꿈나무 푸른 교실 - [1월 자유 주제] 디지털 트윈 어스 DIGITAL TWIN EARTH (by 22기 기자 성림초등학교 고준)

꿈나무 푸른 교실 - [1월 자유 주제] 디지털 트윈 어스 DIGITAL TWIN EARTH

22기 기자 성림초등학교 고준

 

 

 

 

 

 

꿈나무 푸른 교실 - [1월 자유 주제] 디지털 트윈 어스 DIGITAL TWIN EARTH

22기 기자 성림초등학교 고준

 

 

 

 

 

 

 

디지털 트윈(digital twin)을 들어 보셨나요? 저도 오늘 공부하면서 처음으로 들어 본 용어인데, 환경 분야에서도 다양하게 활용 될 수 있다고 합니다.

디지털 트윈이란 가상공간에 실물과 똑같은 물체(쌍둥이)를 만들어 다양한 모의시험(시뮬레이션)을 통해 검증해 보는 기술을 말합니다. 미국 가전업체인 제너럴 일렉트릭(GE)이 주창한 개념으로 2000년대 들어 제조업에 도입되기 시작했으며 항공, 건설, 헬스케어, 에너지, 국방, 도시설계 등 다양한 분야에서도 활용되고 있습니다. 예를 들어 항공기가 비행하면서 겪게 되는 환경 정보를 수집해 디지털 트윈에 적용하면 환경이 항공기에 미치는 영향을 파악하고 기기 고장을 예측할 수 있습니다. 3차원 설계 프로그램을 사용하고 사물인터넷(IoT)을 통해 방대한 양의 정보를 수집할 수 있게 되면서 디지털 트윈의 정확도가 높아지고 있습니다. 디지털 트윈 기술을 활용하면 가상세계에서 장비, 시스템 등의 상태를 모니터링하고 유지·보수 시점을 파악해 개선할 수 있습니다. 가동 중 발생할 수 있는 다양한 상황을 예측해 안전을 검증하거나 돌발 사고를 예방해 사고 위험을 줄일 수도 있습니다. 또한 생산성 향상, 장비 최적화 등의 결과를 가져올 수 있고 시제품 제작에 들어가는 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있습니다.

 

현재 정부주도의 한국판 뉴딜 10대 과제에도 포함이 되어 있습니다. 환경 분야를 살펴보면 한국국토정보공사가 주도하고 있습니다. LX한국국토정보공사가 국내 최초 산업단지 전체를 디지털트윈으로 구현하는 플랫폼 구축에 나섰습니다. LX공사는 산업통상자원부 산하 한국산업단지공단 경남창원스마트그린산단이 추진하는 ‘3D 산단 디지털 플랫폼 구축사업’의 주관사로 선정되었습니다. 이로 인해 올해부터 3년 간 디지털 트윈을 활용한 3D플랫폼을 구축하게 되었는데요. 특히, 경남창원국가산단은 ‘디지털’과 ‘그린’이 융합된 스마트팩토리로 ‘한국판 뉴딜의 거점 지역입니다. 이에 LX공사는 빅데이터, 사물인터네, 클라우드 등을 활용한 70개 기업들의 핵심공정 데이터를 수집·관리하고 유해물질·가스를 감지하는 모니터링 서비스 등을 구현할 예정입니다.

 

 

 

그리고 전 지구적 기후위기를 예측할 수 있는 디지털 복제 지구(DIGITAL TWIN EARTH)가 있습니다.

2021년 10월 14일. 유럽우주국(ESA)은 기후위기의 예측과 해결책 제시를 위해 '디지털 복제 지구(Digital Twin Earth)'의 제작 진행 상황을 발표했어요. '디지털 복제 지구(Digital Twin Earth)'는 2020년 9월에 처음 공개되었는데요. 그 목적은 인간의 활동, 자연적 현상 등 기후에 영향을 미치는 모든 영향 요소를 통합하여 기후위기에 따른 결과를 예측하기 위해서예요. 예를 들어 디지털 복제 지구를 이용하여 특정 지역에서 화석연료를 재생에너지로 전환하면 전 지구적 온실가스의 밀집도 변화와 해수면 높이 변화 등을 따로 계산하지 않고 시뮬레이션 내에서 한꺼번에 예측할 수 있기 때문이에요.

 

사이버 공간에는 또 다른 내가 있다? SF영화에서 많이 보던 상황이죠? 영화 ‘아바타(Avatar, 2009)’나 ‘매트릭스(The Matrix, 1999)’를 떠올리시는 사람들도 많을 거예요. 하지만 영화가 아닌 실제로도 사람은 아니지만 사물의 ‘아바타’가 이미 존재하고 있어요. 바로 ‘디지털 트윈’으로 말이죠. 디지털 트윈(Digital twin)이란 현실 세계에 존재하는 대상의 디지털 쌍둥이 버전을 말해요. 연구자들은 가상에 구현한다는 부분에 초점을 두어 이 기술 이용해 기후예측이 가능한 디지털 복제 지구를 만들게 되었어요.

 

 

디지털 복제 지구가 계획이었다면 이를 구체적으로 구현하는 것은 EU의 '쌍둥이 지구' 프로젝트인 '데스티네이션어스' 인데요. 이 프로젝트는 디지털로 구현한 '쌍둥이 지구'를 활용해서, 실시간으로 기후 분석과 예측부터, 기후변화와 지구 환경변화까지 광범위한 미래 예측을 목표로 개발 중이에요. 이러한 과학적 목표 외에도 정책 입안자에게 사회와 기후변화가 어떤 연관성을 가지는지 직접 알아볼 수 있게 하는 것도 목표로 하고 있어요. EU는 초당 10억 번의 연산이 가능한 '엑사스케일' 슈퍼컴퓨터로 복잡다단한 지구 환경 구현에 나섰는데요. 사실 이 계획이 처음은 아니었어요. 유럽중기예보센터(ECMWF)는 10억 유로(약 1조3,600억원)를 투입해 차세대 일기예보 시스템을 구축하려다 계획을 중단한 적이 있거든요. 이번 데스티네이션 어스 프로젝트는 기존 계획의 연장선인 것이죠. EU는 우선 2023년까지 기반 시스템을 구축하고 제한된 목적의 첫 디지털 지구를 만들 계획이에요. 그리고 이를 바탕으로 디지털 지구의 수를 점차 늘려 이르면 2025년에 이를 통합한 완전한 지구 시뮬레이션을 꾸릴 예정입니다.

 

많은 과학자들은 이 시스템이 완성되면 미세한 변화로 예상치 못한 엄청난 결과를 가져오는 나비효과까지 미리 대비할 수 있을 것이라고 이야기 하는데요. EU 계획의 현실화에는 어려움이 많아요. 당장 1㎞ 해상도의 예보를 위해선 기존 예보 모델을 수정해야 하고, 지금의 슈퍼컴퓨터로도 처리가 어려운 방대한 데이터도 문제가 될 수 있어요.

 

 

처음 들어보는 개념이라서 기사를 그대로 옮겼습니다. 다음에 조금 더 공부해서 기사 작성 하도록 하겠습니다.

 

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22기 기자 성림초등학교 고준

 

 

 

 

 

 

 

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