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“제조를 넘어선 융합” 디지털 트윈의 A to Z
디지털 트윈 vs. 시뮬레이션
시뮬레이션과 디지털 트윈이라는 용어를 서로 바꿔서 사용하는 경우가 있다. 하지만 둘은 서로 다른 기술이다. 시뮬레이션은 CAD 시스템 또는 이와 유사한 플랫폼으로 설계되며, 시뮬레이션된 과정을 그대로 따라갈 수는 있지만, 실제 물리적 대상과 일대일로 연결된 것은 아니다. 반면 디지털 트윈은 실제 장비의 IoT 센서의 입력으로 구축되는데, 이는 실제 시스템을 복제한 뒤 시간이 지나면서 시스템이 변화한다는 의미다.시뮬레이션은 제품 수명주기의 설계 단계에서 향후 제품의 동작을 예측하기 위해 사용되는 편이며, 디지털 트윈은 이미 사용하는 제품이나 시스템의 현재 동작에 대한 인사이트를 비즈니스 곳곳에 걸쳐 제공한다.
디지털 트윈의 사용례
앞서 언급한 자동차와 컨테이너선은 디지털 트윈의 일부 사용례를 보여준다. 이밖에 디지털 트윈은 항공기 엔진, 열차, 해상 석유 플랫폼 및 터빈과 같은 대상을 물리적으로 생산하기 전에 디지털 방식으로 설계하고 테스트하는 데에도 사용된다. 이런 디지털 트윈은 유지보수 작업을 할 때도 활용할 수 있다. 예컨대 기술자가 설비를 수리하기 전, 디지털 트윈을 사용해 제안된 수리가 잘 작동할지 테스트하는 것이다.디지털 트윈의 비즈니스 응용 사례는 다음과 같이 수많은 영역에서 발견된다.
- 제조 : 딜로이트의 사례 연구에서 알 수 있듯이, 제조 분야는 디지털 트윈의 롤아웃이 가장 많이 진행되고 있는 분야다. 공장에서는 이미 디지털 트윈을 사용해 프로세스를 시뮬레이션하고 있다.
- 자동차 : 자동차에 원격 측정 센서가 장착되어 있기 때문에 자동차 디지털 트윈은 이미 가능하지만, 더 많은 자율주행 차량이 도로를 달리면서 기술 개선이 더 중요해질 것이다.
- 헬스케어 : 사람의 디지털 트윈을 생산할 수 있는 분야다. 반창고 크기의 센서로 수집한 건강 정보를 환자의 건강 모니터링 및 예측에 사용되는 디지털 트윈에 전송할 수 있다.
디지털 트윈의 종류
IBM은 특정 업종이 아니라 복잡성에 따라 디지털 트윈을 분류하는 방법을 제안한다. 이런 분류법은 특정 사용례에서 요구되는 사항을 생각할 수 있는 유용한 방법을 제공하며, 디지털 트윈의 수행 범위를 살펴볼 수 있다. - 구성요소/부품 트윈은 기능하는 구성요소의 가장 소규모 사례를 시뮬레이션한다.
- 자산 트윈은 2개 이상의 구성요소가 함께 작동하는 것을 시뮬레이션한다. 2가지 구성요소 간의 상호작용 연구에 사용된다.
- 시스템/유닛 트윈을 사용하면 전체 생산 라인을 시뮬레이션하는 등 여러 시스템 자산이 함께 작동하는 방식을 확인할 수 있다.
- 프로세스 트윈은 시스템이 연계해 작동하는 모습을 가장 최상단에서 파악해 공장 전체의 운영 방식을 점검할 수 있다.
더 많은 구성요소를 추가하면 복잡성이 증가한다는 것에 주목해야 한다. 특히 서로 다른 제조업체의 구성요소를 혼합하는 것은 어려울 수 있다. 디지털 트윈의 세계에서 협력을 잘하기 위해서는 모든 제조업체의 지적 재산이 필요하기 때문이다.
디지털 트윈과 IoT
IoT 센서의 폭발적인 성장은 디지털 트윈을 현실화하는 원동력이다. 또한 IoT 기기의 개선에 따라 디지털 트윈 시나리오에 더 작고 덜 복잡한 객체를 포함할 수 있게 되면서 기업에 추가적인 이점을 제공할 수 있다.
디지털 트윈은 가변 데이터를 기반으로 기타 다른 결과 예측에도 사용된다. 공상과학 영화에서 흔히 볼 수 있는 시뮬레이션 실행 시나리오와 유사한데, 가능 시나리오를 디지털 환경으로 증명한다. 소프트웨어 및 데이터 애널리틱스에 추가로 투자하면 IoT 배치를 최적화해 효율성을 극대화할 뿐 아니라 설계자가 물리적으로 배치하기 전에 사물의 배치 위치나 운영 방식을 파악할 수 있다.
디지털 트윈은 물리적 대상을 복제하는 횟수가 많을수록 효율성 및 기타 이점을 찾을 가능성이 더 커진다. 예를 들어, 고도로 계측된 장치가 배치된 제조현장에서는 디지털 트윈이 시간 흐름에 따른 장치의 성능을 시뮬레이션할 수 있으므로 미래의 성능 및 고장 가능성 예측에 도움이 된다.
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