21세기에 적응하는 산업을 보여주는 디지털 트윈 사례 5가지

• 팬데믹이 기간 동안 디지털 트윈 기술의 채택이 급격히 가속화되었다.
• 실시간 데이터로 가상 모델을 향상시키는 기능을 통해 기업은 문제를 예측하고 설계를 미세 조정할 수 있다.
• 디지털 트윈 솔루션 시장은 매년 42.7%의 성장 궤도에 있다. 이 다섯 가지 사례는 그 이유를 설명해 준다.

시스템에 도달하기 쉽지 않은 경우 시스템을 어떻게 관리, 유지 또는 수리해야 할 것인가? 이것은 거의 한 세기 동안 엔지니어들을 몹시 괴롭혀온 문제이다. 이제, 그 답은 디지털 트윈 기술에 있다.

이름에서 알 수 있듯이, 디지털 트윈은 디자인 프로세스에서 만들어진 모델과 내장된 실제 센서 및 시스템의 데이터를 통합하여 만들어진 복잡한 시스템, 제품 또는 구축된 구조의 살아 숨 쉬는 복제품인 물리적 자산을 가상으로 표현하는 것이다. 단순한 모델 이상인 디지털 트윈은 실제 사물의 실제 성능을 실시간으로 반영한다.

그 결과로 구성 요소, 공간 또는 전체 자산 포트폴리오가 어떻게 수행되고 있는지 조명하여 물리적인 것과 디지털을 연결한다. 디지털 트윈을 사용하면 건물의 에스컬레이터가 혼잡할 때를 볼 수 있을 뿐만 아니라 교체해야 할 구성 요소를 정확히 알고 입주자를 위한 최상의 대체 경로를 매핑하고 재설계가 필요한지 여부를 예측할 수 있다. 통찰의 수준은 개별 제품이 서로 다른 스트레스 하에서 작동하는 방법에서부터 전체 분산 시스템이 상호 운용되는 방법에 이르기까지 다양하다.

디지털 트윈이 세상을 바꾸는 5가지 방법

팬데믹 기간 동안 원격 작업, 건물 폐쇄 및 사회적 거리 두기는 멀리서 시스템을 모니터링하고 관리하는 능력을 일종의 초능력으로 바꾸어 놓았다. 동시에 디지털 트윈 기술도 사용자 친화적이고 접근성이 높아졌다. 그랜드 뷰 리서치(Grand View Research)의 연구는 디지털 트윈 솔루션에 대한 지출이 2028년까지 890억 달러(약 107조 원)에 달할 것으로 예측하며, 이는 42.7% 복합 연평균 성장률에 의해 추진될 것이다.

이 다섯 가지 훌륭한 사례들은 2020년이 아마도 디지털 트윈 시대의 시작이었음을 제시한다.

1. 급격한 홍수로부터 도시 보호

기후 변화가 계절마다 “한 세기에 한 번 일어날 만한” 극단적인 날씨를 불러일으킬 때 도시들은 어떻게 해야 할까? 기존의 지자체 물 인프라는 끊임없이 쏟아지는 폭우와 눈보라를 처리할 수 있는 장비를 갖추고 있지 못하다. 오래된 물 플랜트, 탱크, 저수조, 파이프를 교체하는 데는 수년에서 수십 년이 걸린다.

베올리아 워터 테크놀로지(Veolia Water Technologies)는 디지털 트윈으로 도시가 예기치 못한 상황에 대비할 수 있는 새로운 방법을 만드는 데 도움을 주고 있다. 예측 분석과 함께 홍수 모델링을 개선하고, 배수 설계를 더 지속 가능하게 만들고, 자원을 최적화하는 데 도움을 준다. 이를 통해 수도 시설은 지역 수자원 관리 방식을 개선할 수 있다. 이들은 탄력적인 폐수 대책과 기상 방어를 염두에 두고 새로운 공장을 건설하면서 현재의 자원을 최적화할 수 있다. 기사 읽기.

2. 홍콩 신공항 퍼즐 풀기

홍콩 공항은 향후 수요에 대비하고 글로벌 항공 센터로서의 위상을 강화하기 위해 대규모 개편을 진행하고 있다. 하지만 공항에 공간과 활주로 용량을 추가하는 것은 그리 간단하지 않다. 준비하고 건설을 시작하는 동안 터미널을 닫거나 사람들에게 기다려 달라고 요청할 수 없다. 프로젝트의 복잡성으로 인해, 정상적인 공항 운영에 최소한의 지장을 주지 않으면서 각 단계를 일정에 맞게 진행시키려면 프로젝트 리드 레이튼 아시아(Leighton Asia)의 엔지니어들에게는 BIM(빌딩정보모델링, Building Information Modeling)이 필수적이다.

