디지털 트윈과 산업용 메타버스 트렌드   영화 매트릭스가 개봉된 지 20년이 더 지난 2020년대에 이러한 가상 세상은 영화가 아닌 실제 산업 현장에서 구현되어 산업 혁신을 주도하고 있다. 바로 ‘디지털 트윈 (Digital Twin)’이다 이 글에서는 디지털 트윈의 의미와 제조 산업 특히 로봇 기반 자동화에서 디지털 트윈이 어떻게 제조현장을 혁신하는지 실증 사례를 기반으로 소개한다.   장영재 교수 / 카이스트  “헬기를 몰 줄 알아요?” 남자 요원이 동행한 여자 요원에게 물었다. “아니요. 아직은요. 잠시만 기다리세요.” 그리고 즉시 여자 요원은 무전로 본부에 연락해, 헬기 시뮬레이션 교육프로그램을 업로드 해달라 본부에 요청했다. 본부에서는 즉시 시뮬레이션 교육프로그램을 가속으로 돌려 헬기 조정 능력을 여자 요원의 머리에 업로드하였다. 여자요원은 불과 몇 초 사이에 수백시간 걸릴 헬기훈련을 마친 베터랑 헬기 조정사 능력을 가지게 되었다. 그리고 여자 요원은 외쳤다. “빨리 헬기를 몰고 도망칩시다!” 그리고 여자 요원은 능숙한 솜씨로 헬기를 몰고 남자요원과 함께 탈출한다. 1999년 개봉된 영화 매트릭스의 한 장면이다. 가상의 세상과 실제 세상을 오가며 과연 무엇이 진실이며 실제 (real)이란 무엇일까란 질문을 던지는 매우 철학적인 영화다 .  영화 매트릭스가 개봉된 지 20년이 더 지난 2020년대에 이러한 가상 세상은 영화가 아닌 실제 산업 현장에서 구현되어 산업 혁신을 주도하고 있다. 바로 ‘디지털 트윈 (Digital Twin)’이다. 본 특집에서는 디지털 트윈의 의미와 제조 산업 특히 로봇 기반 자동화에서 디지털 트윈이 어떻게 제조현장을 혁신하는지 실증 사례를 기반으로 소개한다.   1. 시뮬레이션과 디지털 트윈의 차이 우리나라 과학기술정보 통신부에서는 디지털 트윈을 다음과 같이 정의하고 있다.  “가상세계에서 실제 사물의 물리적 특징을 동일하게 반영한 쌍둥이 (Twin)을 3D 모델로 구현하고 제 사물과 실시간으로 동기화 및 시뮬레이션을 통해 관제, 분석, 예측 등 현실의 의사결정에 활용하는 기술” 그러나 이러한 정의만으로는 구체적으로 디지털 트윈을 파악하기에 모호하다. 시뮬레이션과 디지털 트윈의 차이가 무엇인지, 실시간 동기화가 왜 필요한지, 관제, 분석, 예측은 이미 다양한 방식으로도 가능한데 디지털 트윈이 제공하는 또 다른 가치가 있는지 설명이 부족하다. 최근 디지털 트윈 관련 이슈가 많다 보니 기업들도 앞 다투어 디지털 트윈을 기술을 확보했다는 등의 보도자료를 통해 기술 홍보를 하기도 한다. 이런 대부분은 공장의 가공 로봇이 움직임을 실시간 3D 애니메이션으로 구현해서 실제 로봇의 움직임을 컴퓨터에 시연하는 정도다. 그러나 이러한 시연을 보면 대부분 사람들의 반응은 “이것으로 무엇을 하지요?” “굳이 거액을 들여 실물의 움직임을 컴퓨터 그래픽으로 그대로 보여줄 필요 있나요? 그저 CCTV 하나 설치하면 컴퓨터에서 영상으로 볼 수 있는 것을 굳이 컴퓨터 그래픽 3D영상으로 구현할 필요가 있나요?” 등의 반응이다. 그렇다면 우선 시뮬레이션과 디지털 트윈의 차이가 무엇일까? 2. 디지털 트윈이 과연 무엇인가?   시뮬레이션은 가상의 시나리오를 기반으로 그 결과를 재현해 보는 것을 의미한다. 내가 A란 결정을 했을 때 그 결과가 어떻게 나올지를 유추해 보는 것이 시뮬레이션이다. 우리가 일반적으로 잘 알고 있는 시뮬레이션이 컴퓨터 시뮬레이션이다. 즉 컴퓨터가 구현한 상황에서 특정 의사결정에 대해 그 결과를 컴퓨터를 통해 산출하는 것이다. 컴퓨터 시뮬레이션 활용의 대표적인 예가 워 게임 (War Game)이다. 