Digital Twin (디지털 트윈)

디지털 세계와 물리적 제품 사이의 경계가 모호해짐에 다라 4차 산업 혁명의 최전선에서는 빅데이터, 머신러닝, 가상 현실과 같은 "스마트" 기술 애플리케이션이 등장하였다. 일반적으로 디지털 트윈은 물리적 자산, 시스템 또는 프로세스를 소프트웨어로 표현하는 것을 의미하며, 실시간 분석을 통해 대상을 감지 예방, 예측 및 최적화하여 비즈니스 가치를 제공하는 역할을 수행한다. 즉 가상의 공간에 '진짜 세상'의 복제를 만드는 것을 의미한다.

Digital Twin의 예시 ( 항공기 제작 및 정비)

실제 항공기에서는 실제 제품 환경 및 작동 조건의 다양한 측면을 모니터링하는 센서의 데이터를 사용하여 지속적으로 학습하고 업데이트되며, 이전에 담아두었던 데이터를 활용하여 실제 물리적인 요소의 개선을 이뤄낸다.

만약 엔지니어링 측면에서 Digital Twins를 사용하면 확률 기반 기술에 의존하여 엔진 유지 보수 또는 수리가 필요한 시기를 결정할 필요성이 줄어들게 된다. 대신 앞서 소개한 다양한 4차 산업 기술을 활용하여 디지털 트윈의 개념을 도입, 실제 제품의 정확한 가상 사본인 엔진의 디지털 트윈을 생성하게 된다면 실제 엔진이 날개를 펼침과 동시에 가상 세계에서도 이를 인지하고 엔진 작동 방식을 결정하게 된다. 또한 데이터를 활용하게 되어 유지보수가 필요한 시기를 미리 예측할 수 있게되어 예방적인 엔진 유지 보수를 할 수 있ㄷ어 항공기의 가동 중지 시간을 크게 줄이고 항공기 운항 측면에서의 안정성을 높일 수 있게 된다.

또한 항공기 부품에 대한 이해와 조작에 대해서도 디지털 트윈을 활용한다면 훨씬 고수준의 접근이 가능하다. 항공정비를 배우는 학생에게는 이러한 디지털 트윈은 본인 기술을 향상시킬 수 있는 기회로 작용한다. 실제 비행기 모델을 통해 학습을 진행할 수도 있지만, 이는 비용이 많이 들 뿐만 아니라 실제 코어한 부분까지 알기는 쉽지 않다. 물론 부분부분 각 요소가 어떻게 생겼는지는 구경할 수 있을지는 모르지만 전체적으로 어떤 구조로 이뤄져있는지 이해하는 것은 기존 교육만으로는 한계가 있다. 디지털 트윈은 항공기 내부를 그대로 디지털 세계로 옮겨 물리적인 한계를 넘어서게 할 수 있다. 교육생들은 디양한 조작법을 활용하여 실제 사이즈의 비행기를 가상 환경을 통해 접할 수 있을 것이다. 

실제 정비 또한 디지털 트윈에서 사용하는 데이터 분석을 활용하여 물리적 엔진 테스트가 허용하는 것보다 더 많은 잠재적 시나리오를 모델링할 수 있으므로 더 많은 이해가 가능해진다.