초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
다중 도메인 복합 문제 해결을 위한 디지털 트윈 연동기술 표준 개발

◼ 전체 내용
• 기술의 개요
‒ 도시, 의료, 제조 등 다양한 영역(도메인)에서 복합적 원인으로 발생하는 문제를 디지털 트윈 시스템 간 연동을 통하여 해결하기 위한 표준기술 개발
‧ (예시) 도시의 환경관리와 시민의 건강관리를 위해 오염물질 배출관리 영역의 디지털 트윈과 의료영역의 디지털 트윈 시스템 간 연동
‧ (예시) 감염병 관리를 위해 선별진료소/병원/생활치료센터 운영, 확

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
다중 도메인 복합 문제 해결을 위한 디지털 트윈 연동기술 표준 개발

◼ 전체 내용
• 기술의 개요
‒ 도시, 의료, 제조 등 다양한 영역(도메인)에서 복합적 원인으로 발생하는 문제를 디지털 트윈 시스템 간 연동을 통하여 해결하기 위한 표준기술 개발
‧ (예시) 도시의 환경관리와 시민의 건강관리를 위해 오염물질 배출관리 영역의 디지털 트윈과 의료영역의 디지털 트윈 시스템 간 연동
‧ (예시) 감염병 관리를 위해 선별진료소/병원/생활치료센터 운영, 확진자 운송을 위한 교통, 방역물자 공급·관리 등 다중 도메인 통합 연동
• (최종 목표) 다중 도메인 복합 문제 해결을 위한 디지털 트윈 연동기술 표준 개발
‒ 도메인 공통 디지털 트윈 성숙도 모델 표준 개발
‧ ISO/IEC JTC1/SC41 국제표준, TTA 국내 단체표준
‒ 도메인 간 디지털 트윈 연동 요구사항 표준 개발
‧ ITU-T SG20 국제표준, TTA 국내 단체표준
‒ 도메인 간 디지털 트윈 연동 참조모델 표준 개발
‧ ITU-T SG20 국제표준, TTA 국내 단체표준
‒ 도메인 간 디지털 트윈 연동 정보 교환 모델 표준 개발
‧ ITU-T SG20 국제표준

◼ 1단계
❏ 목표
1. 도메인 공통 디지털 트윈 성숙도 모델 표준 개발
❏ 내용
• 디지털 트윈 간 연합을 위한 도메인 공통의 디지털 트윈 기술단계 및 다차원 성숙도 평가 지표와 평가 가이드를 포함한 핵심기술 성숙도를 정의
– 기술단계 정의 ‧ 1단계(모사)→ 2단계(관제)→ 3단계(모의)→ 4단계(연합)→ 5단계(자율)
– 핵심기술 성숙도 정의 ‧ 다차원 모델링 및 시뮬레이션, 연결, 분석, 가시화 및 운영, 데이터 보안 등
• ISO/IEC JTC1/SC41 (사물인터넷과 디지털 트윈) 국제표준 개발
– 국제표준 제안 (2022)
– 국제표준 개발 (2022~2024)
– 국제표준 승인 (2025)
• TTA PG609 (CPS 프로젝트그룹) 단체표준 개발
– 단체표준 제안 (2022)
– 단체표준 개발 (2022~2023)
– 단체표준 제정 (2023)

❏ 목표
2. 도메인 간 디지털 트윈 연동 요구사항 표준 개발
❏ 내용
• 다중 도메인의 디지털 트윈 시스템 간 연합의 개요 및 요구사항 정의
– 디지털 트윈 연합의 개요 ‧ 디지털 트윈 연합의 개념 ‧ 디지털 트윈 연합을 위한 특성 정보
– 디지털 트윈 연합을 위한 요구사항
‧ 디지털 트윈 요구사항 ‧ 특성 정보 교환 요구사항 ‧ 연결 관리 요구사항 ‧ 보안 요구사항
• ITU-T SG20 (사물인터넷 및 스마트시티) 국제표준 개발
– 국제표준 제안 (2022)
– 국제표준 개발 (2022~2023)
– 국제표준 승인 (2023)
• TTA PG609 (CPS 프로젝트그룹) 단체표준 개발
– 단체표준 제안 (2022)
– 단체표준 개발 (2022~2023)
– 단체표준 제정 (2023)

