디지털 트윈(digital twin)

최근 뉴스를 보면 디지털 트윈이라는 개념이 등장한다. 

 

현대차, 디지털 트윈으로 자동차 만든다.

* 현대차, 현대오토에버, HMGICS

 

뉴스 기사에 따르면 현대차의 전기차 설계를 검토하고 시범 생산 체계를 검토하는 테스트베드 역할을 한다고 하는데...

 

정말로 새로운 개념인지, 어떤 용어인지 확인을 해볼 필요가 있는 것 같다. 

 

 

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* 미국의 GE에서 주창한 개념.

* 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이(twin)를 만들고 상황을 예측. 

 

 

활용 영역 

* 공장 최적화

* 가상 제조

* 센서를 활용한 자동화

 

필요한 기술

* 인공지능 (AI)

* 사물인터넷 (IoT)

* 로보틱스 

 

 

 

현실에 있는 공장을 완벽하게 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현한 후, 

 

실시간으로 현실의 공장의 필요 부분에서 센싱된 정보를 컴퓨터로 옮겨 모니터링을 한다. 

 

이 과정에서 생산 공정 이상이나 생산품의 문제 발생 여부를 실시간으로 알 수 있게된다. 

 

디지털트윈을 통하면 여러 대의 자동차 시제품을 제작하지 않고도 동력 흐름과 저항, 부품 간 연동 관계 등을 따져 설계에 반영할 수 있다.

 

출처: 위키피디아, 재구성

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인더스트리 4.0의 개념을 제조 현장에 적용할 때 매우 중요한 기술 중 하나가 바로 디지털 트윈 입니다.

스마트 공장을 짓기 전에 설계 내용을 시뮬레이션 해 볼 수 있게 해주는 핵심 기술

- 송병훈 전자부품연구원 단장- 

 

https://www.etnews.com/20171107000392

 

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* 장영재 KAIST 산업 및 시스템공학과 교수

물류 교착 방지, 공정 통합 제어 등 목적을 확실히 하면 단순한 도형만 가지고도 디지털트윈을 구현해 원하는 해결방안을 찾을 수 있다.

 

* 마이크로소프트(MS)가 내놓은 디지털트윈 공장관리 솔루션은 제조라인을 간단한 3차원(3D) 이미지로만 구현한다.

 

* 김탁곤 KAIST 전기 및 전자공학과 명예교수

 “새로운 기술을 적용할 때는 간단한 것부터 시작해야 한다”며 “단순한 것부터 디지털트윈을 마련해 가시적인 효과를 내고, 이를 바탕으로 도입을 확장하면 된다”

 

 

 

https://www.hankyung.com/it/article/2021070580141

 

 

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가상의 모델과 현실이 통신 기술로 연동돼 서로 영향을 주고받는 게 디지털트윈의 핵심이다.

* 현실을 가상에 옮겨 모델을 만들어 놓고, 모델 및 가상 환경의 조건을 변화시켜보는 일이다. 특정 조건에 따라 모델의 반응을 확인하는 작업이어서 시뮬레이션을 통해 현실 모델의 개선점을 파악할 수 있다. 하지만 시뮬레이션 자체가 현실을 바꾸진 않는다. 일방향이란 얘기다.

 

* 디지털트윈은 현실과 가상이 양방향으로 영향을 미친다. 현실의 ‘쌍둥이’인 가상 모델이 시뮬레이션 형식으로 끊임없이 현실과 비교·대조 작업을 벌인다. 실시간으로 바뀌는 현실 조건을 가상 모델에 반영하기 위해서다. 그리고 가상 시뮬레이션을 통해 나온 결론을 현실에 적용한다. 가상과 현실이 서로 ‘최적화 보정작업’을 하는 셈이다.

 

https://www.hankyung.com/it/article/2021070580171

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살펴본 바에 따르면 디지털 트윈은 하나의 설계 도면에서 탄생한 두 가지 공간의 쌍둥이를 말한다.

 

현실 세계에 만들어지는 것과 동일한 구조를 가상 세계에서 구현하고, 

 

가상 세계나 현실 세계에서 필요한 정보를 추출한 후,

이를 바탕으로 각각의 공간에 필요한 형태로 가공하여 피드백을 주고받는 형태로 유용하게 사용할 수 있는 기술이다. 

 

설계 -> 시뮬레이션 -> 설계값 작동 여부 예측 -> 정보 획득 -> 현실 구조물에 피드백

설계 -> 실물 제작   -> 정보 획득 -> 시뮬레이션 팩터 피드백 -> 필요한 정보 예측 

 

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