한국마이크로소프트가 물리적 환경을 쌍둥이처럼 고스란히 가상의 데이터로 구현하는 ‘애저 디지털 트윈(Azure Digital Twins)’을 공개했다.

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.

▲ 마이크로소프트 팀스 기반으로 온라인 컨퍼런스가 개최되었다.

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 기반하여 미래의 환경을 설계해 새로운 제품을 개발할 수 있게 된다.

이 같은 과정은 마이크로소프트의 획기적인 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 가능한 것이다.

차세대 혁신 기술로 주목받고 있는 디지털 트윈은 특히 제조 산업 분야에서 디지털 혁신을 돕고 있다. 지난해 두산중공업은 마이크로소프트, 벤틀리시스템즈와 함께 풍력 부분에서 디지털 트윈 솔루션을 시범 개발하고, 신재생에너지 발전과 효율적인 포트폴리오를 구성했다. 이를 통해 두산중공업은 에너지 발전을 극대화하고 기존 설비의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 차세대 풍력발전 체계 구축을 추진하고 있다. 해당 솔루션은 실시간 및 과거 IoT, 날씨, 기타 운영 데이터를 물리 및 머신러닝 기반 모델과 결합해 생산량을 정확히 측정할 수 있다.

두산중공업 디지털 이노베이션 장세영 상무는 "애저 디지털 트윈, IoT 허브, 그리고 벤틀리시스템즈의 아이트윈(iTwin) 디지털 시각화 모델을 통해, 우리는 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.

이에 마이크로소프트 이제나(Jenna Lee) IoT & MR 아시아 기술 총괄 부문장은 “마이크로소프트는 전 세계 기업들의 디지털 혁신 여정을 함께 하는 파트너로서 제조 산업의 혁신을 가속화하기 위해 노력한다”라며 “두산중공업과 같은 디지털 트윈과 IoT 기술 적용 사례를 적극 공유하고 국내외 더 다양한 신규 비즈니스 모델과 고객들의 디지털 혁신을 지원하는데 최선을 다할 것”이라고 전했다.

한편 마이크로소프트는 지난해 오픈 파트너십을 기반으로 타 기업들과 협력해 디지털 트윈 컨소시엄을 공동 설립했다. 파트너사들과 모범 사례를 확보하고자 디지털 트윈 모델을 적극적으로 공유해 오고 있으며 현재 170여 개의 기업, 정부 기관, 학계 등을 회원으로 두고 있다.

마이크로소프트 애저 디지털 트윈에 관련한 자세한 내용은 마이크로소프트 공식 홈페이지에서 확인 가능하다.

▲ ‘마이크로소프트 애저 디지털 트윈’을 통한 디지털 혁신은 대기업 중심의 성공사례가 눈길을 끈다.

[사물인터넷이 구현하는 연결된 생태계, 그리고 디지털 트윈]

1. 애저 사물인터넷(IoT, Internet of Things)

사물인터넷은 수많은 사물들이 실시간으로 데이터를 연결하여 개인이 원하는 특정한 정보와 최적의 환경을 제공하는 기술을 일컫는다. 특히 마이크로소프트 애저 IoT는 해당 기술이 구동되는 수많은 기기들을 연결, 모니터링은 물론 통제까지 가능하다. 이를 통해 각종 디바이스 운영과 보안은 물론, 비즈니스를 만들고, 실행하고, 관리할 수 있는 데이터와 분석 시스템을 제공한다.

■ 애저 IoT의 구성요소

사물(Things): 디바이스, 기기, 센서로부터 얻은 데이터를 끊임없이 클라우드에 전송

인사이트(Insight): 수집된 정보들이 AI에 의해 분석되어 사용자에게 유용한 정보로 변환

액션(Action): 이 인사이트를 사용자의 비즈니스, 시스템, 도구에 적용

■ 비즈니스를 위한 애저 IoT 서비스 종류

애저 IoT 허브(Hub): IoT와 이를 관리하는 디바이스의 쌍방향 소통을 안전하게 지원한다. 애저IoT허브는 클라우드가 제공하는 백 앤드 솔루션(back end solution)을 통해 어느 장치로든 연결이 가능하다.

애저 IoT 트윈(Twins): 디지털 모델을 생성하는 기능으로 사물인터넷을 사용하여 존재하는 장소, 환경, 비즈니스 프로세스들을 가상으로 구현해 낼 수 있다. 이를 통해 가상의 시나리오를 테스트하고 더 나은 제품을 만들기 위한 인사이트나 운영 효율성, 비용 최적화, 고객경험 창출 등을 돕는다.

애저 IoT 센트럴(Central): 업계의 공통적인 시나리오들을 바탕으로 한 IoT애플리케이션 템플릿을 사용해 산업별 맞춤형 개발이 가능하다. 현재는 리테일, 의료, 에너지, 정부 템플릿으로 나누어져 있다.

▲ 애저 디지털 트윈 적용 사례로 두산중공업이 소개되었다.

2. 애저 디지털 트윈(Azure Digital Twins)

■ 디지털 트윈(Azure Digital Twins)이란

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.

■ 거듭 새로워지는 디지털 트윈의 정의와 애저 디지털 트윈

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 마이크로소프트의 인텔리전트 클라우드 애저(Azure)를 기반으로 구현되는 가장 앞선 기술의 디지털 트윈 솔루션이다. 따라서 복잡한 현실 환경에서 방대하게 수집되는 데이터를 확장성과 안정성이 보장되는 클라우드 환경에서 빠르게 처리할 수 있으며, 애저의 데이터, 분석, AI 서비스와 긴밀하게 연계해 더 강력한 인사이트를 얻을 수 있다.

■ 애저 디지털 트윈의 특장점

오픈 모델링 언어 Digital Twins Definition Language(DTDL)로 맞춤형 모델을 쉽게 제작

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

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

사물인터넷 데이터와 비즈니스 시스템 데이터를 통합해 연결된 환경을 구현, 시스템간 사일로(Silo)가 있는지 분석하고 전체 데이터를 단일 레이어에서 실시간으로 확인 가능

매년 1조 원 이상을 보안에 투자하는 마이크로소프트의 강력한 보안 성능과 신뢰할 수 있는 플랫폼, 높은 수준의 정보 보호 및 개인정보 관리 규제 준수

애저 IoT 허브와의 통합으로 사물인터넷 기기를 모니터링하고, 관리하고, 업데이트함으로써 높은 수준의 보안 유지 가능

■ 디지털 트윈과 연결된 생태계

애저 디지털 트윈은 인텔리전트 클라우드와 인텔리전트 엣지로 모든 것들이 연결된 미래를 구축하기 위한 핵심 과정이다. 이는 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)을 구축하는 것을 목표로 삼고 있다.

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