vol. 21 Digital 365는 ICT업계 오피니언 리더들을 위한 소식지로 피플, 비즈니스, 이슈 등의 다양한 소식을 전합니다.

디지털 트윈 기술의 국제표준화 현황 및 전망

디지털 트윈 기술은 다양한 산업 및 사회에서 적용되고 있으며, 이에 따라 기술개발, 활용, 서비스에 관심과 움직임이 증가하고 있다. 디지털 트윈은 현 실 세계의 객체를 소프트웨어 시스템으로 구현하여 서로 연결함으로써 거울 을 앞에 두고 서로 쌍둥이처럼 동작하도록 하는 기술을 의미한다. 이러한 기술의 중요성에 따라 디지털 트윈 기술에 대한 국제표준화 노력도 활발히 진행되고 있으며, 디지털 트윈이 산업 전 분야에서 활용될 수 있는 기대감을 높이고 있다. 이 기고는 산업 전 분야에 활용될 것으로 전망되는 디지털 트윈의 국제표준화 현황과 전망을 ISO 및 JTC 1을 중심으로 소개하고자 한다.

• ISO/TC 184/SC 4(산업 데이터)

  제조 분야의 디지털 트윈에 대한 국제표준화는 ISO/TC 184/SC 4(산업 데이 터)에서 처음 시작되었다. SC 4의 WG 15(디지털 제조)에서, 디지털 트윈을 제조 영역에 적용하기 위해 한국 ETRI가 신규 표준화 제안 4건을 제출하여 회원국 투표를 거쳐 2018년 1월에 ISO/NP 23247(Digital twin framework for manufacturing) 멀티-파트 표준개발안으로 통과되었고, 제안자 4명이 프로젝 트 리더로 임명되면서 시작되었으며 2021년 9월 국제표준으로 승인되었다. ISO 23247은 4개의 파트로 구성되는 각 파트와 내용은 다음과 같다.

  • Part 1: Overview and general principles(개요 및 일반 원리)

    Part 1은 디지털 트윈을 이용한 제조의 개요, 공통 용어와 요구사항 등을 정의한다. 제조를 위한 디지털 트윈은 제조 과정의 자원들을 모니터링하고 제어하며 관련 데이터를 수집하여 디지털 트윈으로 관 리한다. 이를 통하여 제조 자원의 관리, 데이터 분석을 통한 현황 파 악 및 예측과 시뮬레이션 등을 지원하는 응용 서비스가 탑재된다.

  • Part 2: Reference architecture(참조구조)

    Part 2는 디지털 트윈 제조를 위한 참조 구조를 정의한다. 디지털 트 윈 기술의 특성상 사물인터넷 기술에 바탕을 두고 있으며 사물인터 넷 참조 구조 표준인 ISO/IEC 30141을 디지털 트윈 제조 환경에 맞 게 확장하였다. 디지털 트윈 제조를 위하여, 기능과 역할에 따라 도 메인과 도메인 내 시스템 객체를 정의하고 시스템 객체가 제공해야 하는 기능을 기능 객체로 정의하였다.

  • Part 3: Digital representation of manufacturing elements(제조 요소의 디지털 표현)

    Part 3은 제조 요소(자원)를 디지털 정보로 표현하기 위한 식별자, 특성, 스케쥴, 상태, 위치, 결과 보고, 관계 등과 같은 정보 요소와 특징을 정의한다.

  • Part 4: Information exchange(정보교환)

    Part 4는 Part 2가 정의한 기능적 구조 위에 정보교환을 위한 요구 사항을 정의하고, 동적 스케쥴링, 정밀 측정, 가공 최적화에 대한 디 지털 트윈 예를 포함하여 기능 객체들이 실제 디지털 트윈 제조에서 어떻게 사용되고 어떤 기능들을 제공하는지 설명한다.

  ISO 23247 국제표준이 승인된 이후, 제품의 수명 주기 동안 생성되는 데이 터의 관리와 디지털 트윈 간 데이터를 통한 상호 연동에 대한 필요성이 제 기되었다. 시장에서는 디지털 스레드라는 기술을 이용해서 디지털 트윈의 데 이터를 관리하는 솔루션을 소개하고 있지만 표준화가 되어 있지 않아 디지 털 스레드에 대한 공통된 개념이나 기술적 특징, 요구사항 등이 정의되어 있 지 않았다. 또한, 복잡하고 대규모의 디지털 트윈을 개발할 때 기존에 개발 된 개별적인 디지털 트윈을 레고블록과 같이 결합하여 새로운 디지털 트윈 으로 개발하여 개발 비용과 시간을 단축할 수 있는 복합 디지털 트윈 구성 에 대한 요구사항도 등장하였다.