군에서는 전략전술 교본이나 전술, 그리고 무기 체계 설계를 할 때 컴퓨터를 통한 시뮬레이션을 활용한다. 평가나 실험을 위해 실제 전투나 전쟁을 치를 수 없기에 컴퓨터를 통해 가상의 적군과 전투를 하며 훈련을 하거나 전술 평가에 활용한다. 실제 컴퓨터 시뮬레이션 활용에 대한 연구가 가장 활발히 이뤄지는 분야가 국방 시뮬레이션 분야인 이유다.  우리 일상 생활에서도 이러한 시뮬레이션이 실제 많이 활용된다. 대표적인 예가 바로 자동차 네비게이션이다. 10년전 네비게이션을 떠올리면 전형적인 시뮬레이션 장비라 할 수 있다. 목적지를 입력하면 내 위치에서 목적지까지 수많은 대안 경로 중 최적 경로를 제안해 준다 . 그러나 당시 네비게이션은 실시간 교통정보를 경로 탐색에 담지 않았다. 그러다 보니 출퇴근 교통혼잡이나 사고로 인한 교통 체증과 같은 상황에서도 일반 상황과 동일한 이동경로 시간 산출과 경로를 제시하는 한계가 있었다. 최근 자동차 네비게이션이나 스마트폰 차량 맵은 실시간 교통정보를 포함해 다양한 대안 경로를 제시한다. 즉 실시간 GPS 정보를 통해 내 차량의 위치는 클라우드의 컴퓨터로 전송이 되고 또한 다양한 교통정보를 기반으로 실시간으로 대안경로를 찾고 도착시간을 지속해서 업데이트 한다. 그리고 내차의 이동 경로와 교통 상황은 사용자가 직관적으로 파악할 수 있도록 컴퓨터 그래픽으로 전달된다. 즉 실시간 교통정보를 기반으로 지속적인 업데이트된 경로를 제공하는 스마트폰 네비 앱이 디지털 트윈의 가장 대표적인 사례다. 학문에서는 디지털 트윈의 조건을 아래로 정의한다. 1. 실물과 가상의 시스템이 거의 실시간 (near real-time)으로 연동되어야 한다. 2. 다양한 상황의 시나리오를 검토하고 대안을 제시할 수 있어야 한다. 3. 사용자의 의사결정을 지원하며 사용자가 쉽게 의사결정 상황을 직관적으로 파악할 수 있는 인터페이스를 제공해야 한다.   스마트폰 네비는 위 조건을 모두 만족한다. 실시간으로 차량의 위치가 GPS로 전송되고 교통정보도 활용한다는 점에서 1번 조건을 만족하며, 다양한 대안경로를 검토함으로 2번 조건을 만족하며, 사용자의 최적경로를 제안하며 이러한 경로를 그래픽으로 전달하는 방식으로 3번 조건을 만족한다. 즉 스마트폰 네비가 우리 생활의 디지털 트윈이라 할 수 있다. 이런 의미를 보면 굳이 디지털 트윈이 현실과 매우 흡사한 고퀄리티 네비를 제공해 줄 의무는 없고 3D그래픽을 제공하는 것도 조건은 아니다. 사람의 의사결정을 직관적으로 지원해 줄 수 있는 정도면 기능이 충분하다 할 수 있다. 3. 로봇 기반 제조 운영에서의 디지털 트윈   이러한 디지털 트윈 활용의 가장 대표적인 예가 제조 물류 자동화 시스템 설계 및 운영이다. 최근 제조 시스템의 가장 큰 변화 중의 하나는 컨베이어 벨트가 없는 자동화(Beltless Automation)로 표현되는 군집 로봇 기반 물류 자동화다. 1916년 포드 T모델이 컨베이어 방식으로 생산되며 제조 자동화 혁명을 가져왔다. 이후 컨베이어 벨트 기반 물류 자동화는 공장 자동화의 표준 생산이 되었다. 그러나 이러한 컨베이어 방식은 단일 품종 대량 생산에는 적합하지만 다품종 소량 생산과 같은 현대 소비 시장의 욕구를 충족하는 데는 한계가 있다. 차량 모델이 바뀔 때 마다 공장을 세우고 컨베이어 벨트와 설비 위치를 재 조정해야 하는 등 상당한 재투자가 필요하다. 카이스트 산업 및 시스템 공학과 졸업생들이 2020년에 창업하여 카이스트 및 네이버가 투자한 다임리서치는 디지털 트윈 기술을 기반으로 AGV나 ARM의 이동을 관제하고 제어하는 솔루션을 개발하여 LG전자뿐만 아닌 국내 반도체 및 2차전지 기업에 공급하고 있다.      상세 내용은 PDF로 제공됩니다.    

