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도시 건설부터 산업 혁신까지... 활용 가능성 확대되는 글로벌 미래 기술 ‘디지털 트윈’
이준문 기자  |  jun@newstap.co.kr
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승인 2023.01.20  07:27:44
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“가상현실과 현실 세계가 실시간으로 연동이 되는 디지털 트윈은 이미 작동하고 있다”

존 리키텔로(John Riccitiello) 유니티 CEO는 지난해 11월 열린 ‘유나이트 2022(Unite 2022)’ 간담회에서 디지털 트윈에 대해 위와 같이 진단했다. 실제로 디지털 트윈은 도시, 공항, 공장 등 다양한 분야에서 구현되고 있으며, 관련 산업은 더욱 확대될 것으로 기대된다.

지난해 12월 인공지능(AI) 솔루션 기업 알테어가 한국을 포함한 미국, 중국, 프랑스 등 10개국 데이터 과학, 정보 기술(IT) 및 정보 시스템(IS), 제품 개발, 경영 관리 등과 관련된 직무 종사자 2,007명을 대상으로 진행한 ‘2022 디지털 트윈 글로벌 연구 보고서’에 따르면, 전체 응답자 중 69%가 디지털 트윈을 사용하고 있으며 도입 기업 중 71%가 지난 1년 내 해당 기술에 투자하기 시작했다고 대답했다. 특히, 한국은 65%가 ‘디지털 트윈을 활용하고 있다’고 응답해 10개국 중 5위를 차지했으며, 디지털 트윈을 도입하지 않은 한국 응답자 가운데서도 56%가 향후 1~2년 이내에 관련 기술을 도입할 것이라고 답하며 디지털 트윈 활용도는 더욱 확대될 것으로 전망된다.

또한, 전 세계 디지털 트윈 시장 역시 2026년 333억 달러에서 2035년 1,153억 달러로 성장할 것으로 예상되는 만큼 운영 최적화부터 ESG 목표 달성까지, 기업 운영의 전방위적인 측면에서 활용될 것으로 기대를 모은다.

그 가운데 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 실시간 3D 콘텐츠 제작 및 운영 플랫폼을 제공하는 유니티가 디지털 트윈 산업에서 활발하게 사용되고 있어 주목받고 있다.

■ 프랑스 파리의 디지털 트윈 기반 도시 개발

   
▲ 시각화 솔루션을 제공하는 프랑스 기업 벡츄엘이 제작한 파리의 디지털 트윈

글로벌 기술 정보 회사인 ABI 리서치(ABI Research)는 2025년까지 전 세계 500개 이상의 도시에서 디지털 트윈을 구축할 예정이라고 밝혔다. 이미 많은 도시에서 환경, 기후 변화, 교통 등과 같은 도시 문제를 해결하기 위해 디지털 트윈을 도입하고 있다.

대표적으로 프랑스 파리의 공무원과 건축가들은 건물을 더 효율적으로 설계하고 검토, 시공하기 위해 파리 대도시 권역을 디지털 트윈으로 제작하고 있다. 시각화 솔루션을 제공하는 프랑스 기업 벡츄엘(Vectuel)이 제작한 파리의 디지털 트윈이 그것이다.

벡츄엘은 유니티를 활용하여 파리 대도시 권역을 디지털 트윈으로 구현하는 프로젝트를 10년 넘게 진행하고 있다. 2021년 기준, 제작 중이거나 구상 단계에 있는 건물까지 포함하여 총 2백만 개의 건축물이 1,000km² 규모의 대지에 조성되어 있다. 파리의 인프라를 디지털로 구현 및 시각화함으로써 건축 양식, 색상, 평면도, 장비 배치와 관련된 결정을 빠르고 정확하게 내릴 수 있게 되고, 다운타임이나 시공 시간, 오류를 비롯한 전반적인 프로젝트 비용을 줄일 수 있게 됐다.

■ 정교하고 인터랙티브한 트론헤임 모델링

   
▲ 마틴 비쇠가 유니티로 구현한 상세한 도시 디지털 뷰

노르웨이에서 네 번째로 큰 도시인 트론헤임(Trondheim)에서도 디지털 트윈을 적극적으로 도입하고 있다. 트론헤임은 북유럽의 유구한 역사를 자랑하는 유서 깊은 아름다움과 매력을 보존하는 도시 설계를 위해 ‘트론헤임 2050(Trondheim 2050)’ 공모전을 개최했고, 많은 대중들이 참여하며 도시의 미래 비전을 모델링했다. 그중 공모전에 참여한 지리 데이터 전문가 마틴 비쇠(Martin Vitsø)는 유니티를 사용해 2050년의 트론헤임을 인터랙티브하게 구현해내며 큰 관심을 모았다.

마틴 비쇠는 프로젝트에서 유니티를 사용해 여러 도시 구역의 스케치업(SketchUp) 모델 및 주요 지리 정보 시스템(Geographic Information System, GIS) 데이터를 배치했다. 이렇게 탄생한 도시의 상세한 디지털 뷰는 VR을 사용한 가상 투어로 구현하고 인터랙티브 반응형 맵에 대중이 직접 참여할 수 있게 하는 등, 디지털 트윈 방식을 통한 접근성을 높이며 도시와 대중의 뜨거운 반응을 얻었다.

