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스마트 도시 실현을 위한 디지털 트윈 기술 동향
Technology Trends in Digital Twins for Smart Cities 원문보기

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends, v.36 no.1, 2021년, pp.99 - 108  

장윤섭 (도시.공간ICT연구실) ,  장인성 (도시.공간ICT연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Digital twins are digital replicas of objects and systems in the real world. These digital replicas in a virtual environment can be connected with smart sensors and a variety of analyses, and simulations of real-time data from these sensors enable effective the operation, rapid feedback, and future ...

주제어

#스마트 도시   #디지털 트윈   #사이버물리시스템   #4차 산업혁명  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 도시 분야, 특히 스마트 도시 실현에 디지털 트윈 기술을 도입할 경우에 기대할 수 있는 효과에 대하여 살펴보자. 디지털 트윈은 스마트 도시의 설계, 건설, 운용 전 주기에 걸쳐 어느 시점, 어느 단계에서나 관련자들이 원활히 참여할 수 있도록 해줄 것이다.
  • 디지털 트윈을 도입하는데 있어서 미리 주의하고 염두에 두어야 할 사항들도 함께 살펴보도록 하자. 우선 개인정보 보호를 가장 심각한 문제로 보는 경우가 있는데, 이는 디지털 트윈으로 복제된 대상이 개인정보 유출 위험이 더 높을 수 있으며, 디지털 트윈과 연결된 센서가 많아질수록 오작동확률도 높아지기 때문이다[31].
  • 디지털 트윈의 구현에 필요한 요소기술과 그 구현단계에 따른 구분에 대하여 살펴보자. 디지털 트윈의 구현에 필요한 요소들을 각각 기술과 소프트웨어 측면으로 나누어본 사례들이 있다.
  • 디지털 트윈 기술은 제조 분야에서 시작하여 전 산업으로 확대되어, 이제는 교통 및 도시 분야에까지 적용되고 있다. 본 고에서는 도시 분야에서, 특히 스마트도시 실현과 관련해 주목받고 있는 디지털 트윈 기술의 동향을 살펴보고자 한다.
  • 본 고에서는 스마트 도시 실현에 필요한 디지털 트윈 기술의 동향과 관련하여 디지털 트윈 개념, 스마트 도시 분야 적용 경과, 국가별 추진 현황, 그리고 주요 기업별 개발 현황을 살펴보았다. 디지털 트윈은 도시화 심화에 따른 교통, 주택, 환경, 에너지 등의 도시 문제에 대하여 실시간 대응이 가능하도록 해 줄 뿐만 아니라, 미래의 사태를 미리 예측해 대비할 수 있도록 하여 미래 경쟁력 확보에 도움을 줄 것으로 기대된다.
  • 수행하였다[24]. 이 프로젝트를 통해 싱가포르는 도시의 모든 구조물에 대응되는 디지털 트윈을 구현하고, 전기 및 교통 등 인프라와 기상정보, 인구통계, 시설물 및 건물 내부까지의 데이터를 수치화하여 시뮬레이션을 수행함으로써 도시계획, 교통, 환경 등 다양한 분야에서 개선을 이루고자 하였다.
  • 여러 사례가 선보여져 왔다. 이에 이 절에서는 이들 중 대표적인 사례들을 소개하여 참고할 수 있도록 하였다.
  • 구체적으로는 국가 디지털 트윈 구축을 위해 2018년 7월에 CDBB 내에 Digital Framework Task Group이 발족되었다[30]. 추진 중인 국가 디지털 트윈은 국가 인프라의 성능, 서비스, 가치 향상을 통해 영국 사회, 기업, 환경 및 경제에 혜택을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.
  • 마이크로소프트는 자사의 Microsoft Azure 클라우드에 디지털 트윈 구현을 돕는 사물인터넷 솔루션 Azure Digital Twins[47]를 추가해 제공하고 있다. 해당 솔루션은 가상의 환경에서 실세계의 사람, 장소, 그리고 기기 사이의 관계를 모델링하여 모니터링 및 예측이 가능하도록 하였다.
  • Cityzenith사의 Smart World Pro 소프트웨어를 이용해 아마라바티의 3차원 도시 프로토타입을 구축하였으며, 도시건설 결과를 최적화하기 위해 여러 가지 시나리오가 이 위에서 미리 수행되도록 하였다[15]. 해당 프로젝트에서는 또한 포털 서비스를 제공하여 정부의 정보, 공지, 각종 양식, 활용 등에 관한 정보를 제공하여 시민과 민간의 참여를 유도하고 관계를 개선하고자 하였다.
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참고문헌 (47)

