[케이스 스터디] 디지털 트윈으로 구축하는 스마트 시티
실시간 3D 경험을 통해 도시의 미래를 준비하다
이번 호에서는 스마트 시티 운동에 참여하는 글로벌 업계 리더가 유니티를 활용해 도시 디지털 트윈을 어떻게 구현하는지 소개한다. ■ 자료 제공 : 유니티 코리아
‘스마트 시티’란 전자 기반의 수단을 사용해 도시의 공익 설비, 이동 패턴, 인프라의 사용과 효율에 대한 중요한 데이터를 수집하는 지역 사회를 의미하며, IoT(사물 인터넷) 센서 등의 툴을 사용해 도시 환경에서 발생하는 활동과 변화를 기록한다. 디지털 트윈은 주로 이러한 데이터를 표현하고 시각화하는 시스템의 역할을 수행한다. 디지털 트윈은 다양한 지도와 모델 데이터를 종합하여 제작되고 실시간으로 시각화된다.
많은 도시에서 이미 디지털 트윈 기술의 이점을 인식하고 있으며, 도입률은 점차 늘어나고 있다. ABI 리서치(ABI Research)가 2021년에 제공한 결과에 따르면 2025년까지 전 세계 500개 이상의 도시에서 디지털 트윈을 구축할 것이며, 도시 계획에 디지털 트윈을 사용하면 2030년까지 전 세계 도시에서 2800억 달러의 비용을 절감할 수 있을 것으로 예상된다.
국회의원과 지방 정부는 이러한 모델을 사용하여 도시 설계 및 계획안이 지역 사회에 어떤 영향을 줄 것인지 더 심층적으로 이해할 수 있으며, 급변하는 기후와 늘어나는 도시 지역의 수요에 맞춰 도시의 미래를 보다 효과적으로 준비할 수 있다.
미국 올랜도
OEP(올랜도 경제 파트너십)는 유니티 엑셀러레이트 솔루션(Accelerate Solutions) 팀과 협력하여 경제 투자 유치를 목적으로 몰입도 높은 디지털 트윈 경험을 제작했다. OEP는 민관 협력 기관으로 지난 5년 동안 올랜도 지역에 2만 개의 새로운 일자리를 창출하고 20억 달러의 자본 투자를 유치했다.
올랜도의 디지털 트윈은 올랜도 지역의 800 제곱마일(약 2072㎢)에 이르는 영역을 매핑하고 개인 및 공공 데이터 세트를 계층화하여 기업이 올랜도 확장 계획과 관련해 정보에 입각한 결정을 내리도록 지원한다. OEP는 프레젠테이션과 도시 투어 대신, 디지털 트윈을 사용해 가용 토지와 부동산은 물론 다양한 산업의 관심 지역, 인프라 연결성, 인재 가용성 정보를 공개하고 있다.
OEP의 팀 줄리아니 대표 겸 CEO는 “이 프로젝트는 비즈니스의 수행 방식뿐만 아니라 올랜도의 모든 도시 계획에 기업이 참여하는 방식을 바꾸게 될 것”이라고 말한다.
노르웨이 트론헤임
노르웨이에서 네 번째로 큰 도시인 트론헤임은 트론헤임 피오르 해안가에 자리하고 있다. 전 세계의 다른 여러 도시와 마찬가지로 트론헤임 역시 지리적 특징 때문에 도시 성장을 위해 기존 도시 환경을 더 조밀하게 만들어야 했다. 이러한 요구 사항은 특히 유서 깊은 아름다움과 매력을 보존하고자 하는 도시 설계에 중요한 과제를 안긴다.
2020년에 지역 건축가들은 ‘Trondheim 2050’ 공모전을 통해 도시의 미래에 대한 비전을 모델링했다. 이 공모전은 다양한 관점을 받아들이고 도시 계획 과정에 대중이 참여하도록 하여 앞으로 수십 년에 걸친 도시 성장을 위해 종합적인 전략을 세우려는 노력의 일환으로 개최되었다.
트론헤임시의 지리 데이터 전문가인 마틴 비쇠는 2050년 미래의 트론헤임을 모델링하기 위해 유니티를 사용했다. 비쇠의 프로젝트로 도시의 상세한 디지털 뷰가 탄생했으며, 이 뷰는 각 팀이 제안한 건물과 인프라 변화를 컨텍스트 내에서 볼 수 있는 트론헤임의 3D 비전 그 자체이다. 프로젝트에 대한 도시와 대중의 반응은 뜨거웠다.
비쇠는 “시 직원들은 3D, VR(가상현실), 인터랙티브 반응형 맵에 대중이 직접 참여할 수 있다는 점을 매우 기쁘게 생각했다. 일반적으로 지역 사회 활동에 대한 참여는 공청회에 참석하거나 종이로 인쇄된 지도에 표시하는 등의 아날로그 방식으로 이루어졌기 때문”이라면서, “디지털 트윈 방식을 통해 더 많은 시민들이 도시 계획 과정에 참여할 수 있을 것으로 기대한다. 도시 계획 담당자에 따르면, 기존의 정보 공유 방식에 참여했던 많은 사람들이 이미 그 과정에 대해 잘 알고 있으므로 어떤 식으로든 의견을 제공했을 것이라고 한다”고 전했다.
