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디지털트윈

디지털트윈이란?

미국 제너럴 일렉트릭(GE)이 주창한 개념으로, 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술입니다.

디지털트윈 시장의 성장

센서∙사물인터넷∙인공지능∙3D 프린팅 등 관련 요소기술들이 동시 다발적으로 발전하면서 시장이 급성장 하였으며, 2014년 GE가 처음 제안한 이후 최근까지 10대 핵심기술로 주목, 2025년까지 U$3.9조의 경제적 가치를 창출할 것으로 기대됩니다. (맥킨지, 2015년)

  • 디지털트윈 도입에 따른 2025년 경제적 부가가치 추정(조달러,  경제적 부가가치에는 소비자 잉여 포함) (맥킨지, 2015년)

디지털트윈 기술의 적용 범위

디지털 트윈이 생산성 개선은 물론 다양한 사회문제까지 해결할 것으로 기대되면서 제조 이외에 교통∙도시분야까지 적용분야 확대 전망

 

(1) 제조현장

  • 제조현장에서는 디지털 트윈으로 설비의 이상징후를 사전에 감지하여 고장 전에 미리 정비하고, 생산공정의 에너지 흐름을 분석하여 낭비요인을 제거하는 등 다양한 솔루션 개발

-  디지털 트윈으로 항공∙발전 분야에서 연료효율 1% 증가는 연간 6조~8조원, 에너지 설비 가동시간 1% 증가는 연간 5조~7조원의 비용 절감

(2) 도시

  • 도시에서는 디지털 트윈과 오픈 플랫폼 모델을 접목해 교통∙ 주택∙ 환경 등 고질적인 사회문제들을 저비용으로 해결하려는 시도 점증

-  [버추얼 싱가포르] 도시의 지형∙건물∙도로∙사람∙바람∙열∙전기∙물자 등을 디지털 공간에 재현하고 시민이 직접 참여하여 사회문제 정의 및 해결

(3) 팩토리

  • 팩토리 분야에서는 디지털 트윈으로 생산방식의 근본적인 변화를 꾀해 개인맞춤이라는 신규 트렌드에 대응하려는 시도가 부상

-  생산라인의 잦은 변화에 따른 원가상승 부담을 기술 표준화 및 시뮬레이션 등을 통해 극복해나가고 있으며, 맞춤제품에 대해 소비자가 평균 20% 정도의 높은 가격을 지불할 의사가 있음을 감안할 때 충분히 시장이 형성될 수 있는 구조 (포스코 경영연구원, 2018년)

  • 디지털트윈의 사례와 역할(삼성전자 뉴스룸, 2018년)

  • 디지털트윈 사례(IoTONE.com, Premetals Technologies 홈페이지)

  • 무빙 팩토리 도입에 따른 효과(DECHEMA, 2016년)

사업분야 - 국방 분야 시뮬레이션 가시화

  • 3차원 전시체계 및 공통작전 상황도

  • 3차원 기반 경호/상황관리 시스템

  • 3차원 기반 실시간 UAV 모니터링/판독 시스템

  • 3차원 기반 해저/해양분석 모니터링  시스템

  • 3차원 기반 Modeling & Simulation 시스템

사업분야 - 가상도시(Virtual City)

  • 3차원 기반 지하시설물 관리 시스템

  • 3차원 기반 도시 통합관리 시스템

  • CCTV 관제시스템

  • 지능형 교통관리 시스템

사업분야 - 안전 재난 시스템 개발(안전 재해/재난 분야)

  • 3차원 기반 재난/재해 모니터링 시스템

  • 사면재해 모니터링 시스템

  • 홍수/범람 모니터링 시스템

사업분야 - 안전 재난 시스템 개발(시설물관리 및 기타 분야)

  • 항만 시설물 관리/감시 시스템

  • 광산/석유/가스시설 관리시스템

  • 대용량 공간데이터(GeoBigData) 관리시스템

사업분야 - 스마트 팩토리(CPS, Cyber Physical Systems)

  • 다양한 형태의 공장 레이아웃 구현

  • 시뮬레이션을 통해 최적의 생산 운영 체계 구성

  • 공장 시설 변경에 대한 빠른 업데이트 기능

  • 공장 설비의 검토 및 이력 관리 개발

사업분야 - BMI(Building Modeling Information)

  • 빌딩 설계 단계별로 지원하고 수동 프로세스보다 효과적인 분석 및 제어

  • 건설 기간 동안 시공, 제작, 조달 활동 등의 필요한 데이터 지원

  • 건축 설계, MEP 엔지니어링, 구조 엔지니어링 및 시공을 위한 기능 개발