  

  ETRI는 이러한 요구사항들을 국제표준으로 개발하기 위하여 다음과 같이 추가적인 표준을 개발하는 것을 신규 표준화 제안(NWIP: New Work Item Proposal)하였다.

  • Part 5: Digital thread for digital twin(디지털 트윈을 위한 디지털 쓰레 드)

    Part 5는 디지털 스레드를 이용하여 제품 수명 주기 동안 제조 디지 털 트윈의 생성, 연결, 관리와 유지에 대한 요구사항 및 기능을 정의

  • Part 6: Digital twin composition(복합 디지털 트윈 구성)

    Part 6은 복합 디지털 트윈의 구성을 위한 원칙과 방법론을 설명하 고 예시를 제공함
  Part 5와 Part 6의 개발 제안이 승인되는 경우 2023년 말부터 본격적인 표 준화가 시작되어 2025년에 국제표준으로 승인될 것으로 전망한다.

• ISO/IEC JTC 1/SC 41(사물인터넷과 디지털 트윈)

  ISO/IEC JTC 1/SC 41은 사물인터넷과 디지털 트윈을 표준화하는 그룹으로, 디지털 트윈 표준화를 위하여 WG 6(디지털 트윈)을 2020년에 신설하였다.
  현재 WG 6에서는 개발되고 있는 표준은 다음과 같다.

  • ISO/IEC DTR 30172, Use cases(디지털 트윈 유스케이스)

    스마트 빌딩, 제조, 스마트 시티, 스마트 에너지 등 디지털 트윈 기 술을 적용할 수 있는 활용 예를 소개하는 기술보고서로 2023년 승인 을 예상

  • ISO/IEC CD 30173, Concepts and terminology(디지털 트윈 개념 및 용 어)

    디지털 트윈의 개념 및 공통 용어를 정의하는 표준으로 2024년 승인 을 예상

  • ISO/IEC WD 30186, Maturity model and guidance for a maturity assessment(디지털 트윈 성숙도 모델 및 성숙도 평가를 위한 가이드라 인)

    디지털 트윈의 기술의 성숙도(발전단계)를 물리적 트윈과 디지털 트 윈의 결합 강도 측면, 디지털 트윈의 기능 측면, 지원되는 응용 측면 과 시간 정보의 활용 측면 등 4가지 측면에서 5단계로 정의하고, 이 에 따라 디지털 트윈의 기술 성숙도를 평가하기 위한 가이드라인을 정의하는 표준으로 2024년 승인을 예상

  • ISO/IEC WD 30188, Reference architecture(참조 구조)

    시스템 특성, 참조 모델 및 구조 관점에서 디지털 트윈의 참조 구조 를 정의하는 표준으로 2025년 승인을 예상

• 디지털 트윈 국제표준화의 의의

  디지털 트윈의 국제표준화는 디지털 트윈의 산업적 적용과 통합을 강화한 다. 서로 다른 산업 분야나 기업 간에 디지털 트윈을 공유하고 연결하기 위 해 필요한 표준 인터페이스와 프로토콜 개발을 통하여 디지털 트윈의 활용 범위가 확장되고, 다양한 산업 분야에서의 협업과 혁신을 촉진할 수 있다. 또한 표준화된 보안 및 개인정보 보호 기준을 통해 디지털 트윈 시스템의 안전성을 보장할 수 있으며, 이는 기업과 소비자 모두에게 신뢰할 수 있는 디지털 트윈 솔루션을 제공하여 기술 도입의 장벽을 낮추어 산업의 안정성 을 향상시킨다.
  결론적으로 디지털 트윈의 국제표준화는 산업 혁신과 발전을 지원하며, 글 로벌 시장에서의 경쟁력을 강화할 것으로 기대된다. 다양한 산업 분야에서의 적용과 협업을 촉진하여 효율성과 생산성을 높이고, 새로운 비즈니스 모델과 서비스 개발을 통해 산업 전 분야에서의 디지털 트윈 기술의 활용을 더욱 확대할 수 있을 것이다.