HPE는 진화하는 사이버 위협으로부터 중소기업(SMB) 네트워크를 보호하기 위해 설계된 새로운 다기능 네트워크 설루션인 ‘HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이(HPE Networking Instant On Secure Gateway)’를 선보였다. 이는 엔터프라이즈급 보안을 간편한 구축 및 관리 기능과 결합해 전문 IT 인력이나 많은 리소스 없이도 중소기업이 자사의 네트워크를 안전하게 보호할 수 있도록 지원한다. HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 네트워크 트래픽을 지능적으로 모니터링, 필터 및 운영을 통해 안전하고 허가된 활동만을 허용하고, 악의적인 위협을 사전에 차단하는 1차 방어선 역할을 한다. 방화벽 보호, 침입 탐지 및 차단, VPN 지원, WAN 고가용성 등 핵심 보안 기능을 하나의 간편한 설루션에 통합함으로써, 중소기업이 직면한 주요 사이버 보안 과제를 효과적으로 해결하고 네트워크 보호를 간소화한다.     HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 두 가지 모델로 제공되며, 각 모델은 규모와 사용자 요구에 맞는 적절한 성능과 보호 수준을 제공하도록 설계되었다. HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이 SG1004(HPE Networking Instant On Secure Gateway SG1004)는 1기가만 지원하는 4포트 유선 시큐어 게이트웨이로, 기본 라우팅, WAN 복원력, VPN, 방화벽 및 IDS/IPS 옵션을 제공한다. HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이 SG2505P(HPE Networking Instant On Secure Gateway SG2505P)는 멀티 기가 지원 5포트 시큐어 게이트웨이로, 더 높은 성능과 클래스 4 POE 지원을 제공하며, 액세스 포인트에 총 64W의 전력 공급 및 SG1004가 지원하는 모든 기능을 포함한다. HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 네트워크 트래픽을 지속적으로 모니터링하고 IDS/IPS 서명을 자동으로 업데이트하여 실시간 위협 탐지 및 차단 기능을 제공, 새로운 위협으로부터 보호한다. 여러 핵심 보안 기능을 하나의 플랫폼에 통합함으로써 여러 도구와 벤더에 대한 의존도를 줄이고, 네트워크 보안 관리의 최신화를 촉진한다. 보안 기능을 통합한 HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 하드웨어 비용을 절감하고 서드파티 도구에 대한 의존도를 최소화한다. 고가용성 기능을 통해 다운타임을 최소화하며, 자동화된 사고 대응으로 위협을 신속하게 해결해 비즈니스의 원활한 운영을 지원한다. 또한, 자동화된 정책 시행 및 감사 추적 기능을 통해 클라우드 관리형 게이트웨이는 데이터 보호와 로그 기록을 자동화하여 규제 준수를 용이하게 한다. 또한, HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 하나의 통합된 직관적인 인터페이스를 통해 중소기업이 전체 네트워크를 관리할 수 있는 단일 클라우드 시스템을 제공, 전문 IT 인력 없이도 쉽게 관리할 수 있다. 투명한 구독 모델은 숨겨진 비용을 없애 중소기업이 고급 엔터프라이즈급 보안을 보다 쉽게 접근하고 합리적인 가격에 이용할 수 있도록 한다. HPE 아루바 네트워킹의 아몰 미트라(Amol Mitra) 월드와이드 SMB 총괄 부사장은 “오늘날 중소기업은 제한된 IT 자원과 빠르게 변화하는 디지털 환경 속에서 복잡해지는 사이버 위협으로부터 네트워크를 방어해야 하는 지속적인 과제에 직면해 있다”며, “전담 보안팀이나 충분한 예산이 없는 많은 중소기업이 효과적인 네트워크 보호에 어려움을 겪고 있으며, 기존 보안 설루션은 민첩성과 유연성, 클라우드 보안, 고도화된 위협 탐지 기능이 부족해 보안에 대한 잘못된 안정감을 주고, 결과적으로 기업을 위협에 노출시킨다. HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 이러한 격차를 해소하고, 중소기업이 많은 자원 없이도 엔터프라이즈급 보호를 제공받으며 급변하는 디지털 환경 속에서 안전을 유지할 수 있도록 지원한다”고 전했다. HPE 아루바 네트워킹의 마크 애블릿(Mark Ablett) 아태 지역 부사장은 “아시아태평양 및 일본 지역의 중소기업은 혁신을 확대하고 생산성을 높이며 일자리와 기회를 창출함으로써 지역 경제 성장의 핵심 동력으로 작용하고 있다. 그러나 이들이 잠재력을 온전히 실현하기 위해서는 고유한 과제와 요구에 맞춘 특화된 설루션이 필요하다”며, “HPE 네트워킹 인스턴트 온 시큐어 게이트웨이는 이러한 기업들이 네트워크 보호와 운영 간소화를 위한 고급 보안 설루션을 제공하며, 관리가 용이한 기능을 통해 중소기업들이 더욱 안전하게 혁신하고 확장할 수 있도록 지원한다. 이 혁신은 중소기업들이 더욱 연결되는 환경 속에서 자신감을 가지고 성장할 수 있도록 돕는 핵심 요소”라고 전했다.

