‘품질·모니터링·생산성’이 주요 도입 목적이며, ‘정부 R&D 연계·실증 테스트베드’ 기업 요구 높아

제조 디지털 트윈 도입 기업의 주요 도입 목적은 ‘품질’, ‘모니터링’, ‘생산성’으로 나타났고, 기업의 정부 지원 형태에 대한 요구는 ‘정부 R&D 연계’와 ‘실증 테스트베드’가 가장 높은 것으로 나타났다.
스마트제조혁신협회는 표준 모델 연동 가이드라인* 다운로드 2,000여 개사 대상으로 설문조사한 결과를 지난 12월 8일 발표했다. 이 설문조사는 제조 디지털 트윈 기술 과제**에 대해 제조 디지털 트윈 기술에 대한 관심도 파악, 기술 적용 의향 및 조건 파악, 협력 분야 및 필요 지원 사항 파악 등을 위해 실시됐다.
*표준 모델 연동 가이드라인 : 제조 현장에서 큰 비용과 시간을 투자해 개발한 디지털 트윈 SW의 재사용성을 극대화하는 내용을 골자로 하며, 제조 현장의 데이터를 활용한 AI 기술을 디지털 트윈 시뮬레이션에 접목하기 위한 지침 제시
**제조 디지털 트윈 기술 과제 : 과학기술정보통신부의 정보통신방송기술개발사업의 스마트제조혁신기술개발 내역사업으로 ‘대규모 확장성 및 고신뢰 분산 시뮬레이션을 지원하는 제조 디지털 트윈 프레임워크 기술개발’이 과제명. 제조 자원의 디지털 트윈 표준 모델을 정의하고, 다양한 시뮬레이션, 분석, 예측, 검증 도구를 연동하여 대규모 확장성 및 고신뢰 분산 시뮬레이션을 지원하는 제조 디지털 트윈 프레임워크 개발/실증 및 표준화
이 설문을 통하여 디지털 트윈 도입 현황, 활용 수준 및 기능, 기술 및 인프라 구성, 운영 환경 및 비용, 도입 애로 사항 및 향후 계획 등에 대한 조사가 진행됐다. 전체 답변자 중 ‘도입 기업(도입 완료, 일부 도입 합산)’은 28%로 나타나 디지털 트윈 도입 기업의 비율이 낮다는 것을 확인할 수 있었다.
디지털 트윈 도입 현황 파트에서 디지털 트윈 적용 분야(복수 선택 가능)로 생산 시뮬레이션(53.6%)과 공정 최적화(53.6%)가 큰 폭으로 가장 많은 것으로 나타났고 설비 예지보전은 35.7%였다. 디지털 트윈 도입 주요 목적(복수 선택 가능)은 품질(62.1%), 모니터링(62.1%), 생산성(58. 6 %)로 높았다.
활용 수준 및 기능 파트에서는 도입 기업 중 63. 3%가 실시간으로 설비나 센서 데이터를 연동해 사용하고 있으며, 55.2%가 디지털 트윈 환경에서 시뮬레이션을 통한 의사결정을 수행하고 있는 것으로 나타났다. 55.2%는 디지털 트윈과 연계하여 AI 모델이나 예측 분석을 활용하고 있다고 답했으며, 60%가 디지털 트윈 모델이 부서 간 협업에 기여하고 있다고 했다. 디지털 트윈과 연동하고 있는 데이터는 ‘설비 제어(66.7%)’와 ‘생산 실적(59.3%)’로 가장 높았다.

도입 애로 사항 및 향후 계획에 있어서는 가장 큰 애로 사항(복수 선택 가능)으로 비용(72.7%), 그다음 현장 적용 난이도(54.5%), 전문가 부족(51.5%), ROI 불확실성(39.4%) 순으로 나타났다. 향후 디지털 트윈을 다른 분야로 확장할 계획은 75.8%가 갖고 있어 높을 비율을 보였다.
정부로부터의 지원 형태(복수 선택 가능)로는 정부 R&D 연계와 실증 테스트베드가 각각 64.7%로 가장 높았으며, 그다음으로 자금 지원이 61.8%로 나타났다. 정부가 구축한 공통 디지털 트윈 플랫폼을 활용할 의향이 있는지에 대해서는 82.4%로 높게 나타났다.
참고로 제조 디지털 트윈 표준 모델은 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원 정보통신 방송기술개발 사업의 스마트 제조혁신 기술개발 내역사업(과제명: 대규모 확장성 및 고신뢰 분산 시뮬레이션을 지원하는 제조 디지털 트윈 프레임워크 기술개발)으로 개발되었으며, 다양한 시뮬레이션, 분석, 예측 모델을 연결 및 통합하여 국제표준 기반으로 디지털 트윈의 객체관리/실행/컴포지션(연합)을 가능케 하는 개발 도구 및 실행 기술이다. 이 기술은 그동안 사일로식으로 개발되던 디지털 트윈을 효과적으로 확장하고 재사용할 수 있도록 하는 기능을 제공한다. 한국전자통신연구원(ETRI)이 주관 연구개발 기관을, 성균관대학교·한국기술교육대학교. 이즈파크. 한국전자기술연구원·스마트제조혁신협회·LG전자가 공동연구 개발기관을 맡았다. 본 과제는 스마트 제조혁신 연구개발(R&D) 우수 과제로 과학기술정보통신부(이하 과기부) 장관상 표창 대상 우수 과제로 선정됐다.
그동안 제조 현장에서는 재사용에 대한 고민 없이 추진 목적에 따라 각자의 방식으로 사일로(Silo) 식의 디지털 트윈 개발을 해왔으나, 이 연구 성과는 디지털 트윈의 확장성과 재사용성을 제공하기 위한 목적의 개발 도구와 실행 엔진 기능을 제공한다.