 모의실험을 하고 실제 환경의 특성에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는 기술 개념이었다.

디지털 트윈은 현실에 존재하는 모든 것을 가상에 구현해 필요에 따라 활용할 수 있기에 적용 분야가 광범위하고 실시간 데이터를 통해 가상에 구현된 디지털 트윈으로 직관적인 모니터링이 가능하다.

또한 디지털 트윈은 산업 및 제조공정에서 제품의 설계와 개발부터 제품 수명주기의 마지막까지 데이타를 남겨 이를 활용하면 제품제조 시스템 및 작업공정을 추적해 제품의 시작과 끝을 모두 확인할 수 있다. 이 정보를 가지고 기업은 제품의 빠른 출시, 운영 개선, 불량 감소, 신규 사업모델을 개발하거나 창출할 수 있고 데이터 분석으로 시뮬레이션을 최적화할 수 있기 때문에 미래 예측을 통한 최적의 의사결정에 도움을 준다. 이를 통해 시장출시 기간이 단축 되고 잠재적 실패를 감소시켜 생산성, 경제성, 안전성, 경쟁력을 향상시킬 수 있다. 디지털 트윈의 기술진화는 크게 3단계로 분류할 수 있는데 레벨1은 ‘현실 객체의 기본적 속성을 반영한 디지털 객체의 등장’, 레벨2는 ‘실세계와 연결돼 모니터링 및 제어 가능’, 레벨3은 ‘AI 등을 적용해 고급 분석과 시뮬레이션 가능’으로 나뉜다. 현재 레벨3의 스마트공장과 스마트도시는 존재하지 않기 때문에 기술 주요국들이 기술을 선점하고자 치열하게 경쟁하고 있다.

디지털트윈화는 제조업에 빠르게 반영되고 있다. 현대위아는 지난 2018년 국제표준화기구(IS0)의 디지털 트윈 제조기술을 최초공개하며, 중국, 미국 등의 국제전시회를 통해 선보였다. 세계적인 CNC 컨트롤러 기업인 지멘스는 작년 9월 독일 하노버에서 새로운 라인업인 ‘SINUMERIK ONE’을 처음 공개했는데, 디지털화 컨셉의 핵심 중 ‘디지털트윈’에 최적화된 CNC컨트롤러를 선보였다.

항공우주산업에서는 씨지텍(주)의 VERICUT이 기체, 항공구조물, 컨트롤서페이스 제조 등에 활용되고 있다. 3차원(3D) 디자인 소프트웨어 전문기업인 다쏘시스템은 삼성 SDS와 디지털트윈 협업을 추진하기로 했다. 삼성SDS의 클라우드, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등 기술 솔루션과 다쏘시스템의 디지털트윈 기반 제품수명관리, 모델기반 시스템 엔지니어링, 스마트 제조, 스마트 시티 등의 솔루션이 만나 시너지 효과를 극대화할 것이라 기대하고 있다.

이 밖에도 많은 생산제조업체들이 개발한 디지털트윈 기술의 현 주소는 10월 초 일산 KINTEX에서 개최되는 SIMTOS 2020에서 직접 확인할 수 있으며, 홈페이지를 통한 사전등록시 직접 참관이 가능하다.

SIMTOS 2020 홈페이지 (www.simtos.org)