마이크로소프트 “애저 디지털 트윈은 가장 앞선 기술의 디지털 트윈 솔루션”
마이크로소프트 “애저 디지털 트윈은 가장 앞선 기술의 디지털 트윈 솔루션”
  • 박시현 기자
  • 승인 2021.02.04 17:01
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클라우드 기반 ‘애저 디지털 트윈’ 버전 2 공개…현실세계와 가상세계를 연결해 최적의 기업 환경 예측, 과거 패턴 추적해 미래 환경 정확히 설계
마이크로소프트가 4일 온라인 기자간담회를 열고 ‘애저 디지털 트윈’ 버전 2를 공개했다. 오른쪽 상단부터 시계 방향으로 이제나 마이크로소프트 IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장, 장세영 두산중공업 디지털 이노베이션 상무, 이건복 마이크로소프트 IoT & MR 아태지역 기술 총괄 팀장
마이크로소프트가 4일 온라인 기자간담회를 열고 ‘애저 디지털 트윈’ 버전 2를 공개했다. 오른쪽 상단부터 시계 방향으로 이제나 마이크로소프트 IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장, 장세영 두산중공업 디지털 이노베이션 상무, 이건복 마이크로소프트 IoT & MR 아태지역 기술 총괄 팀장

[디지털경제뉴스 박시현 기자] 한국마이크로소프트가 4일 온라인으로 기자간담회를 갖고 ‘애저 디지털 트윈(Azure Digital Twins)’ 버전 2를 공개했다.

이날 간담회에는 이제나 마이크로소프트 IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장,이건복 마이크로소프트 IoT & MR 아태지역 기술 총괄 팀장이 나와 ‘애저 디지털 트윈’에 대해 발표하고, 장세영 두산중공업 디지털 이노베이션 상무는 ‘두산중공업의 애저 디지털 트윈 적용 사례’를 소개했다.

디지털 트윈은 가상 세계에 현실 속 사물의 ‘디지털 쌍둥이’를 만드는 솔루션이다. 단순히 디지털 모델을 만들거나 가상 건물을 구현하는 것을 넘어, 현실로부터 데이터를 실시간으로 수집 및 분석해 생산성을 높이고 상황을 예측하며 사고를 방지하는 등의 상호작용까지도 가능하다.

또한 물리적 한계를 뛰어넘어 현실에서는 불가능한 다양한 시나리오를 무한히 시뮬레이션 할 수 있다. 이미 디지털 트윈은 미래 산업에 혁명적인 변화를 불러올 기술로 전세계에서 주목받고 있다. 제조 공장은 물론 사무실이나 경기장, 병원, 도로, 그리고 심지어는 도시 전체까지도 디지털로 구현해 스마트 빌딩과 공장, 스마트 시티 실현도 가능하다.

클라우드·IoT·엣지 컴퓨팅·AI 등 최첨단 컴퓨팅 기술 집합체 = 초기의 디지털 트윈은 단순히 사물의 가상 3D 모델에 불과했다. 하지만 최근 가장 앞선 의미의 디지털 트윈은 클라우드, 사물인터넷(IoT), 엣지 컴퓨팅, 인공지능(AI) 등 최첨단 컴퓨팅 기술의 집합체로 정의된다.

애저 디지털 트윈은 마이크로소프트 클라우드 ‘애저’의 사물인터넷(IoT) 기술력을 기반으로 하는 솔루션이다. 실재하는 환경과 자산을 디지털 환경에 접목해 사람, 장소, 사물 간 복잡한 상호작용을 추적하고 데이터를 수집할 수 있게 한다.

디지털 R&D와 엔지니어링을 통해 현실 세계와 가상 세계를 연결하고 다양한 시나리오를 시뮬레이션해 발생 가능한 사건들을 미리 예측, 최적의 기업 환경을 설계할 수 있다. 생산, 운영, 서비스 환경 등 다양한 분야에서 활용 가능하며 새로운 형식과 솔루션을 제시해 디지털 혁신을 가능케 한다.

특히, 애저 디지털 트윈이 구현하는 일련의 과정은 모든 비즈니스 영역에 걸쳐 디지털 피드백 순환을 가능하게 한다. 일례로 기업은 애저 디지털 트윈을 통해 소비자가 가지는 과거의 다양한 패턴을 추적하고, 이를 기반으로 미래의 환경을 설계해 새로운 제품을 개발할 수 있다.

