일본산업뉴스요약

Next Tech 2030
전세계의 거리가 가상공간에
'디지털트윈', 거리조성이나 방재에 응용

현실 세계에 있는 설비나 건물을 컴퓨터 상의 사이버 공간에 만들어 내는 ‘디지털트윈’ 기술에 관심이 집중되고 있다. IoT(사물인터넷) 기술로 실물의 열화나 이변을 포착해 가상공간에서 재현한다. 컴퓨터 상에서 대책을 강구해 문제 해결로 연결시키는 새로운 방법이다. 도시바는 우선 인프라 감시에 응용하는 것을 목표한다. 2030년 이후에는 전세계의 거리를 컴퓨터에 담아, 거리 조성이나 방재 대책을 미리 검증할 수 있게 될지도 모른다.

디지털트윈은 ‘현실세계와 쌍을 이루는 쌍둥이’라는 의미다. 현실과 똑같은 사물이나 세계를 컴퓨터 상에서 재현하는 시도다. 개념은 2002년에 미시간대학의 마이클 그리브스 교수가 처음 제창했다. 미국 시장조사회사 가트너가 17년과 18년에 공표한 중요기술 베스트10에 이름이 오르면서 갑자기 각광을 받았다.

컴퓨터 상에 가상의 세계를 만들고, 실물에는 센서를 장착해 시시각각 변하는 데이터를 취득한다. 빌딩을 예로 들어보자. 구조나 재질, 무게 등을 통해 가상의 빌딩을 준비한다. 거기에 센서가 수집한 외벽 온도나 소비전력, 사람이나 기재에 의한 하중 등을 넣는다. 컴퓨터로 빌딩에 대한 영향을 계산해 경년열화나 파손 우려 예측에 활용한다.

디지털트윈은 단순한 컴퓨터그래픽과는 다르다. 빌딩 데이터를 취득해 항상 경신하며 근미래를 계산한다. 기온이나 습도 등의 공개 데이터도 활용해 빌딩이나 도로, 자동차, 사람을 또 하나의 세계에 재현할 수 있다. 컴퓨터의 계산능력이나 통신속도 향상으로 대량의 데이터를 다룰 수 있게 되었다. 이러한 기술 진척이 디지털트윈 기술을 지원하고 있다.

기업을 중심으로 실용화의 움직임도 나오기 시작했다. 도시바는 한신고속도로회사와 협력해 고베시에 있는 히가시고베대교(大橋)를 정밀하게 재현했다. 실물에 가속도계나 풍속계를 장착해 바람이나 자동차 통행에 의한 흔들림도 흉내 냈다.

컴퓨터라면 다양한 조건에서 다리 상태를 탐색할 수 있다. 경년열화나 바람의 영향 외에도 많은 자동차가 다리를 건널 것이라고 가정한 시뮬레이션도 가능하다. 영향이 실제로 나타나기 전에 문제를 찾아내 유지관리 방법을 고안한다. 25년 이후의 응용을 목표하고 있다.

도시바의 디지털 이노베이션 테크놀로지 센터의 가타오카(片岡) 씨는 “디지털트윈은 AI에 의한 분석과 조합해 광범위한 문제를 해결할 수 있다”라고 말한다.

미래를 선점하는 디지털트윈 기술에 대한 기대는 크다. 자율주행 차가 주행하는 미래의 도시를 컴퓨터 상에 만들어, 교통사고나 차량 고장을 최대한으로 줄이는 교통관제 기술 개발에 활용할 수 있을지도 모른다. 빌딩이나 도로 등 인프라의 노후화를 예측해 미리 준비해 두는 용도도 가능하다. 금세기 말의 지구온난화를 재현해 도시를 덮치는 더위가 경제나 생활에 미치는 영향도 검증할 수 있다. 가상세계에서 학습한 후에 현실의 난제에 대처하는 시대가 가까워지고 있다.

-- 일본의 제조업에도 기회 --
디지털트윈 기술을 활용할 수 있을지 여부는 컴퓨터 상의 가상세계를 실물에 근접시키는 계측데이터를 얼마나 수집하는가에 달렸다. 장치나 설비의 검증에 사용할 경우, 제조에 주력하는 일본은 제조업을 통해 데이터를 수집하기 쉽다. 소중한 데이터를 썩히지 않도록 공개할 수 있는 데이터는 서로 융통하는 등의 발상이 필요하다.

미국은 인공지능(AI)이나 IT분야에서 구글 등 ‘GAFA’라고 부르는 기업들이 존재감을 나타내고 있다. 그러나 제조에 정통한 기업은 많지 않다. 도시바 디지털 솔루션즈의 나카무라(中村) 씨는 “디지털트윈 기술은 일본이 이길 가능성이 있는 분야다”라고 말한다. 일본의 제조업에서도 IoT가 도입되면서 데이터를 축적해 왔기 때문이다.

5월, 국토교통성은 일본 전체를 디지털화하는 계획을 밝혔다. 국토지리원의 3차원지형데이터를 바탕으로, 20년까지 일본 국토 전체를 3D지도 표시한다. 장기적으로는 국토교통성이 보유하고 있는 국토에 관한 데이터나 민간의 경제활동에 관한 데이터를 활용해 다양한 시뮬레이션이 가능한 정보기반을 목표한다. 데이터의 가치는 바로는 알기 어렵다. 관민이 연계할 수 있을지 여부가 중요하다.

● 디지털트윈의 개발 동향

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