NTT, 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브 발족… 실세계 반영한 고정밀 디지털 정보 통합으로 미래 사회 건설 가속화 및 혁신적 서비스 창출
도표1: 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브 콘셉트
도표2: 디지털 트윈 컴퓨팅 플랫폼 구조도
디지털 트윈 컴퓨팅은 사물, 인간, 사회 등의 실세계 개체를 반영한 고정밀 디지털 정보로부터 손쉽고 다양하게 사이버공간을 만드는 방식으로 기존 ICT 기술의 한계를 넘어서는데 목표가 있다. 극히 선진적이고 완전한 커뮤니케이션을 창출하는 한편 미래를 대규모로 정확하게 예측·시뮬레이션하기 위함이다. 따라서 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브는 세계 전역의 다양한 사회적 문제를 해결하고, 스마트 사회의 건설을 가속화하는 한편 새로운 혁신적인 서비스를 창출하는데 목표가 있다고도 할 수 있다.
디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브는 NTT가 전개하고 있는 ‘이노베이티브 옵티컬 앤 와이어리스 네트워크(Innovative Optical and Wireless Network, IOWN)’ 이니셔티브[2]의 일환이다.
1. 개념 및 배경
NTT는 고속 유비쿼터스 기술, 브로드밴드 커뮤니케이션 네트워크, 안정적인 정보시스템을 통해 현대 디지털 사회에 꾸준히 기여해 왔다. 이메일과 소셜미디어가 전화를 대체하고, 디지털 기기와 자율주행차가 지도를 대신하면서 인간과 사물의 디지털화는 급격한 발전을 이뤘다. 향후 더욱 진보한 디지털 사회가 출현해 사물·인간·사회로 구성된 실세계와 사이버상의 고정밀 디지털 정보 등가물이 한층 일체화될 전망이다.
실세계에 매끄럽게 연결된 사이버상의 고정밀 디지털 정보에 힘입어 대규모 고정밀 예측을 통한 정서 표현과 인간의 지식은 더욱 확대될 것으로 예상된다. 또한 디지털 사회에서는 기존 커뮤니케이션(지식 공유, 협업 등)보다 더욱 발전된 사회적 커뮤니케이션(합의 형성, 의사 결정 등)이 가능할 것이다.
NTT는 이런 미래 사회로의 길을 내기 위해 미래의 파트너들과 함께할 새로운 정보·커뮤니케이션 이니셔티브로서 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브를 발족했다.
2. 디지털 트윈 컴퓨팅 개요(도표 1)
‘디지털 트윈’은 주로 제조업 등의 분야에서 주목을 받아왔다. 디지털 트윈은 기계 부품[3]과 같은 사물의 특징(모양, 상태, 제조 공정 등)을 정확하게 묘사하는 디지털 정보이다. 의료 장비에서 확보한 이미지(MRI, CT 스캔 등)도 디지털 트윈으로 간주할 수 있다.
반면 NTT가 제안한 ‘디지털 트윈 컴퓨팅(DTC)’은 기존의 디지털 트윈 개념을 뛰어넘는 컴퓨팅 패러다임이다. 실세계의 인간 및 사물을 사이버상에서 제약 없이 상호작용하고 재현하기 때문인데, 이를 가능케 하는 것이 ‘디지털 트윈 오퍼레이션(digital twin operations)’이다. 디지털 트윈 오퍼레이션은 여러 디지털 트윈을 교환·수렴·복제·합성하는 컴퓨팅이다.
기존의 디지털 트윈은 주로 디지털 관찰이나 물리적 개체 관리에 사용되었다. 하지만 DTC는 디지털화의 범위를 사물에서 인간으로 넓히고, 사이버상에서 인간과 사물의 커뮤니케이션을 강화하려 한다.
3. 디지털 트윈 컴퓨팅으로 실현 가능한 미래
DTC를 활용하면 다음과 같은 혁신적인 서비스가 가능하며 다양한 사회적 문제를 해결할 수 있다.
[지구 및 우주 공간의 스케일 시뮬레이션] 대규모 디지털 트윈을 이용한 사이버상의 가상 사회는 지구의 자연 상태(기후, 자원 매장량 등)나 사회변화(인구, GDP 등)를 그대로 재현하기 때문에 가까운 미래를 시뮬레이션하고 예견하는데 필요한 고정밀 예측 모델을 구축할 수 있다. 이러한 시뮬레이션 및 예측은 지속가능발전목표(SDGs)를 위한 정책 마련에 적용할 수 있다. 또한 실세계 도시(도쿄, 샌프란시스코 등)의 디지털 트윈을 우주 공간의 디지털 트윈과 결합하면 대기, 물, 식량, 에너지의 균형 시뮬레이션을 제작할 수 있기 때문에 공간 개발에 기여할 수 있다.