  1. IDC, "IDC futureScape: worldwide IoT 2019 predictions," Oct. 2018, https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerIdUS44390618 

  2. 스마트시티 종합포털, https://smartcity.go.kr 

  3. 4차산업혁명위원회, "도시혁신 및 미래성장동력 창출을 위한 스마트시티 추진전략," 2018. 1. 

  4. 스마트시티 조성 및 산업진흥 등에 관한 법률, https://www.law.go.kr/LSW/lsInfoP.do?lsiSeq200214 

  5. 유럽연합위원회, https://ec.europa.eu 

  6. M. Bouskela et al., "The road toward smart cities: Migrating from traditional city management to the smart city," 2016, p. 16. 

  7. Smart Nation Singapore, https://smartnation.gov.sg 

  8. BIS, "Smart cities: background paper" 2013, p. 7. 

  9. MINETAD, "Plan nacional de ciudades inteligentes 2015-2017," 2017, p. 3. 

  10. M. Grieves, "Origins of the Digital Twin Concept," Aug. 2016. 

  11. E. H. Glaessgen and D. S. Stargel, "The Digital Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air Force Vehicles," in Proc. Struct. Struct. Dyn. Mater. Conf.: Spec. Session. Digital. Twin. (Honolulu, HI, USA), Apr. 2012, doi: 10.2514/6.2012-1818 

    crossref

  12. NASA, "NASA technology roadmap-TA 11: Modeling, simulation, information technology and processing," July. 2015. 

  13. 위키백과, "디지털 트윈," 2020. 11, https://ko.wikipedia.org/wiki/디지털_트윈 

  14. 정보통신용어사전, "디지털 트윈, digital twin," http://terms.tta.or.kr/dictionary/dictionaryView.do?word_seq099931-7 

  15. S. Weekes, "The rise of digital twins in smart cities," SmartCitiesWorld, Jan. 2019, https://www.smartcitiesworld.net/special-reports/special-reports/the-rise-of-digital-twins-in-smart-cities 

  16. S. Graham, "What do digitaltwins mean forthe built environment?," BIMTODAY, Oct. 2019, http://www.pbctoday.co.uk/news/bimnews/digital-twin-4-0/64519/ 

  17. KB금융지주 경영연구소, "KB 지식 비타민: 미래를 이끌 기술, 디지털 트윈의 진화와 적용 사례," 2019. 4. 

  18. LG CNS 엔트루컨설팅 스마트엔지니어링그룹, "물리적 세계와 디지털 세계의 통합, Digital Twin," 2018. 11, https://blog.lgcns.com/1864 

  19. 유성민, "CPS를 뒷받침하는 디지털 트윈," 사이언스타임즈, 2019. 4, https://www.sciencetimes.co.kr/news/cps를-뒷받침하는디지털-트윈 

  20. E. A. Lee, "Cyber physical systems: Design challenges" in Proc. IEEE Int. Symp. Object Component-Oriented Real-Time Distribut. Comput. (Orlando, FL, USA), May 2008, doi: 10.1109/ISORC.2008.25 

    crossref

  21. 유성민, "인더스트리 4.0으로 살펴본 디지털 트윈," KISA Report, 2019. 