이 같은 과정은 마이크로소프트의 오픈 모델링 언어를 활용해 실시간 실행 환경을 IoT 또는 업무용 프로그램에 데이터를 입력하는 절차에서 시작된다. 이후 정확한 분석과 데이터베이스로의 출력 과정을 거쳐, 원하는 결과를 도출하게 된다.

이처럼 다이나믹한 로직 및 데이터 처리를 구축해 실시간 실행 환경을 구현하는 디지털 트윈을 통해 건물, 공장, 농장, 에너지 네트워크, 철도, 경기장 등 도시 전체를 모델링하는 것이 가능하다.

마이크로소프트 측은 “애저 디지털 트윈은 가장 앞선 기술의 디지털 트윈 솔루션이다. 클라우드 기반으로 운영되는데다 혁신적인 모델링 언어와 광범위한 프로세싱 엔진 등 디지털 트윈의 구현에 필요한 모든 것을 갖춘 엔드투엔드 솔루션으로, 일부 요소만 파편적으로 제공하는 다른 디지털 트윈 솔루션 회사와 차별화된다”고 강조했다.

마이크로소프트 ‘애저 디지털 트윈’은 인텔리전트 클라우드와 인텔리전트 엣지로 모든 것들이 연결된 미래를 구축하기 위한 핵심 과정이다.
마이크로소프트 ‘애저 디지털 트윈’은 인텔리전트 클라우드와 인텔리전트 엣지로 모든 것들이 연결된 미래를 구축하기 위한 핵심 과정이다.

“애저 디지털 트윈, 디지털 트윈 구현 엔드투엔드 솔루션” = 애저 디지털 트윈의 특장점은 다음과 같다.

◾오픈 모델링 언어 DTDL(Digital Twins Definition Language)로 맞춤형 모델을 쉽게 제작한다.

◾이벤트 시뮬레이션을 통해 비즈니스 로직과 데이터 처리 방법을 다이나믹하게 구축하고, 라이브 실행 환경으로 디지털 트윈을 생생하게 구현한다.

◾강력한 쿼리 API를 사용해 실행 가능한 정보를 활용하고 애저의 데이터, 분석 및 AI 서비스와 원활하게 통합한다.

◾사물인터넷 데이터와 비즈니스 시스템 데이터를 통합해 연결된 환경을 구현하고, 시스템 간 사일로가 있는지 분석하고 전체 데이터를 단일 레이어에서 실시간으로 확인 가능하다.

◾매년 1조 원 이상을 보안에 투자하는 마이크로소프트의 강력한 보안 성능과 신뢰할 수 있는 플랫폼으로, 높은 수준의 정보 보호 및 개인정보 관리 규제를 준수한다.

◾애저 IoT 허브와의 통합으로 사물인터넷 기기를 모니터링하고, 관리하고, 업데이트함으로써 높은 수준의 보안 유지가 가능하다.

이제나 마이크로소프트 IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장은 “애저 디지털 트윈은 인텔리전트 클라우드와 인텔리전트 엣지로 모든 것들이 연결된 미래를 구축하기 위한 핵심 과정이다. 애저 디지털 트윈은 보다 체계적이고 예측 가능한 환경을 구현해 사람과 기업이 더 많은 것을 성취할 수 있도록 지원한다. 1985년부터 디지털 트윈 관련 기술을 발전시켜 온 마이크로소프트는 연결된 자산(Connected Assets)을 넘어 연결된 환경(Connected Environments), 그리고 궁극적으로는 연결된 생태계(Connected Ecosystems)의 구축을 목표로 삼고 있다”고 설명했다.

한편 마이크로소프트는 지난해 개방형 협력 모델을 기반으로 앤시스, 델 테크놀로지스, 렌드리스 등과 디지털 트윈 컨소시엄을 공동 설립했다. 이 컨소시엄에는 현재 170여개의 기업, 정부 기관, 학계 등이 회원사로 참여해 디지털 트윈의 성공 사례와 선진 모델을 공유하고 있다.

두산중공업, 풍력 부문에서 디지털 트윈 솔루션 시범 개발…설비의 유지보수 비용 절감 = 두산중공업은 지난해 마이크로소프트, 벤틀리시스템즈와 함께 풍력 부문에서 디지털 트윈 솔루션을 시범 개발했다. 이를 통해 에너지 발전을 극대화하고 기존 설비의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 차세대 풍력발전 체계 구축을 추진하고 있다.

두산중공업은 풍력 부문에서 디지털 트윈 솔루션을 시범 개발했다.
두산중공업은 풍력 부문에서 디지털 트윈 솔루션을 시범 개발했다.