인텔은 IBM 클라우드가 클라우드 서비스 제공사로는 처음으로 인텔 가우디 3(Intel Gaudi 3) AI 가속기 기반 상용 서비스를 제공한다고 밝혔다. 인텔은 이로써 클라우드 서비스 고객이 고성능 인공지능 역량을 보다 쉽게 활용할 수 있도록 지원하고, AI 특화 하드웨어의 높은 비용 장벽을 낮출 수 있을 것이라고 밝혔다. 이번 IBM 클라우드 상용화는 가우디 3의 첫 대규모 상업 배포이다. 양사는 IBM 클라우드에서 인텔 가우디 3를 활용해 고객이 합리적인 비용으로 생성형 AI를 테스트·혁신·배포하도록 돕는 것을 목표로 하고 있다. 가트너의 최근 조사에 따르면 2025년 전 세계 생성형 AI 관련 지출은 2024년 대비 76.4% 증가한 6440억 달러에 이를 전망이다. 가트너는 “생성형 AI가 IT 지출 전 영역에 변혁적 영향을 미치고 있으며, 이에 따라 AI 기술이 기업 운영과 소비재에 필수 요소로 자리 잡을 것”이라고 분석했다. 많은 기업이 생성형 AI와 같은 도구가 자동화·워크플로 개선·혁신 촉진 등에 분명한 이점이 있다는 것을 알고 있으나, AI 애플리케이션 구축에는 막대한 연산 능력이 필요하고 대개의 경우 고가의 특화된 프로세서를 요구하기 때문에 많은 기업들은 AI 혜택을 누리지 못하고 있다.     인텔 가우디 3 AI 가속기는 개방형 개발 프레임워크를 지원하면서 생성형 AI·대규모 모델 추론·파인튜닝 등에 대한 폭발적인 수요를 충족하도록 설계됐으며, 멀티모달 LLM(대규모 언어 모델)과 RAG(검색 증강 생성) 워크로드에 최적화되어 있다. IBM 클라우드는 다양한 기업 고객, 특히 금융 서비스, 의료 및 생명 과학, 공공 부문 등 규제 산업에 종사하는 고객에게 서비스를 제공한다. 현재 가우디 3는 독일 프랑크푸르트, 미국 워싱턴 D.C., 택사스 댈러스의 IBM 클라우드 리전에 적용되어 사용할 수 있다. 가우디 3은 IBM의 광범위한 AI 인프라스트럭처 제품에도 통합되고 있다. 고객들은 현재 IBM VPC(가상 프라이빗 클라우드)의 IBM 클라우드 가상 서버를 통해 가우디 3를 사용할 수 있으며, 2025년 하반기부터 다양한 아키텍처에 배포할 수 있다. 레드햇 오픈시프트(Red Hat OpenShift)와 IBM 왓슨엑스 AI 플랫폼(IBM’s watsonx AI platform)에 대한 지원은 이번 분기 내 가능해질 예정이다. 인텔의 사우라브 쿨카니(Saurabh Kulkarni) 데이터센터 AI 전략 담당은 “인텔 가우디 3 AI 가속기가 IBM 클라우드에 도입되며 기업 고객에게 추론 및 파인 튜닝을 위해 최적화된 성능으로 생성형 AI 워크로드를 확장할 수 있도록 지원하게 되었다”면서, “이번 협력은 전 세계 기업이 AI를 더 쉽게, 비용효율적으로 구현할 수 있도록 지원하려는 양사의 공동 노력의 일환”이라고 밝혔다. IBM의 사틴더 세티(Satinder Sethi) 클라우드 인프라스트럭처 서비스 총괄은 “더 많은 데이터 처리 능력과 더 높은 성능 구현은 전 세계 고객의 AI 도입을 촉진할 것”이라며 “인텔 가우디 3는 고객에게 AI의 하드웨어에 대한 더 많은 선택권과 더 많은 자유, 더 비용 효율적인 플랫폼을 제공해준다”고 밝혔다.