■ 항구 인프라 디지털 트윈 구축을 통한 커뮤니케이션 및 협업

   
▲ 시토와이즈가 고품질 시각화를 통해 구축한 오울루 항구의 디지털 트윈

시토와이즈(Sitowise)는 유니티를 통해 실시간 시뮬레이션을 실행하고, 스마트 시티를 건설하고, 디지털 트윈을 디자인하는 커스텀 경험을 만들어 나가고 있다. 지능형 교통, 스마트 거리, 빌딩 및 도로 시설물을 비롯하여 사람들의 움직임에 대한 정보까지 3D로 표현한 가상 환경인 아우라(Aura)를 제작하거나, 건설 프로젝트 및 스마트 시티의 전체 라이프 사이클에 대한 포괄적인 솔루션으로 사용하는 등 기존 건축 환경의 한계를 뛰어넘고 있는 것이다.

특히 시토와이즈는 핀란드 오울루(Oulu) 항구의 항구 인프라를 고품질 시각화를 기반으로 한 디지털 트윈으로 구축함으로써 운영 계획 및 최적화, 보안 관리 및 관찰, 이해 관계자들의 간의 커뮤니케이션 및 협업에 사용되고 있다. 실제로 상품 선적 및 하역 과정에서 발생할 수 있는 문제를 관리하기 위해 디지털 트윈으로 비용 개선, 지속 가능한 환경 등과 관련된 시나리오를 관찰하고 분석함으로써 항구 운영의 효율성과 최적화를 개선할 수 있다.

이 외에도 오울루 항구의 동적인 인터랙티브 디지털 트윈은 병목 현상 제거, 운송 및 물류 흐름의 환경적 영향 최소화, 보안 및 안전 강화, 항구 운영의 효율성 및 신뢰성 개선, 향후 비용 절감 등에 도움이 되는 등, 항구 이해 관계자와 수출 기업에 현대적인 디지털 서비스와 경쟁력을 제공하는 데 도움이 됐다는 평가다.

■ 공항 운영 최적화를 위한 디지털 트윈 도입

   
▲ 밴쿠버 국제 공항에 구축한 종합적인 디지털 트윈

항공 분야에도 디지털 트윈이 적용되고 있다. 최근 미국 라스베이거스에서 개최된 세계 최대 IT·가전제품 박람회(CES) 2023에서는 인천국제공항공사가 디지털 트윈 기반 첨단 공항 운영 방식을 체험할 수 있는 전시관을 마련해 미래 공항의 모습을 제시하기도 했다.

해외에서는 밴쿠버 국제 공항(YVR)이 공항의 디지털 혁신을 선도하고 있다. 유니티 엔진을 기반으로 YVR 디지털 트윈을 생성한 것인데, 종합적인 디지털 트윈을 구축한 최초의 주요 항공 시설로 손꼽힌다. 밴쿠버 국제 공항은 YVR 디지털 트윈을 구축함으로써 공항 운영을 개선했으며, 온실가스 배출 감소를 통한 탄소 중립도 실현했다.

이외에도 YVR 디지털 트윈은 데이터 통합과 시스템 최적화를 통해 코로나19에 대응하는 터미널 레이아웃을 설계했으며, 비상 전략 계획을 지원하기 위한 공항 교통 시뮬레이션도 가능하게 했다.

■ 디지털 트윈을 통한 자동차 생산 공정 혁신 현실화

   
▲ 유니티-현대자동차, '미래 메타버스 구축 및 로드맵 마련을 위한 전략적 파트너십' 체결 인포그래픽

디지털 트윈 기술은 자동차 시장에서도 큰 주목을 받고 있다. 이번 CES 2023에서 마이크로소프트가 제시한 차량 소프트웨어와 메타버스를 활용한 차량 구입의 미래, 시뮬레이션 소프트웨어 기업 모라이가 선보인 자율주행 시뮬레이션 플랫폼 등 디지털 트윈을 접목한 혁신 기술을 선보인 것이 그 예다.

유니티 역시 CES 2022에서 글로벌 모빌리티 기업인 현대자동차와 ‘미래 메타버스 플랫폼 구축 및 로드맵 마련을 위한 전략적 파트너십(MOU)’을 체결하며 큰 관심을 모았다. 유니티와 현대자동차는 MOU를 통해 실시간 3D 메타버스 플랫폼에 현실의 ‘스마트팩토리’ 공장을 디지털 트윈 개념을 바탕으로 그대로 구현한 디지털 가상공장 ‘메타팩토리(Meta-Factory)’를 구축하고 있다.

메타팩토리를 통해 현대자동차는 현장 밖에서도 최적의 운영 여건을 평가, 계산, 조성하기 위한 수많은 시나리오의 가상 테스트가 가능하고, 고객들은 영업, 마케팅 및 고객 경험 전반에 걸쳐 디지털 방식으로 다양한 자동차 관련 솔루션을 체험하고 테스트할 수 있을 것으로 기대된다.

■ 가상 세계와 현실을 잇는 디지털 트윈 기술의 도입

   
▲ 유니티-LG CNS, 메타버스 사업 협력을 위한 플래티넘 파트너십 체결

디지털 전환(DX)이 화두로 떠오르며 IT업계에서는 관련 기술 서비스 개발 및 전문 기업과의 협력이 중요해지고 있다. 그 가운데 유니티는 물리(Physics) 기능, 멀티 플랫폼 지원 등 디지털 트윈과 관련된 핵심 기술 역량을 토대로 DX전문기업 LG CNS와 사업 협력에 나서고 있다.

양사는 유니티의 물리 엔진 기술과 LG CNS의 DX 기술을 융합해 물류센터의 모니터링 시스템을 개선했다. 공장이 돌아가고 있는 상황을 모니터 속 3D 화면으로 실물을 보듯 점검하고, 상황실에서는 시뮬레이터 상에 표시된 위치만 보고도 어떤 장비에 문제가 발생했는지 직관적으로 파악할 수 있게 됨으로써 물류센터의 운영 효율을 극대화했다는 평이다.

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