핀란드 오울루
핀란드에 본사를 둔 시토와이즈(Sitowise)는 건축 환경 분야의 전문 기업이며 디지털 분야에 특히 집중하고 있다. 시토와이즈는 부동산 및 빌딩, 인프라 설계, 디지털 솔루션 등 세 가지 비즈니스 영역을 운영하고 있다. 스마트 시티 기업으로도 알려져 있는 시토와이즈는 일상 생활을 위한 견고하고 지속 가능한 토대를 제공하는 것을 비전으로 삼고 있다.
시토와이즈는 건축 환경을 시각화하고 시뮬레이션할 수 있는 실시간 3D 디지털 트윈 환경을 찾다가 유니티를 사용하여 사내에서 직접 설계하고 엔지니어링하기로 결정했다. 그 결과 도시 모델링, 데이터 관리, 실시간 시뮬레이션, 상호 작용을 위한 시토와이즈의 가상 환경인 아우라(Aura)가 탄생했다. 아우라는 실시간 동적 디지털 트윈 구축에 필요한 모든 기술적 사전 요건을 제공한다.
핀란드의 오울루 항구는 항구 인프라의 디지털 트윈을 만들고 이를 다양한 IoT 센서 및 데이터 소스에 연결하고자 했다. 항구 환경에서 디지털 트윈은 운영 계획 및 최적화, 보안 관리 및 관찰, 이해 관계자들 간의 커뮤니케이션 및 협업을 위한 플랫폼 제공에 사용될 수 있다. 유니티의 실시간 3D 개발 플랫폼에서 제작된 이 새로운 툴을 사용해 시토와이즈는 고품질의 시각화가 적용된 항구의 디지털 트윈을 구현할 수 있었다.
시토와이즈의 전문가인 니코 모레이라는 “오울루 항구는 미래의 디지털화된 항구가 어떻게 운영될 것인지를 다시 설계하고 있다. 시토와이즈는 유니티와 함께 이 비전을 실현하는 데 동참하게 되어 매우 자랑스럽게 생각한다”고 전했다.
프랑스 파리
벡츄엘(Vectuel)은 시각화 솔루션을 제공하는 프랑스 기업으로, 지금까지 10년 넘게 유니티를 활용하여 파리 대도시 권역을 실시간 3D로 재창조해 왔다. 현재 벡츄엘의 거대한 디지털 트윈 도시에는 1000㎢ 규모의 대지에 현재 제작 중이거나 구상 단계에 있는 건물까지 포함하여 200만 개가 넘는 건축물이 있다.
파리의 공무원과 건축가들은 건물을 더 효율적으로 설계하고 검토 및 시공하기 위해 벡츄엘과 협업하고 있다. 파리의 인프라를 디지털로 구현하면 대규모 시각화를 통해 건축 양식, 색상, 평면도, 장비 배치와 관련한 결정을 빠르고 정확하게 내릴 수 있으므로 다운타임이나 시공 시간, 오류를 비롯하여 전반적인 프로젝트 비용을 줄일 수 있다. 벡츄엘의 디지털 트윈 내에서 사용자는 파리 대도시 권역에 있는 특정 부동산 구역과 상호 작용하고, 더 넓은 도시를 배경으로 프로젝트를 분석할 수 있다.
벡츄엘의 그레고리 몰렛 CEO는 “유니티로 전환한 이유는 웹을 포함한 다양한 기기에 퍼블리시할 수 있기 때문이다. 대중이 어디에서나 쉽게 플랫폼에 접근할 수 있어야 하기 때문에 매우 중요한 기능인데, 유니티 제품 덕분에 이 과정을 수월하게 진행할 수 있다”고 전했다.
벡츄엘의 통합된 프로젝트 비전 덕분에 다양한 업무를 수행하는 많은 직원들이 디지털 트윈을 이용할 수 있게 되었다. 직원들은 어느 현장에서든 모델에 액세스할 수 있으며, 인근의 건설 예정인 건물을 시공 이전에 확인할 수도 있다. 벡츄엘의 시각화 솔루션은 모든 사용자가 통합된 비전을 공유할 수 있도록 ‘올 포 원(All For One)’ 원칙을 강조한다.
벡츄엘 모델은 유럽 최대 교통 프로젝트인 그랑 파리 철도망(Grand Paris Express) 확장 프로젝트를 포함하여, 현재 진행 중인 약 250개의 프로젝트에 사용되고 있다. 아울러 2024 파리 올림픽을 비롯한 프랑스 전역의 도시 계획 프로젝트에도 연결되어 있다. 그랑 파리 협회(Societe du Grand Paris)는 벡츄엘과 협력하여 파리의 주요 교통 시스템을 확장하는 방안을 기획하고 있다. 이 기획안은 4개의 신규 철도 노선과 상호 연결된 68개의 신규 기차역을 포함하며, 파리 시민들의 통근 시간을 크게 단축할 것으로 예상된다. 디지털 트윈 내에서 확장을 기획하면 엔지니어와 건축가가 각 철도 노선과 역이 보행자와 차량의 통행, 주변 지역이나 향후 도시의 설계와 개발에 어떠한 영향을 미치게 될지 확인할 수 있다.
벡츄엘의 테일로 프랑수아 이노베이션 디렉터는 “파리 시민들이 정확한 정보를 기반으로 향후 예정된 개발 계획에 의견을 제공할 수 있도록 돕고 싶다. 거주 지역이 미래에 어떤 모습일지 주민들이 직접 확인하고, 커뮤니티의 성장에 동참할 수 있도록 지원하려고 한다. 이러한 노력에 유니티가 함께하고 있다”고 전했다.
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작성일 : 2024-01-04