#포스트코로나

‘세대’와 ‘공간’에 기반해 가까운 미래 변화상을 살펴봅니다. 시의적 키워드로 기술, 문화 등 변화를 제시합니다.

최신 기술과 사회 패러다임의 변화가 맞아떨어질 때 산업 대전환이 발생합니다. 1차 산업혁명은 증기기관의 탄생과 공장형 생산으로 전통적인 산업 구조의 틀을 바꿉니다. 2차 산업혁명은 전기, 3차 산업혁명은 컴퓨터와 디지털로 해석합니다.

4차 산업혁명은 첨단기술과 인공지능(이하 AI)을 핵심 동력으로 활용해 가상세계의 물꼬를 틉니다. 요즘 화제 속에 디지털 트윈(Digital Twin)을 포함한 메타버스(Metaverse)는 새로운 세계의 문을 여는 열쇠입니다.

국토교통부의

Step1. 메타버스

디지털 트윈은 메타버스 하위 개념입니다. 메타버스가 가상의 거대한 영역에서 온라인 캐릭터(아바타)의 가상현실 탐험을 타의적으로 움직이게 한다면 디지털 트윈이 실제 세계와 상호작용합니다.

메타버스는 가상·초월(meta)과 세계·우주(universe)의 합성어입니다. 위키피디아는 정치·경제·사회·문화의 전반적 측면에서 현실과 비현실 모두 공존할 수 있는 생활형·게임형 가상 세계라는 의미로 정의합니다. 공상과학영화의 전설인 <매트릭스>를 떠올리면 쉽습니다.

메타버스 기술 근간은 가상현실(virtual reality)과 증강현실(augmented reality) 입니다. 가상현실은 특정 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어 실제 사람이 상호작용 하도록 지원합니다. 반면 증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실 세계에 가상 물체를 겹쳐 제시합니다.

메타버스의 특징
① VR 또는 AR 기술을 토대로 현실에서는 어려운 경험을 즐긴다.
② 게임이나 여행, 스포츠, 영상, 쇼핑 등과 연결 고리가 깊다.
③ 메타버스 공간에서 물리적·시간적 제약 없는 자유로운 활동이 가능하다.

네이버Z에서 만든 소셜네트워크 서비스 제페토(ZEPETO)는 대표적인 메타버스 플랫폼입니다. 네이버에 따르면 2021년 3월 기준 전 세계 누적 가입자 수가 2억 명을 돌파했습니다. 그야말로 폭풍 성장입니다.  2019년 8월에는 전 세계 37개국 앱스토어에서 다운로드 1위를 기록하기도 했습니다. 주목할 점은 이용자 연령이 대부분 10대라는 점입니다. 앞으로 새로운 문화를 만들고 트렌드를 이끌어갈 젊은 세대의 다수가 제페토로 소통한다는 얘기입니다.

이곳에서 소셜 활동은 물론 AR과 3D 기술을 활용해 의상 제작과 판매, 가상 전시회, 가상 콘서트, 교육 세미나까지 개최합니다. 최고급 명품 브랜드와 유명 스타도 메타버스를 예의주시할 수밖에 없습니다. 사람이 몰리면 비즈니스가 생기고 비즈니스는 곧 기회와 돈을 의미하니까요.

Step2. 디지털 트윈

디지털 트윈은 가상이 아닌 현실에 방점을 둡니다. 가상세계의 아바타가 타의로 움직이고 실생활에 영향을 끼치지 못하는 것과 달리 디지털 트윈은 그 자체로 현실입니다.

디지털 트윈의 정의
① 3차원 디지털 공간에 현실공간·사물의 쌍둥이를 구현한 것 (국토교통부)
② 디지털 트윈은 실시간 분석을 통해 감지, 예방, 예측 및 최적화하도록 설계된 물리적 자산, 시스템 또는 프로세스의 소프트웨어 (GE Digital)
③ 디지털 트윈은 현실 세계의 엔티티 또는 시스템에 대한 디지털 표현 (가트너)
④ 디지털 트윈은 사업 실적의 최적화에 도움을 주는 물리적 물체나 프로세스의 과거와 현재 활동이 기록된 진화하는 디지털 프로필 (딜로이트)

디지털 트윈은 데이터의 ‘생성→전송→취합→분석→이해→실행’ 등의 절차로 실제 세계와 가상의 세계를 실시간으로 통합합니다. 엔지니어가 설계한 사물이나 서비스 관련 현장에서 발생하는 문제와 위기 상황을 미리 축적한 데이터로 검증합니다. 이는 관리 비용과 시간 절감이라는 효과를 가져옵니다.