한국후지필름비즈니스이노베이션(이하 한국후지필름BI)은 5월 13일부터 전국 5개 도시에서 ‘레보리아 프레스(Revoria Press)’ 신제품 2종 로드쇼를 개최한다고 밝혔다. 이번 행사는 디지털 인쇄기 신제품과 함께, 인쇄 산업의 디지털 전환(DX)을 지원하는 다양한 솔루션을 소개할 예정이다.   한국후지필름BI는 부산(5월 13일)을 시작으로 대구(5월 14일), 대전(5월 15일), 서울(5월 16일), 광주(5월 20일) 순으로 로드쇼를 개최할 예정으로, 빠르게 변화하는 인쇄 시장 환경 속에서 고객이 직면한 과제를 진단하고 한국후지필름BI의 자동화 기반 솔루션을 직접 체험할 수 있는 기회를 제공한다.   첫번째 세션에서는 상업용부터 소형 오피스 환경에 이르기까지 폭넓은 활용이 가능한 디지털 인쇄기 ‘레보리아 프레스’ 신제품 2종이 소개된다. 해당 신제품은 고화질 LED 프린트 헤드와 특수 토너로 선명한 색상 구현이 가능하며, AI 기반 프린트 서버와 ‘스마트 모니터링 게이트(Smart Monitoring Gate)’ 기능을 탑재해 출력 품질과 작업 효율을 동시에 향상시킨 것이 특징이다. 이번 신제품을 통해 중소형 상업 인쇄 시장에서도 특수 토너를 활용해 새로운 비즈니스 기회를 창출할 수 있다.   이어지는 세션에서는 고객의 니즈에 따라 인쇄 프로세스별 ▲업무 자동화(RPA) 솔루션 ▲클라우드 기반 협업 플랫폼 ‘FUJIFILM IWpro(Integrated Working Process)’, ▲원스톱 IT 운영 관리 서비스 ‘IT 엑스퍼트 서비스(ITESs)’ ▲디지털 프린트 워크플로우 소프트웨어 ‘레보리아 XMF 프레스레디’ 등 다양한 DX 솔루션을 제안한다.   이번 서울 로드쇼는 서울 중구에 위치한 한국후지필름BI ‘CHX 라이브 오피스’에서 진행된다. 대전은 KW컨벤션, 대구는 대구인터불고호텔, 광주는 라마다호텔에서 개최된다. 부산 로드쇼는 한국후지필름BI의 쇼룸 ‘라이브 오피스 부산’에서 열린다.   한국후지필름BI 하토가이 준 대표는 ”한국후지필름BI는 고객의 CHX(Customer Happiness Experience) 실현을 위해 업종별 맞춤형 디지털 전환을 적극 지원하고 있다”며, “이번 로드쇼와 신제품을 통해 인건비 및 인력 부족 문제를 해결하고, 생산성과 수익성 향상이라는 고객의 핵심 과제에 기여할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

델 테크놀로지스가 ‘뉴타닉스 클라우드 플랫폼’과 통합된 외장형 스토리지 오퍼링을 공식 출시했다. 델의 고성능 확장형 시스템과 뉴타닉스의 소프트웨어 정의 아키텍처가 결합된 이 오퍼링은 IT 현대화를 가속하고 운영 효율을 강화하는 동시에 스토리지 및 인프라 관리 간소화를 돕는다. ‘델 파워플렉스 위드 뉴타닉스 클라우드 플랫폼(Dell PowerFlex with Nutanix Cloud Platform)’은 회복탄력성, 보안, 확장성 및 고성능이 필수적인 대규모 미션 크리티컬 환경에 적합하도록 설계됐다. 소프트웨어 정의 설루션으로서 델 파워플렉스의 확장성 및 성능과 뉴타닉스의 하이퍼바이저, 통합형 재해 복구 기능 및 네트워크 보안을 결합했다. 이제 파워플렉스는 ‘뉴타닉스 AHV(Nutanix Acropolis Hypervisor)’에 대한 지원 확장으로 더욱 유연한 하이퍼바이저 옵션을 제공하게 됐다.      이번에 출시한 델 파워플렉스 위드 뉴타닉스 클라우드 플랫폼’은 가상화 및 베어메탈 미션 크리티컬 워크로드를 단일 플랫폼에 통합하여 사일로를 없애고 운영 비용을 절감한다. 컴퓨팅 및 스토리지를 독립적으로 확장하고 각각의 자원을 손쉽게 조정함으로써 운영 중단 없이 변화하는 요구사항에 대응하기 용이하다. 이 제품은 파워플렉스 매니저(PowerFlex Manager) 및 뉴타닉스 프리즘 센트럴(Nutanix Prism Central)과 같은 자동화 툴을 사용해 업데이트, 리소스 할당, 지속적인 관리와 같은 IT 프로세스를 간소화한다. 이를 통해 IT 팀은 비즈니스 성과에 직결되는 전략적 우선순위에 더 많은 시간을 할애할 수 있다. 또한, 최신 워크로드에 요구되는 고성능 및 엔터프라이즈급 보안을 제공한다. 이를 통해 워크로드를 통합하고, 동적으로 확장하며, 중요한 프로세스를 자동화하는 동시에 내장된 사이버 회복탄력성 및 재해 복구 기능을 통해 강력한 데이터 보호 기능을 활용할 수 있다. 중요한 애플리케이션의 보안과 고가용성, 변화하는 요구 사항에 대한 적응력을 유지하여 오늘날의 급변하는 디지털 환경에서 높은 안정성과 유연성을 확보할 수 있다.  델과 뉴타닉스는 전통적인 워크로드와 최신 워크로드를 모두 쉽게 관리할 수 있는 설루션을 제공하기 위해 지속적으로 협력하고 있다. 파워플렉스의 동급 최고 수준의 소프트웨어 정의 스토리지 및 컴퓨팅 기능과 뉴타닉스 클라우드 플랫폼의 가상화 및 관리 기능을 완벽하게 통합하여, 유연성, 성능, 효율성을 높인 유니파이드 설루션으로 제공한다. 한국 델 테크놀로지스의 김경진 총괄사장은 “급변하는 디지털 환경에 맞춰 성장을 촉진하기 위해서는 민첩성과 유연성은 물론 인프라 단에서의 강력한 보안 조치를 확보해야 한다. 뉴타닉스와의 협력은 혁신을 향한 델의 꾸준한 노력에 새로운 힘을 더한다”고 말했다. 