두산중공업은 2020년 7월부터 한국의 그린 뉴딜 플랜의 일환으로 창원 해안을 따라 풍력발전기를 건설하면서 마이크로소프트 애저 디지털 트윈과 애저 IoT를 기반으로 벤틀리시스템즈의 아이트윈(iTwin) 솔루션을 적용했다.

아이트윈 3D 모델을 애저 디지털 트윈과 IoT 허브로 결합해 성능감시가 가능한 퍼포먼스 와치독(Performance Watchdog)과 전력예측 솔루션인 파워 프리딕션(Power Prediction)을 구현했다.

퍼포먼스 와치독은 수천 개에 이르는 IoT 센서에서 수집되는 날씨, 제어, 운영 데이터를 머신러닝과 결합해 에너지 발전량을 예측한다. 또 풍력 발전소의 실제 출력을 예측하고 생산 최적화를 위한 미세한 제어와 조종을 가능케 하며 유지보수 스케쥴링에 도움을 준다.

파워 프리딕션은 기상 데이터를 기반으로 미래 발전량을 예측하고 운영 계획을 개선한다.

두산은 현재 총 16개의 풍력 발전소가 있으며 1년에 35,000 가구의 전력 생성이 가능하다.

두산중공업 디지털 이노베이션 장세영 상무는 "애저 디지털 트윈, IoT 허브, 그리고 벤틀리시스템즈의 디지털 시각화 모델인 아이트윈을 통해, 즉시 사용 가능한 빌딩 블록들을 활용하고 풍력발전기의 가상 모델을 빠르게 구현할 수 있었다"며, “이를 통해 두산중공업은 기술 혁신과 새로운 비즈니스 기회를 창출해 나갈 것"이라고 밝혔다.

‘애저 디지털 트윈’ 해외 고객사례 = ‘애저 디지털 트윈’을 도입한 곳은 △GE에이비에이션 △유니레버 △티센크루프 △보쉬 △WIZATA △벤틀리 △존슨 컨트롤 △TBI △앤시스 △브룩필드 등이 대표적이다.

GE에이비에이션은 GE 항공사업 부문이다. 마이크로소프트 디지털 트윈과 다양한 애저 기능들을 사용해 데이터를 수집해 항공기의 상태, 효율성, 기록 등디지털 모델을 구축해 연비를 높이고, 유지 관리 비용을 절감하며 효율성 높은 비행 등의 효과를 누리고 있다.

애저 디지털 트윈 기술로 개별 항공기의 머리부터 꼬리 끝까지 똑같은 모델을 디지털로 생성해 성능을 실시간으로 추적하고, 부품 소모 상태를 모니터링하며, 유지보수 및 비행 기록을 추적한다.

유니레버는 공장에 있는 기계들과 장비들의 온도부터 제조까지 생산 사이클을 제어하는데 디지털 트윈을 사용하고 있다. 공장 내 모든 단계의 공정과 프로세스에서 데이터를 수집하고 머신러낭 알고리즘을 사용해 패턴과 효율성을 분석 및 예측한다.

일례로, 비누 제조기의 수분레벨 제어를 디지털 트윈 알고리즘으로 바꿔 인력의 단순노동을 최소화하고 제품의 품질을 일정하게 유지하고 있다. 또 데이터를 토대로 더 나은 결정과 능률 향상 및 제품 생산 시간 최소화를 지원한다.

유니레버는 북미, 남미, 유럽, 아시아 전역의 8개 공장에서 애저 디지털 트윈을 사용 중이다.

티센크루프는 애저 디지털 트윈 기술을 통해 엘리베이터와 수직 운송, 조명, 보안, 점유, 에너지시스템 등 다양한 출처의 데이터를 한데 모으는 생활 시스템을 제작했다. 과거 기록과 실시간 데이터를 바탕으로 빌딩의 공간 활용 방식을 분석함으로써 높은 에너지 효율성, 생산성 있는 운영 등의 혁신 성과를 내고 있다.

건물 곳곳에 위치한 다양한 IoT센서가 데이터들을 수집 및 분석해 애저 블랍(Azure Blob)에 저장 후 애저 시냅스 애널리틱스(Azure Synapse Analytics)로 모델화 한다. 애저 디지털 트윈의 공간 인텔리전스를 애저 타임 시리즈 인사이트(Azure Time Series Insights)와 애저 스트림 애널리틱스(Azure Stream Analytics) 등 다양한 애저 서비스와 연계해 사용하고 있다.


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