[도시 문제의 발견 및 해결] 도시와 시민에 대한 디지털 트윈은 시민들의 경험, 문화, 가치, 바람, 불만을 익명으로 수집하는데 사용 가능하다. 이러한 디지털 트윈은 도시 내에 잠복해 있는 문제, 다시 말해 무심코 지나치기 쉬운 위험한 교차로나 사고율이 높은 지역 등을 발견하고, 그에 따른 최적화된 솔루션을 찾아내는 데 유용하다. 또한 디지털 트윈은 다른 도시와의 시너지를 시뮬레이션하는 한편, 유사성과 차이점을 서로 비교 분석해 ‘자매 도시’를 창출함으로써 도시 간 새로운 협업을 모색하는데 사용될 수 있다.
[질병의 관리 및 예측] 가상 사회는 전염병 창궐을 막기 위해 사이버상에서 지리학적 정보와 교통 정보 등을 통합해 인간의 디지털 트윈을 그들의 활동 및 관계 패턴에 매핑함으로 전염병의 확산을 정확하게 예측할 수 있다. 또한 물류와 인간의 이동을 관리하고 휴교 및 원격학습에 대한 의사결정을 내리는 한편 최적의 의료기관을 검색·예약하는 방식으로 전염병을 실시간으로 통제할 수 있다.
[다면적인 의사결정 수립] 직업 기술을 디지털 트윈에 기록하면 회의실 예약 및 일정 관리 등의 일상 업무를 수행할 때 유용한 디지털 트윈을 가질 수 있다. 디지털 트윈은 복제가 가능해서 실세계와 변경된 디지털 트윈 사이에 행적, 다양한 상황 및 사전 지식, 대화 참여 등의 디지털 버전을 변경할 수 있기 때문에 각양각색의 문제에 대한 해법을 도출하는데 이용할 수 있다. 더욱이 여러 디지털 트윈은 사이버상에서 매우 빠른 속도로 논의가 가능하기 때문에 한 개인이 미처 간파하지 못했던 솔루션이나 관점을 확보하기가 용이하다.
4. 디지털 트윈 컴퓨팅을 주도하는 플랫폼(도표 2)
DTC 플랫폼은 다음과 같은 4가지 레이어로 구성되어 있다. 우선 ‘사이버/물리적 인터랙션 레이어(Cyber/physical interaction layer)’는 디지털 트윈을 생성하는데 필요한 물리 세계의 데이터를 수집하고, 플랫폼상에서 구동하는 애플리케이션으로부터 물리 세계로 피드백을 전달하는 레이어다. 둘째 ‘디지털 트윈 레이어(Digital twin layer)’는 사이버/물리적 인터랙션 레이어로부터 수신한 데이터를 이용해 디지털 트윈을 생성·유지하는 레이어다. 셋째 ‘디지털세계 프레젠테이션 레이어(Digital world presentation layer)’는 디지털 트윈 레이어에 저장된 디지털 트윈을 이용해 디지털 트윈 작업을 실행하는 프레임워크를 제공하는 레이어다. 넷째 ‘애플리케이션 레이어(Application layer)’는 디지털세계 프레젠테이션 레이어를 활용해 DTC 애플리케이션을 손쉽게 창출하는 레이어다.
인간의 프라이버시와 사물 소유주의 의향을 충분히 고려해야 하며, 관련 정보는 주의 깊게 처리해야 한다. 따라서 DTC 플랫폼은 프라이버시를 지킬 수 있도록 반드시 보안 메커니즘을 갖춰야 한다.
5. 향후 과제
사회과학, 인문학, 자연·응용과학 등 폭넓은 연구·기술 분야의 긴밀한 협력이 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브의 성공을 좌우한다. NTT 래버러터리스(NTT Laboratories)는 다방면의 미래 전문가 및 글로벌 파트너들과 협력해 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브를 수립하기 위해 매진한다. 디지털 트윈 컴퓨팅 이니셔티브에 대한 더욱 자세한 내용은 웹사이트(http://www.ntt.co.jp/svlab/e/DTC/whitepaper.html)에 게재된 백서에서 확인할 수 있다.
[1] NTT 그룹의 중기 경영 전략 ‘당신의 가치 파트너 2025(Your Value Partner 2025)’ (일본)
[2] 이노베이티브 옵티컬 앤 와이어리스 네트워크(Innovative Optical and Wireless Network, IOWN)
[3] 마이클 그리브스(Michael Grieves) 박사, ‘디지털 트윈: 가상공장 복제를 통한 제조 우수성(Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication)’, 2015
비즈니스 와이어(businesswire.com) 원문 보기: https://www.businesswire.com/news/home/20190610005249/en/
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웹사이트: http://www.ntt-global.com/
연락처
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연구개발기획부
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