주요 디지털 트윈 소프트웨어 디지털 트윈 모델 생성 및 배포 솔루션, Ansys Twin Builder 개발 : Ansys, www.ansys.com 자료 제공 : Ansys Korea, 02-6009-0500, www.ansys.com   Ansys Twin Builder는 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 활용하여 실제 물리 시스템을 가상 환경에서 시뮬레이션하고 최적화할 수 있는 솔루션이다. 멀티피직스 시뮬레이션 기술을 기반으로 물리 모델과 실시간 센서 데이터를 결합하여 예측 유지보수 및 성능 최적화를 지원한다. 제조, 자동차, 항공우주, 전자, 에너지, 의료 등 다양한 산업에서 활용된다.   1. 주요 특징 (1) Physics 기반의 디지털 트윈 구축 IoT 데이터 및 시뮬레이션 모델을 결합하여 정밀한 디지털 트윈 모델 생성 (2) 실시간 시뮬레이션 및 예측 유지보수 지원  센서 데이터를 활용하여 장비의 고장 가능성 예측 및 유지보수 최적화 (3) 멀티피직스 통합 분석  전자기, 유체, 구조, 열 해석을 통합하여 복잡한 시스템 성능 분석 가능 (4) AI 및 머신러닝 연계 가능  OptiSLang을 활용한 AI 기반 최적화 및 데이터 분석 지원 (5) IoT 및 클라우드 플랫폼과 연계  AWS, Microsoft Azure, PTC ThingWorx 등 다양한 IoT 플랫폼과의 호환성 제공 2. 주요 기능 (1) 디지털 트윈 생성 및 실행  시뮬레이션 모델을 물리 데이터와 연결하여 실시간 가상 시뮬레이션 수행 (2) Model-Based Systems Engineering(MBSE) 지원  시스템 레벨 설계를 위한 MBSE 기반 시뮬레이션 제공 (3) 고급 시뮬레이션 및 자동화  MATLAB, Simulink, FMI 모델과 통합 가능하여 복잡한 시스템 해석 (4) PLM 및 데이터 관리 통합  Siemens Teamcenter, PTC Windchill 등 주요 PLM 시스템과 연계하여 제품 수명주기 관리 지원 (5) Predictive Maintenance 기능 내장  실시간 데이터 분석을 통해 유지보수 전략 개선 3. 도입 효과 ■ 설비 가동률 향상: 디지털 트윈을 활용한 사전 예측 유지보수로 시스템 다운타임 감소 ■ 제품 개발 기간 단축: 프로토타입 제작 없이 가상 환경에서 제품 설계 검증 가능 ■ 운영 비용 절감: 최적화된 유지보수 전략을 통해 운영 및 유지보수 비용 절감 ■ 설계 품질 향상: 실제 운영 데이터를 기반으로 제품 설계 개선 및 성능 최적화 4. 주요 고객 사이트 ■ 제조업: 두산 그룹, POSCO  ■ 자동차: 현대자동차그룹, LS Automotive Technologies, HL Mando ■ 항공우주: Korea Aerospace Industries (KAI), Hanwha Aerospace ■ 반도체/전자: Samsung Electronics, SK Hynix, LG Electronics, Samsung Electro-Mechanics, Samsung Display, LG Display, LG Innotek, LX Semicon ■ 에너지: LG Energy Solution, SK On, Samsung SDI, Hyundai Electric & Energy Systems, Doosan Enerbility, Hanwha Solutions   상세 내용은 <디지털 트윈 가이드>에서 확인할 수 있습니다. 상세 내용 보러가기

최적화 문제를 통찰하기 위한 심센터 히즈 (3)   이번 호에서는 심센터 히즈(Simcenter HEEDS)를 사용하여 수집된 외부 데이터를 시각화하고 분석하는 데 초점을 맞추고, 데이터 시각화의 중요성과 분석 기법의 활용 방안을 살펴본다.   ■ 연재순서 제1회 AI 학습 데이터 생성을 위한 어댑티브 샘플링과 SHERPA의 활용 제2회 근사모델 기반의 최적화 vs. 직접 검색 기반의 최적화 제3회 수집 또는 측정된 외부 데이터의 시각화 및 데이터 분석 제4회 산포특성을 가지는 매개변수의 상관성 및 신뢰성 분석 제5회 실험 측정과 해석 결과 간의 오차 감소를 위한 캘리브레이션 분석 제6회 프로세스 자동화 Ⅰ – 구조 설계 최적화 및 사례 제7회 프로세스 자동화 Ⅱ – 모터 설계 최적화 및 사례 제8회 프로세스 자동화 Ⅲ – 유로 형상 설계 최적화 및 사례 제9회 프로세스 자동화 Ⅳ – 다물리 시스템 최적화 및 사례 제10회 프로세스 자동화 Ⅴ – 제조 공정 효율성 최적화 및 사례   ■ 이종학 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어에서 심센터 히즈를 비롯하여 통합 설루션을 활용한 프로세스 자동화와 데이터 분석, 최적화에 대한 설루션을 담당하고 있다. 