[테크월드=배유미 기자]
컴퓨터에 실제 사물을 쌍둥이처럼 만들고, 시뮬레이션할 수 있도록 지원하는 디지털 트윈(Digital Twin) 기술. 여러 분야에 적용돼 문제를 미리 예측할 수 있다는 점에서, 주목받고 있는 기술이다. 이 디지털 트윈은 가장 기초적인 부품과 제품, 프로세스, 그리고 전체적인 시스템 단위로도 적용할 수 있다. 이를 통해 제품의 개발, 제작, 출시 프로세스가 어떻게 진행되는지 파악할 수 있도록 돕고, 방향성을 설정하는 데에도 영향을 준다.
디지털 트윈은 보텀업(Bottom-up) 방식으로 진행된다. 전체를 파악하는 것은 복잡하지만, 가장 하위단계인 부품은 이해하기 쉽다. 부품은 작고 간단하지만, 이들이 모여 정교하고 다양한 전체를 만들기 때문이다. 이 개념을 기반으로 디지털 트윈은 ▲부품 트윈 ▲제품 트윈 ▲시스템 트윈 ▲프로세스 트윈, 네 단계로 구분할 수 있다.
부품 트윈(Parts Twinning)
디지털 트윈을 통해 묘사된 부품은 물리적, 수학적, 전기적 특성에 대한 정보를 담고 있어 개발자들이 쉽게 속성을 이해할 수 있도록 한다. 예를 들어, 설계에 사용되는 CAD∙CAM 솔루션을 이용하면 물리적 압력과 열적 압력을 포함한 내구성 관련 정보를 분석할 수 있다. 또한, 전자회로 시뮬레이션(SPICE) 소프트웨어의 경우, 전자부품이 다양한 전기적 신호에 어떻게 반응하는지 미리 알려준다. 이처럼, 부품 트윈은 다양한 시나리오 하에 최적의 행동을 할 수 있도록 돕는다.
제품 트윈(Products Twinning)
제품 트윈은 부품 트윈의 바로 상위 단계라고 생각하면 된다. 각각의 부품 트윈은 유용한 부품을 선택할 수 있도록 인사이트를 제공하지만, 상호운용 정보는 담지 않고 있다. 하지만 제품 트윈 시에는 상호운용도 복제해 부품간 작용 과정과 최적의 운영을 돕는다. 이를 통해, 그 특성을 제공하는 것을 극대화하며, MTBF(Mean Time Between Failures, 평균 무고장 시간)와 MTTR(Mean Time To Repair, 평균 수리 시간)과 같은 특성을 최소화한다.
시스템 트윈(System Twinning)
앞서 언급했던 트윈보다 더 상위 단계에 있는 것이 이 시스템 트윈이다. 시스템 트윈은 제품들이 모여 하나의 시스템을 이루는 것을 복제한 것으로, 개발자가 시스템을 통해 원하는 성과를 얻을 수 있도록 지원한다. 시스템 트윈을 통해 개발자는 커뮤니케이션 시스템, 트래픽 관리 시스템, 산업 제조 시스템 등을 운영하는 각 그룹을 모니터링하고 효과적이고 효율적인 성과를 낼 수 있다.
프로세스 트윈(Process Twinning)
일반적으로, 디지털 트윈을 물리적인 사물에만 사용된다고 생각한다. 하지만 이는 프로세스와 워크플로우에도 적용될 수 있는 기술이다. 프로세스 트윈은 처음 원료 생산부터 제품 완성까지 최적화된 프로세스를 시뮬레이션할 수 있도록 한다. 특히, 이는 각 사업체에 적용돼 워크플로우 시뮬레이션 업무에 주로 사용되는데, 사업 운영자들은 각 프로세스를 거쳐 인풋과 아웃풋이 어떻게 달라지는지 파악할 수 있다.
가장 기초적인 단계의 부품부터 전체 시스템과 프로세스까지 디지털 상으로 파악할 수 있는 시대다. 각 부품을 깊게 이해하고 있으면서도, 정교하게 시스템을 제작할 수 있는 것이다. 그 특성상 더욱 많은 분야에 사용될 것으로 예상된다. 그 가운데, 기술에 대한 이해와 개발도 중요하지만, 독자적인 경쟁력을 강화하는 방안이 필요하다. 특히, 단계별로 나눠져 있는 이 디지털 트윈 기술을 효율적으로 적용하기 위한 방안이 마련돼야 한다.
자료제공: 마우저 일렉트로닉스
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