디지털 트윈 기술은 인공지능(AI), 5G 등과 함께 4차산업혁명 핵심 기술로 평가받고 있다. 이러한 가운데 국내 연구진이 디지털 트윈 기술을 어떻게 활용할 수 있을지 설명한 지침서를 만들고, 국제표준을 개발해 발간하는 등 디지털 트윈 활용과 확산을 선도하고 있다.

17일 한국전자통신연구원(ETRI)은 다양한 산업·공공 분야에서의 디지털 트윈 기술 활용방안을 제시한 '디지털 트윈의 꿈' 개정판을 발간했다고 밝혔다. 아울러 국제표준화기구(ISO)에 디지털 트윈 관련 국제표준안을 제안하고, 지난해 10월 'ISO 23247'로 개발을 완료해 발간·배포하는 성과를 거뒀다.

디지털 트윈 기술은 가상공간에서의 시뮬레이션을 통해 현실에서의 문제를 발견하고 대비하거나 해결할 수 있다. 이에 따라 제조·에너지 등 산업뿐만 아니라 환경, 재난재해, 도시와 같은 공공 분야에서도 디지털 트윈 기술이 점차 확산되고 있다.

ETRI가 이번 개정 및 발간한 디지털 트윈의 꿈은 다양한 분야의 산업 현장과 사회의 문제를 해결하는 데 디지털 트윈을 어떻게 활용해야 하는지 기술 수요자 측면에서 청사진을 제시한다.

현재의 디지털 트윈 기술개발 중에서는 본질적 문제 해결에는 미흡하고 가시적으로 화려한 형상 표현에 그치는 경우들이 종종 발생한다. 디지털 트윈에 대한 이해, 개발 시간, 예산, 인력 부족 등 다양한 원인이 복합적으로 작용하고 있기 때문이다.

이에 따라 보고서에서는 산업 특성에 맞는 적정한 투자와 함께 디지털 트윈의 개념과 이해에 대한 사전 고려가 선행돼야 함을 중요하게 다루고 있다.

이번 보고서에서는 기존의 △디지털 트윈 데이터 모델링 △서로 다른 디지털 트윈 간 연동 및 인터페이스 △형상화 충실도 및 가시화 충실도 △충실도 설계 기준 △수준 성숙도 진단모델이 보완됐다.

또한 △AR·VR·MR, CPS, 메타버스 등 기타 관련 기술과의 연계 등에 대한 연구 성과 △디지털 트윈의 개념과 정의, 기대효과 △디지털 트윈 종류와 모델 결합 △상호운용성 △생애주기 관리와 디지털 쓰레드(Digital Thread) △참조모델, 모델링 방법을 추가하여 기술 수요자의 이해를 돕고 있다.

연구진은 디지털 트윈 기술의 국제표준화 부문에서도 성과를 거뒀다. 지난 2018년 국제표준안을 제안했으며, 미국·프랑스·영국·독일·일본 등 여러 국가와 함께 개발해 지난해 10월 ISO 23247 시리즈 표준 개발을 완료했다.

ISO 23247은 제조 분야에 디지털 트윈을 적용하기 위한 프레임워크 기술을 정의한 표준 문서다. 디지털 트윈 기술에 대한 일반적 적용 사항들을 담고 있어 제조업뿐만 아니라 다른 산업 분야에서도 활용할 수 있는 범용적인 표준이다.

이에 따라 국가기술표준원에서도 KS 표준으로 제정을 추진해 심의 단계를 거치며 발간 준비 중이다.

ETRI는 현재 ISO 23247을 바탕으로, 가전제품 제조 공정 대상의 대규모 확장성 분산 시뮬레이션을 지원하는 제조 디지털 트윈 프레임워크 개발과 반도체 잉곳(실리콘 덩어리) 성장 설비에 대한 운영 최적화 표준화를 진행하고 있다. 미국의 보잉·록히드마틴과 스웨덴의 샌드빅과 같은 산업체도 ISO 23247을 적용한 제조 시나리오를 공개하는 등 그 활용성을 인정받고 있다.

강신각 ETRI 표준연구본부장은 "디지털 트윈은 해결하고자 하는 현실의 문제를 가상공간에서 직관적으로 풀 수 있도록 하는 디지털 전환 시대의 핵심 기술이다. 이 보고서와 표준이 연구자와 기술을 활용려는 다양한 산업 분야의 기업, 수요자에게 길잡이가 될 수 있길 바란다"고 밝혔다.