❏ 목표
3. 도메인 간 디지털 트윈 연동 참조모델 표준 개발
❏ 내용
• 디지털 트윈 시스템 간 연합을 위한 구성요소, 기능 개체, 연합 절차 정의
– 디지털 트윈 연합을 위한 구성요소로 디지털 트윈, 레지스트리, 커뮤니케이션 어댑터 정의
– 구성 요소 간 제어 및 데이터 흐름 정의
– 디지털 트윈 연합 참조구조 및 기능 개체 정의
– 디지털 트윈 연합 절차 정의
‧ 디지털 트윈의 특성 정보 등록 및 관리 절차
‧ 연합 대상 디지털 트윈 탐색 절차
‧ 디지털 트윈 간 직접 연결 수립 절차
‧ 디지털 트윈 간 간접 연결 수립 절차
‧ 디지털 트윈 간 정보 교환 절차
• ITU-T SG20 (사물인터넷 및 스마트시티) 국제표준 개발
– 국제표준 제안 (2022)
– 국제표준 개발 (2022~2023)
– 국제표준 승인 (2023)
• TTA PG609 (CPS 프로젝트그룹) 단체표준 개발
– 단체표준 제안 (2022)
– 단체표준 개발 (2022~2023)
– 단체표준 제정 (2023)

❏ 목표
4. 도메인 간 디지털 트윈 연동 정보 교환 모델 표준 개발
❏ 내용
• 디지털 트윈 시스템 간 연합을 위한 메시지 구조 정의
– 응용 계층 : 통신을 위한 정보
– 데이터 계층 : 연합을 위한 구성 요소 간 데이터
• 정보 교환을 위한 액션 및 대상 정의
– 정보 교환을 위한 액션: 등록, 수정, 삭제, 연결 등
– 정보 교환을 위한 대상: 디지털 트윈/ 레지스트리/연결 브로커 등
• ITU-T SG20 (사물인터넷 및 스마트시티) 국제표준 개발
– 국제표준 제안 (2022)
– 국제표준 개발 (2022~2023)
– 국제표준 승인 (2023)