근사최적화 기법 연구를 전공하고 다양한 산업군에서 15년간 유한요소해석과 최적화 분야의 기술지원과 컨설팅을 수행하였다. 홈페이지 | www.sw.siemens.com/ko-KR   데이터 분석의 중요성 오늘날 데이터는 우리의 일상과 비즈니스 운영에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. 수집되고 측정된 데이터의 양이 증가하면서 이를 효과적으로 처리하고 분석하는 방법은 더욱 필요해지고 있다. 이러한 변화 속에서, 지멘스의 심센터 히즈는 강력한 데이터 분석 및 시각화 기능을 제공하여 다양한 산업 분야에서 최적의 해결책을 찾는 데 기여하고 있다. 이번 호에서는 히즈의 기능을 효과적으로 활용하여 어떻게 복잡한 데이터를 이해하고 의미 있는 인사이트를 얻을 수 있는지 살펴볼 것이다.   히즈의 데이터 분석 기능 히즈의 Discover(디스커버) 탭은 사용자가 데이터 사이의 관계 및 최적화 가능성을 탐구할 수 있도록 다양한 도구를 제공한다. Discover 기능은 주요한 데이터 분석 및 이해를 도와주는 여러 방법을 포함하고 있다.    그림 1   다음은 각각의 기능에 대한 설명이다.  Closest : 특정 데이터 포인트에 가장 가까운 변화를 식별한다. 이를 통해 최적화 과정에서의 데이터 민감성을 이해하고 결정에 도움을 줄 수 있다.  Similar : 사용자가 선택한 기준에 따라 유사한 데이터 집합을 찾는 기능이다. 이는 집합의 규칙 또는 모델을 파악하는 데 유용하다. Clusters : 데이터 세트를 서로 연관된 그룹으로 분류한다. 군집화 기법을 통해 데이터의 패턴을 식별하고 알고리즘에 의한 데이터 이해를 개선할 수 있다.  Trade-offs : 다수의 설계 목표 간의 상충 관계를 분석한다. 이를 통해 각각의 설계 대안이 어떻게 특정 목표를 달성하는지에 대해 명확하게 이해할 수 있다.  Patterns : 데이터 내의 반복되는 경향이나 구조를 발견하여 예측 및 모델링에 도움을 주는 기능이다. 패턴 인식은 정보의 신뢰도를 높이는 데 중요하다.  Preview History : 사용자가 수행한 변경이나 실행의 기록을 미리 보면서 데이터 분석의 이력을 관리할 수 있다.  Design Set : 여러 디자인 시나리오를 만들고 비교하여 최적의 설계를 도출하는 데 도움을 준다.  Performance & Plot : 데이터의 성능을 평가하고 시각적으로 플롯하여 분석 결과를 명확하게 표현한다.  Discover 탭의 이러한 기능은 히즈 사용자가 데이터를 깊이 이해하고 시뮬레이션 최적화 과정에서 효과적인 의사 결정을 내리도록 돕는다. 이를 바탕으로 보다 정확하고 신뢰성 있는 설계와 분석 결과를 도출할 수 있다.   데이터 분석을 위한 예제   그림 2    목적함수 외팔보 H빔의 체적을 최소화 제약 조건 최대 굽힘 응력(σ) ≤ 200 MPa  최대 끝단 처짐(δ) ≤ 2 mm  설계 변수 Length : 5,000 mm  Load P : 6,500 N  E : 200 MPa  H : 50 mm ≤ H ≤ 100 mm  h1 : 5 mm ≤ h1 ≤ 30 mm  b1 : 50 mm ≤ b1 ≤ 100 mm  b2 : 5 mm ≤ b2 ≤ 50 mm 히즈의 Discovery Method를 사용하여 분석할 데이터는 우리가 지금까지 계속 예제로 사용한 외팔보의 처짐 문제를 기반으로 Adaptive Sampling Study(어댑티브 샘플링 스터디)에서 500개의 데이터를 생성하여 사용할 것이다. 아니면 독자들이 가지고 있는 데이터를 사용해도 괜찮다.   그림 3     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