  22. 이광기, 유호동, 김탁곤, "디지털 트윈 기술 발전방향," KEIT PD 이슈리포트, 2018. 

  23. 이민화, "[이민화의 혁신경제 훈수두기] '디지털트윈'으로 문제를 푼다," 디지털타임스, 2019. 6, http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no2019062402102269061001&refnaver 

  24. 장예지, "디지털 전환의 핵심, 디지털 트윈-제조와 도시를 중심으로," ICT SPOT Issue, 2019. 12. 

  25. Gartner, "Use the IoT platform reference model to plat your IoT business solutions" Sept. 2016, https://www.gartner.com/en/documents/3447218/use-the-iot-platform-reference-model-to-plan-your-iot-bu 

  26. 김영훈, "디지털 트윈 어떻게 전개될 것인가?," POSRI 이슈리포트, 2018. 12. 

  27. Virtual Singapore 프로젝트 홈페이지, https://www.nrf.gov.sg/programmes/virtual-singapore 

  28. 다쏘시스템, "미래도시 건설을 위한 디지털도시플랫폼 구축," 2018. 

  29. VU.CITY 프로젝트 홈페이지, https://vu.city/ 

  30. Centre for Digital Built Britain, "National digital twin program" https://www.cdbb.cam.ac.uk/what-we-do/national-digital-twin-programme 

  31. 최재홍, "디지털 트윈, 지금이야말로 허실(虛實) 따질 때," 삼성 뉴스룸, 2018. 5. 24., https://news.samsung.com/kr/디지털트윈-지금이야말로-허실虛實-따질-때 

  32. J. Morley, "'Digital twin' is the new 'smart city'," Ordnance Survey, Oct. 2017, https://www.ordnancesurvey.co.uk/blog/2017/10/digital-twin-new-smart-city/ 

  33. A. Parrott and L. Warshaw, "인더스트리 4.0과 디지털 트윈," Deloitte Anjin Review, 2017. 

  34. Open Mobility Foundation, "Open mobility foundation white paper," https://members.openmobilityfoundation.org/wp-content/uploads/2019/06/OMF-White-Paper.pdf?silverid%25%25RECIPIENT_ID%25%25 

  35. Smart America, "Smart roads," https://smartamerica.org/teams/smart-roads/ 

  36. 김윤지, "[Case Study] 미국 미시간주 Ontwa의 폐수 네트워크 '디지털 트윈'," 2018. 12, https://www.esrikr.com/blog/data-management/ 

  37. Virtual Helsinki 프로젝트 홈페이지, https://www.virtualhelsinki.fi/ 

  38. Kalasatama digitaltwins 프로젝트 홈페이지, http://www.kiradigi.fi/en/experiments/ongoing-projects/kalasatama-digital-twins.html 

  39. Alibaba Cloud, "City brain: Empower cities tothink with data-driven governance" https://www.alibabacloud.com/et/city 

  40. 국토교통부 보도자료, "한국판 뉴딜 대표과제, '디지털트윈' 정부와 산업계 힘 모은다," 2020. 7. 30. 

  41. LX 국토정보실, "LX공사 스마트시티 디지털트윈 사업 소개," 2019. 7. 

  42. 과학기술정보통신부 보도자료, "5G기반 디지털트윈 기술로 혁신성장 주도," 2020. 5. 

  43. GE Predix Platform 홈페이지, https://www.ge.com/digital/iiot-platform 

  44. 다쏘시스템 3DEXPERIENCE 플랫폼 홈페이지, https://www.3ds.com/3dexperience/ 

  45. 지멘스 MindSphere 제품 홈페이지, https://siemens.mindsphere.io/en 

  46. PTC Creo 제품 홈페이지, https://www.ptc.com/en/products/creo/ 

  47. Azure Digital Twins 제품 홈페이지, https://azure.microsoft.com/ko-kr/services/digital-twins/ 

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