□ 연구개발성과
• 연구 개발 내용 및 범위
가. 도메인 공통 디지털 트윈 성숙도 모델 표준 개발
• 국제표준 Supplement 1건 승인, 1건 CD 투표 중, 국내표준 1건 제정
• 디지털 트윈 간 연합을 위한 도메인 공통의 디지털 트윈 기술단계 및 다차원 성숙도 평가 지표와 평가 가이드를 포함한 핵심기술 성숙도를 정의하는 디지털 트윈 성숙도 모델 국제표준 초안 개발 (ISO/IEC JTC 1/SC 41) ISO/IEC AWI 30186 (2024.01.12.~ 04.05., CD 투표 중)
• ITU-T Y.Suppl.73 (ex Y.Sup.DTw-concept-usecase) 표준 승인 (2023.02., ITU-T SG20 Q7, 추가 성과)
• 디지털 트윈 간 연합을 위한 도메인 공통의 디지털 트윈 기술단계 및 다차원 성숙도 평가 지표와 평가 가이드를 포함한 핵심기술 성숙도를 정의하는 도메인 공통 디지털 트윈 성숙도 모델 국내표준 제정 (TTAK.KO-11.0327)
나. 도메인 간 디지털 트윈 연동 요구사항 표준 개발
• 국제표준 1건 승인, 국내표준 1건 제정
• 디지털 트윈 간 연합의 개요, 연합 지원을 위한 디지털 트윈 요구사항, 디지털 트윈의 특성 정보 교환 요구사항, 연결 관리 요구사항, 보안 요구사항을 정의하는 디지털 트윈 연합 요구사항 국제표준 초안 개발 및 승인 (ITU-T SG20) ITU-T Y.4224(ex Y.dtf-reqts) 표준 승인 (2023.11.29., AAP 승인)
• 디지털 트윈 간 연합의 개요, 연합 지원을 위한 디지털 트윈 요구사항, 디지털 트윈의 특성 정보 교환 요구사항, 연결 관리 요구사항, 보안 요구사항을 정의하는 디지털 트윈 연합 요구사항 국내표준 제정 (TTAK.KO-11.0326-Part1)
다. 도메인 간 디지털 트윈 연동 참조모델 표준 개발
• 국제표준 1건 승인, 국내표준 1건 제정
• 디지털 트윈 시스템 간 연합을 위해 필요한 요소들과 요소 간의 관계, 각 요소들의 기능부와 기능 개체를 정의하는 디지털 트윈 연합 참조모델 국제표준 초안 개발 및 승인 (ITU-T SG20) ITU-T Y.4489(ex Y.dtf-rach) 표준 승인 (2023.11.29., AAP 승인)
• 디지털 트윈 시스템 간 연합을 위해 필요한 요소들과 요소 간의 관계, 각 요소들의 기능부와 기능 개체를 정의하는 디지털 트윈 연합 참조모델 국내표준 제정 (TTAK.KO-11.0326-Part2)
라. 도메인 간 디지털 트윈 연동 정보 교환 모델 표준 개발
• 국제표준 1건 승인
• 디지털 트윈 시스템 간 연합을 위한 정보 교환 모델 및 정보 교환을 위한 액션과 객체를 정의하는 디지털 트윈 연합 정보 교환 모델 국제표준 초안 개발 및 승인 (ITU-T SG20)
• ITU-T Y.4605(ex Y.dtf-infoex) 표준 승인 (2023.11.29., AAP 승인)
마. 디지털 트윈의 개념 및 속성 표준 개발 (추가 성과)
• 다양한 응용 서비스 도메인에 디지털 트윈을 적용하기 위해 디지털 트윈의 개념과 속성을 정의하는 디지털 트윈의 개념 및 속성 국내표준 제정 (TTAK.KO-11.0325)
• 연구 개발 성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
• 개별 도메인에서 활용되는 디지털 트윈을 유기적으로 결합·분석·활용함으로써, 복합적 원인으로 발생하는 사회문제를 유연하게 해결하고, 감염병 확산 방지 및 사회 안전망 관리 등 상황별 맞춤형 혁신 서비스 창출 가능
< 현재 개별 도메인 지원 디지털 트윈의 한계 >
– 복합적 원인에 따른 문제 발생 시 원인 파악 및 대응 한계
– 다중 도메인 상에서의 통합 환경 시뮬레이션 및 예지보전 불가
– 상이한 이해관계자 간의 다면적 의사결정 곤란
– 산업 도메인 간 발생하는 Co-relation 및 Mutual Side-Effects 파악 불가
– 산업 생태계 전반에 걸친 Stakeholder 간 협업 불가
< 도메인 간 디지털 트윈 연동기술을 통한 기대효과 >
– 복합적 원인에 따른 문제 발생 시 원인 파악 및 대응 가능
– 다중 도메인 상에서의 통합 환경 시뮬레이션 및 예지보전 지원
– 상이한 이해관계자 간의 다면적 의사결정 지원
– 산업 도메인 간 발생하는 Co-relation 및 Mutual Side-Effects 파악 용이
– 산업 생태계 전반에 걸친 Stakeholder 간 협업 가능
• 다양한 도메인에 존재하는 디지털 트윈 시스템의 연합 요구사항 및 참조모델, 디지털 트윈 기술의 성숙도 모델을 제공함으로써 후발국과 차별화된 산업 생태계구축 및 진화된 디지털 경제 달성 가능
– 다중 도메인 디지털 트윈 연합을 통해, 운영 효율 최적화 및 비용 절감은 물론 다양한 사회문제까지 해결할 수 있어, 재난 안전, 제조, 도시·교통, 에너지·환경, 의료·복지, 국방·안전 등 다양한 융합 서비스 창출 가능
• 도메인 간 상호작용 및 연관성 분석을 통해 실시간 융합관리체계를 통한 위기 대응 능력 향상 및 상호연계된 사회문제에 최적의 솔루션 제공
• 다중 도메인 복합 문제 해결을 위한 디지털 트윈 연합기술의 주요 수요처는 복합 상황 기반 대국민 편의 및 안전 서비스를 제공하는 정부, 지자체, 공공기관 및 서비스 제공사업자
• 디지털 트윈은 디지털 뉴딜과 그린 뉴딜을 아우르는 한국판 뉴딜의 대표사업으로 경제적 파급력이 크고 국가 혁신을 선도하는 디지털 전환의 종합기술로서, 국가 산업 경쟁력 강화를 위한 매우 중요한 기술적 효과 제공
– (국내) 정부에서는 코로나-19 사태로 인한 경제적 위기를 극복하고 세계 경제를 선도하기 위해 “한국판 뉴딜 종합계획”을 발표하였으며, “디지털 트윈”을 10대 대표과제로 선정
– (국내) 정부는 디지털 경제 전환 촉진을 위해 관계부처 합동으로 "국가 디지털 트윈 추진전략"을 통해 정책적 지원 계획을 수립
– (국외) 디지털 트윈을 데이터 댐, 5G와 함께 3대 국가 디지털 인프라로 구축하여 국 가경쟁력 강화와 일자리 창출을 위한 미래성장 발판으로 활용 및 국제적 기술 경쟁력 확보

