인천공단소방서는 지난 8월부터 재난 대응에 '디지털 트윈(쌍둥이)' 3D 시스템을 활용해 신개념 소방 서비스를 제공한다. 공단 모든 건물의 3차원 비주얼 구조 정보와 위험물질, 현장 소방자원, 도로상태 등을 디지털 트윈으로 구축해, 출동하는 소방차에서 3D 모니터로 현장상황을 입체적으로 파악하고 효율적이고 안전하게 화재를 진압해낸다. 소방관들이 현장에 출동해 화재상황과 건축물 구조를 파악하느라 허둥대는 비경제성과 위험을 확 줄였다.

인천공단소방서는 '디지털 트윈 국토' 구축을 주도하고 있는 한국국토정보공사(LX)의 도움을 받았다. 디지털 트윈 국토는 전 국토를 3D 공간 정보로 시각화한 뒤 모의시험·분석을 통해 효율적 국토·도시문제 해결을 해내는 플랫폼이다.

LX의 지원으로 전주시가 1호 디지털 트윈 행정도시가 됐다. 2018년부터 2021년까지 조성된 '디지털 트윈 전주'는 전역(205㎢)의 3D 지도 및 공간 정보를 융합했으며 10대 행정서비스 모델(도시공간 시뮬레이션, 실시간 하천 감시, 재난재해 예측 등)이 구축돼 성과를 내고 있다. 폭우나 사고사망 등을 방지한다.

디지털 트윈은 도시의 인구분포와 이동, 상권·물류 등에 대한 실시간 정보를 바탕으로 치안 관제 복지(응급의료, 돌봄), 환경(미세먼지), 교통 등 각종 도시문제에 대한 해결 모델을 시험검증할 수 있는 새 핵심 인프라다.

3D로 된 전국 지형·영상지도, 지하공간통합지도, 정밀도로지도는 완성 단계다. 현재는 부산 광주 울산 섬진강 등 15개 도시로 디지털 트윈사업이 확장중이다. 공공서비스 혁신을 넘어 △제조 △건설 △교통 △안전 △에너지 등 다양한 민간 분야로 디지털 트윈을 확산시키는 게 향후 과제다.

"모든 문제 해결할 수 있는 플랫폼" 평가

디지털 트윈은 가상공간에 실물과 똑같은 물체(쌍둥이)를 만들어 다양한 모의시험을 하고 이를 통해 검증 및 미래 변화를 분석 예측 최적화하는 기술로 4차산업혁명의 결집체다. 산업에서는 스마트시티 팩토리 팜 항만 빌딩안전 스마트국방 등 7개 서비스가 핵심이다. 이에 따라 디지털 트윈은 "모든 문제해결의 플랫폼"(성균관대 노상도 교수), "진짜 돈이 되는 메타버스(MetaVerse)"(최재홍 강릉원주대 교수)라는 높은 평가를 받는다.

김탁곤 KAIST 명예교수는 "디지털 트윈은 제대로 만들면 과거 현재 미래를 모두 볼 수 있는 요술거울이 된다"라고 했다. 세계적 트렌드가 디지털 전환(DX)인데 디지털 트윈을 완성해야 DX도 가능하다는 것이다. 현안에 최적의 대응을 할 수 있는 지혜서비스를 제공하는 셈이다. 디지털 트윈은 의료에서도 활약이 기대된다.

과기정통부는 '디지털치료제 활성화를 위한 확장현실(XR)트윈 핵심기술개발' 사업에 착수해 XR트윈 핵심기술 개발, 자폐 혼합형 디지털치료제 개발, 메타버스 기반 심리케어 기술 개발 등 3가지에 4년간 380억원을 투자하기로 했다. KT와 서울성모병원은 당뇨 관리를 돕는 디지털 트윈 기술 개발에 착수했다.

글로벌 시장조사업체 가트너(Gartner)는 디지털 트윈을 3년(2017~2019) 연속 10대 전략기술로 선정해 주목도를 높였다. 시장조사업체 M&M에 따르면 2020년 글로벌 디지털 트윈 시장은 27억7000만달러(약 3조6000억원)다. 우리나라는 690억원으로, 1.9% 수준이나 향후 연평균 70%의 고성장이 예상된다.

이에 따라 윤석열정부는 디지털 트윈을 형식적으로 지원할 게 아니라 국가 핵심역량으로 내세워 육성 투자해야 한다. 대·중소기업들도 더 몰두해야 한다. 신산업 생태계 구축, 양질의 일자리 창출효과가 크기 때문이다. 세계적 선도사례인 싱가포르와 영국의 디지털 트윈 도시전략을 제대로 배워야한다.

선도국 대비 1.4년 기술격차 넘을 투자 필요

국내 기술은 선도국 대비 1.4년의 격차가 있어 기술 고도화가 시급하다. 한국지능정보사회진흥원(NIA)은 국내에 3D 객체 데이터수가 부족하고 공공과 민간별 구축하는 3D 객체의 공유 및 활용도 저하, 가상실험용 정밀한 시뮬레이션 기술이 요구되지만 대부분 외국산 소프트웨어에 의존하고 있다는 한계를 지적했다. 대기업들이 국내 중소기업의 관련 소프트웨어 성장을 뒷받침해야 한다는 것이다.

여기에 디지털 트윈 구축을 위한 초기 투입비용이 높아, 국내 기업이 디지털 트윈 기술을 축적할 수 있는 시장 수요와 비즈니스 기회도 부족한 상황이다. 관련 벤처·스타트업의 역량강화 지원도 절실하다.