이제 이 팀은 프로젝트가 구축되면 실시간 퍼포먼스 데이터를 포함한 본격적인 디지털 트윈으로 작업을 전환할 계획이다. 이는 프로젝트팀 내에서 사고방식 전환을 초래한 혁신이다. 이제 팀원들은 현장에서 수집한 정보를 공항이 건설된 후에도 분석하고 업무의 타당성을 평가하는 데 사용할 수 있는 데이터로 생각한다. 기사 읽기.

3. 철거 폐기물을 건설 자재로 만들기

오래된 건축 자재를 재활용하여 재사용하는 것은 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 과정이다. 건설 산업은 철강과 같은 건축 재료를 재활용하는 놀라운 진보를 이루었다. 하지만 오래된 건물에서 남은 것을 유용한 것으로 바꾸는 것은 훨씬 더 어렵다. 작은 건물조차도 풍부한 구성 요소와 재료를 포함하고 있다. 그것들을 추출하고 어떤 것을 재사용할 수 있는지 결정하는 것은 작은 일이 아니다. 모든 것을 나열하고 측정하는 것은 시작에 불과하다. 각 부분은 독성 및 이산화탄소 발자국과 같은 것에 대해 평가되어야 한다. 때로는 곧장 폐기하는 것만이 유일한 선택이다.

이처럼 대규모의 작업은 건축가와 건설회사가 녹색 야망을 현실로 바꾸는 것을 어렵게 한다. 스웨덴 화이트 아르키텍터의 새로운 서비스는, 이제 BIM 데이터를 사용하여 산업이 순환 경제로 가는 데 중요한 장애물을 뛰어넘는 것을 돕고 있다. 이 회사의 리캡처(ReCapture) 서비스는 건물 구성 요소를 카탈로그화하고 드론 및 레이저 스캐닝을 사용하여 재사용 가능성을 평가하고 디지털 트윈의 개발을 용이하게 할 수 있다. 기사 읽기.

4. 지속 가능한 용지 생산

디지털 도구를 사용하여 더 많은 종이를 만드는 것은 직관에 어긋나는 것처럼 보이지만, 종이 타월 및 화장지와 같은 가정용품의 경우 그것이 유일한 방법이다. 팬데믹 유행이 시작되면서 공황 구매와 표면을 닦아내야 하는 요구가 혼합되면서 종이 생산이 과잉 추진되었다. 종이 제조업체와 공장을 운영하는 기계 회사에 디지털 트윈은 급증하는 가정용 종이 제품 수요를 충족시키는 데 필수적인 도구가 되었다.

전문 기계 제조업체 안드리츠(ANDRITZ)는 디지털 트윈을 통해 회사의 종이 생산 공정을 최적화하여 자원을 절약하고 생산 및 공급망 문제가 발생하기 전에 예측할 수 있는 더 나은 생산 라인 기계를 만들 수 있다. 기사 읽기.

5. 스위스에서 가장 높은 건물 관리하기

제약회사 로슈(Roche)의 본사는 스위스 바젤의 스카이라인을 지배하고 있다. 삼각형 모양의 트윈 타워는 “계단” 디자인을 갖추고 있으며 하늘까지의 높이가 각각 178m와 205m에 이른다. 타워1은 이미 개장했으며, 타워 2는 2022년 5월에 문을 열 예정이다. 프로젝트 전반에 걸쳐 디지털 모델은 단일 프로젝트 정보 소스를 중심으로 고객, 건축가, 일반 계약자, 건설 회사 및 기타 계약자를 연결하는 협업의 중요한 도구가 되었다.

스위스 회사 헤르조그 & 드 뫼롱(Herzog & de Meuron)의 건축가 및 엔지니어는, 건설 중에도 건물의 디지털 모델에 대한 가상 투어를 제공하는 기능 덕분에 모든 프로젝트 이해 관계자에게서 새로운 아이디어와 제안을 얻는 것이 더 쉽다는 것을 발견했다. 건설이 완료되면, 건물의 디지털 트윈은 예측 유지 보수와 같은 작업에 사용될 수 있다. 엘리베이터에는 센서가 장착되어 있으므로 시스템이 비정상적인 것을 발견하면 테스트를 시작한다. 또한, 가상 모델에서의 실시간 데이터는 에너지 및 식수 소비를 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 기사 읽기.