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 12
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 13
• 1-1. 정책적 배경 ... 13
• 1-2. 기술적 배경 ... 13
• 1-3. 이루고자 하는 과제의 범위 ... 14
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 15
• 가. 도메인 공통 디지털 트윈 성숙도 모델 표준 개발 ... 15
• 나. 도메인 간 디지털 트윈 연동 요구사항 표준 개발 ... 17
• 다. 도메인 간 디지털 트윈 연동 참조모델 표준 개발 (ITU-T Y.dtf-rach) ... 20
• 라. 도메인 간 디지털 트윈 연동 정보교환 모델 표준 개발 (ITU-T Y.4605) ... 23
• 마. 디지털 트윈 개념 및 유스케이스 국제표준 개발 (추가 실적 1건) ... 24
• 바. 디지털 트윈의 개념 및 속성 표준 개발 (추가 실적 1건) ... 25
• 사. 디지털 트윈 관련 포럼 표준 제정 (추가 실적 5건) ... 25
• 아. 디지털 트윈 관련 특허 출원 (국제 2건, 국내 4건) ... 26
• 자. 디지털 트윈 관련 논문 발표 5건 ... 27
• 차. 국제표준화 활동 ... 27
• 카. 연구개발실(인지·교통ICT연구실)과 협력 및 요구사항 반영 ... 28
• 타. 연구개발실(자율형IoT연구실)과 협력, 표준 용어 및 구조 논의 ... 28
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 29
• 1) 연구수행 결과 ... 29
• 2) 목표 달성 수준 ... 37
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 원인분석 ... 38
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 38
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 38
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 38
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 39
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 39
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 40
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 41
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 41
• 4) 기타 ... 41
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 42
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 44
• 1. 연구개발비 사용명세서 ... 44
• 2. 발생이자 사용명세서 ... 44
• 3. 반납액 명세서 ... 44
• 끝페이지 ... 45