AI 크리에이터 시대 : 영상 제작의 새로운 패러다임 (2)   영상 제작은 수작업 중심의 접근 방식에서 디지털화와 함께 컴퓨터 기반의 자동화된 워크플로까지 변화했다. 최근에는 AI 기술과 멀티모달 제작 방식이 결합되어 콘텐츠 제작의 효율과 창의성을 극대화하고 있다.   ■ 연재순서 제1회 AI 영상 제작 생태계의 현재와 미래 제2회 AI 기반 크리에이티브 워크플로 혁신 제3회 소셜 미디어 최적화 AI 영상 제작 전략 제4회 AI 특수효과 및 후반작업 마스터하기 제5회 AI 기반 몰입형 사운드 디자인   ■ 최석영 AI프로덕션 감성놀이터의 대표이며, 국제고양이AI필름페스티벌 총감독이다. AI 칼럼니스트로도 활동하고 있다.    이미지와 영상 제작을 위한 기존의 제작 방식   그림 1. ‘달리는 열차(Arrival of a Train at La Ciotat)’, 뤼미에르 형제, 1896   아날로그 제작 방식 : 개념과 흐름 디지털 도구가 도입되기 전에, 이미지와 영상 제작은 사전 기획과 여러 단계에 걸친 수작업 과정을 기반으로 한 접근 방식을 따랐다. 이 과정에서 기획자는 제작자와 협력하여 구체적인 제작을 위한 기획 단계를 만들어 낸다. 모든 작업은 계획적으로 이루어지며, 각 단계에서 창작자의 직접적인 개입과 섬세한 조정이 이루어진다. 디지털 도구가 상용화되기 전에는 스토리보드 작성, 레이아웃 결정, 시나리오 등이 기획 단계에서 만들어졌다. 영화용 카메라로 장면을 촬영하고, 촬영 감독과 조명 팀이 각종 기기를 수동으로 조작하며 원하는 장면을 구현한다. 후반 작업에서는 필름을 절단하고 이어 붙여 편집하며, 음향은 따로 녹음하여 영상을 보완한다. 이러한 방식은 기술적인 장치뿐만 아니라 창작자의 기술과 창의성에 크게 의존하며, 디지털화가 이루어지기 전까지 오랜 시간 이어져 온 기본적인 영상 제작 방식이다.   그림 2. ‘달나라 여행(Le Voyage dans la Lune)’, 1902   ‘달나라 여행’ 작품은 아이디어가 스토리보드화되어 영상화되는 전형적인 제작 과정으로 만들어졌다. 영상 제작 과정을 3단계로 보통 나누어지는데, 좀 더 자세히 5단계로 구조화하여 설명한다.  기획 단계 디자인 및 촬영 준비 제작 단계 후반 작업 단계 배포 및 관리 기존의 제작 방식은 오랜 기간 창작자의 창의적 역량을 극대화하고, 하나의 결과물을 정교하게 다듬는 데 중점을 둔 체계적인 접근법이었다. 하지만 이 과정은 기술적 도구와 인력이 많이 요구되며, 비용과 시간이 많이 들었다. 이러한 점에서 기존 제작 방식은 디지털화를 통해 새로운 워크플로로 발전하게 되었다.   디지털 도구의 도입과 디지털화된 제작 방식   그림 3. The iconic ship · ‘스타워즈’의 특수 효과,1977   디지털 도구의 도입 이후, 이미지와 영상 제작은 큰 변화를 겪으며 효율성과 창의성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 접근 방식을 채택하게 되었다. 디지털화된 제작 방식은 전통적인 수작업 기반 방식에서 벗어나, 컴퓨터와 소프트웨어를 활용한 자동화 및 고도화된 기술을 중심으로 이루어진다.  이 과정은 기획, 디자인 및 촬영 준비, 제작 단계, 후반 제작 단계, 배포 및 관리 등 여러 단계로 나뉘며, 각 단계마다 디지털 기술이 어떻게 적용되는지 구체적으로 살펴볼 수 있다.    그림 4. ‘아바타’의 제임스 카메론 감독   필자가 영화를 공부하던 1997년에는 전통적인 아날로그 제작 방식을 공부하면서 비디오 캠코더가 나왔으며, 촬영과 후반 제작 과정에서 디지털화가 가속화되었다. 컴퓨터의 발전과 응용 프로그램의 향상에 힘입어, ‘스타워즈’가 아날로그 촬영을 디지털화하고 CG를 추가하여 다시 상영하였다. 아날로그 제작 방식과 디지털 제작 방식 믹스되는 부분이 있었으며, 2000년대 이후 점차 디지털화되어 갔다. 현재의 방식은  촬영, 편집, 후반 제작 과정 모두 디지털화(데이터로 저장)하여 제작되고 있다. 디지털화된 제작 방식에 모션 캡처나 리얼타임 엔진을 활용한 가상 프로덕션 등 새로운 기술이 적용되고 있다. 대표적인 예로 영화 ‘아바타’의 혁신을 말할 수 있다. ‘아바타’는 디지털 기술과 혁신된 모션 캡처 방식을 활용하여 영화 제작 방식을 혁신적으로 변화시켰다. 특히, 3D 촬영 기술과 모션 캡처 기술을 통해 캐릭터와 환경을 사실감 있게 재현하며 영화의 몰입감을 극대화했다. 이러한 시각적 혁신은 3D 영화의 새로운 가능성을 열었고, 3D 영화의 인기를 끌어올리는 데 큰 역할을 했다. 또한, 디지털 환경 디자인과 가상 세트를 활용하여 판도라라는 상상의 세계를 창조했으며, 이는 다른 영화가 디지털 가상 세트를 활용하는 데 영향을 미쳤다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.