국내외 유수 기업들은 빅데이터를 수집해 운영 자산을 디지털화하고 고도화된 시스템으로 알고리즘을 운영합니다. 물리적인 대상을 직접 보지 않아도 알아서 청소하는 로봇청소기와 교통 상황을 미리 알려주는 내비게이션 모두 넓게는 디지털 트윈에 속하는 기술입니다.

현재 디지털 트윈은 크게 3단계로 분류합니다.

레벨1 : 현실 객체의 기본적 속성을 반영한 디지털 객체

​레벨2 : 실세계와 연결되어 모니터링 및 제어 가능 

​레벨3 : AI 등을 적용해 고급 분석과 시뮬레이션이 가능

디지털 트윈의 최상위 레벨로 구현되는 스마트 공장은 아직 기대 속에 있습니다. 다만 시장을 미리 선점하려는 글로벌 기업들이 경쟁이 매우 거셉니다. 실제 전 세계 디지털 트윈 시장 규모는 연평균 37.8%씩 성장하고 있습니다.

Step3. 디지털 트윈과 미래

디지털 트윈은 다양한 유형의 현장 데이터와 결합해 AI를 적용하고 시뮬레이션을 진행합니다. 품질 검증, 이상징후 발견, 공정 최적화, 효율성 향상에 유리합니다. 특히 디지털 트윈은 복잡하게 연결될 미래 사회의 다양한 현상을 분석 예측하고 최적화하는 기술입니다. 단순히 가상 세계를 구현함에서 더 나아가 미래 세계의 문제를 예측하고 미리 대응할 수 있습니다. 현재는 제조업 분야에서 디지털 트윈과 접점을 찾는 노력이 가장 활발합니다.

디지털 트윈을 구성하는 핵심 기술 요소는 연결, 분석, 예측 그리고 동기화와 가시화입니다. 서로 이질적인 분야에서 생성된 여러 개의 디지털 트윈은 적극적인 협업과 연구를 통해 공통된 문제를 해결합니다. 수소･전기･태양력･풍력 등 신재생에너지를 끊임없이 개발하고 탄소 중립 이후 차세대 미래로 도약하는 우리 에너지 업계의 복합적인 비전과도 관련 깊습니다.

코로나19 이후 세계 경제는 대공황 이후 가장 심각한 상황입니다. 어느 순간 코로나는 종식되겠지만 이전과 전혀 다른 세상의 등장에는 이견이 없습니다. 이미 전 세계 10억 명이 재택근무 중이며 영상 회의와 온라인 협업 도구의 확산으로 일하는 방식에도 변화가 생겼습니다.

디지털 트윈은 자연스러운 시대 흐름이자 미래 시대를 이끌어갈 기술입니다. 완벽한 설계와 예측은 불가능하지만 확장성과 현실 기반의 데이터를 고려할 때 응용과 결집은 쉬워 보입니다. 멀지 않은 미래 디지털 트윈 기술을 적용한 우리 에너지 업계의 혁신을 기대하면서 오늘도 데이터 쌓기에 매진합니다.

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참고 · S&T GPS (now.k2base.re.kr)
          과학기술정보통신부 (www.msit.go.kr)
          주간경향 : 현실과 똑같은 ‘디지털 트윈’·아바타의 세계 ‘메타버스’ 각광 (https://url.kr/5lqfxk)
          메가뉴스 : ‘디지털 트윈’으로 사물인터넷 영향력 강화 (https://url.kr/cdyzaj)
          [가상 공간 속으로 들어가는 산업 현장, 디지털 전환의 완성] 최호섭ㆍ2021
          [디지털 트윈의 기술적 정의와 세부적 발전 5단계(level) 모델] 정득영ㆍ김상태ㆍ김연배ㆍ2021