디지털트윈이 미래 물류산업에 중요한 기술이 될 것이라는 전망이 나온지 적지 않은 시간이 흘렀다. 하지만 아직까지 현업에 디지털트윈이 적용된 사례는 많지 않다. 디지털트윈의 효용성을 떠나 기술적으로도 완전하지 않았기 때문이다. 하지만 최근 들어 디지털트윈을 구성하는 기술의 고도화로 현업 적용도 고려해 볼 수 있는 시기가 도래하고 있다. 디지털트윈을 제공하는 기업과 그 기업들의 디지털트윈이 가지고 있는 특징을 정리했다. (순서 가나다순)

삼성SDS, 디지털트윈 솔루션 ‘Nexplant SEMS’
삼성 SDS는 디지털트윈 솔루션인 Nexplant SEMS(Smart Equipment Monitoring System)를 제공하고 있다. 이 솔루션은 제조 라인의 다양한 Legacy 시스템을 통해 설비의 상태, 물류 현황 데이터를 수집하는 솔루션이다. 3D 기반의 설비 모델링을 통해 현장과 동일한 통합 모니터링 환경을 제공하는 것으로 장애 발생 시 Notification Pop up과 관제실 내 방송 시스템을 연계하여 즉각적인 상황 전파 기능을 제공한다. Nexplant SEMS는 오라클에서 제공하는 GUI 플랫폼인 JavaFX를 활용하여 3D UI 개발을 진행하고 있으며 자바 객체와 데이터베이스를 연결해주는 프레임 워크인 Hibernate/JDBC 및 기타 RDBMS를 활용해서 데이터를 수집하고 가공 처리하고 있다. Netty라는 자바 기반의 비동기 이벤트 기반 네트워크 프레임워크로 대용량 데이터 분산처리 등을 수행한다. 또한 각종 CCTV 제품과 장애 방송 시스템, 영상 송출 시스템인 Wall Controller는 물론 PLC/PC 연계를 위해 JSON 또는 Rest API프레임 워크를 활용해 설비를 원격제어 하고 있다. 여기에 AR 기술을 활용해서 제조라인의 상태를 실시간으로 확인하고 장애 현황을 즉시 파악, 조치할 수 있도록 원격 협업을 지원 해 다운타임을 최소화하고 생산성을 높일 수 있는 디지털트윈 솔루션이다. 삼성SDS의 엄인섭 제조물류지능화그룹 그룹장은 “이 솔루션은 현장 생산, 물류 설비정보와 실시간 CCTV를 연계하여 모니터링 화면을 구성하고 Video Wall Controller 등을 활용하여 대규모 Display에 표출하며 현장 모니터링뿐만 아니라 현장 원격 제어 기능 등을 통해 통합관제(상황실) 기능을 지원하는 특징을 가지고 있다”며 “인공지능 및 특화 알고리즘을 통해 장비의 가동 상태를 모니터링 및 분석하여 로그 통합 기반 장애 자동 분석 서비스를 제공하고 다양한 Trend 분석 및 보고서를 제공하여 고객은 장비의 가동 상태 및 유지보수 내역 등을 효율적으로 파악할 수 있어 생산성 향상과 비용 절감 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다”고 설명했다.

씨스존, 택배터미널 디지털트윈 솔루션 개발 中
씨스존은 한국철도기술연구원이 진행하고 있는 ‘도심공동물류 택배터미널 구축/운영 기술 개발’ 과제에서 디지털트윈 기반 택배터미널 설계 최적화와 운영 최적화 솔루션을 개발하고 있다. 택배터미널의 물류 설비(컨베이터, 소터 등)는 한번 설치하면 비용 등의 문제로 변경이나 재설치가 사실상 어렵다. 때문에 택배터미널 구축 전에 물류 설비 업체의 레이아웃 설계안이 요구하는 처리량을 수용하는지에 대한 검증이 필요하고 동일 처리량을 처리한다면 저비용의 레이아웃 설계를 선택할 필요가 있다. 또한 택배터미널을 구축하기 전에는 시도하기 어려운 실험을 가상의 택배터미널 구축을 통해 실행하고 최적의 결과를 도출해 사용자의 의사결정에 도움을 줄 수 있는 디지털트윈 솔루션을 개발하고 있다. 택배 터미널 설계 최적화는 택배터미널 구축 전에 제시된 레이아웃의 처리량을 검증하거나 사용자가 원하는 목표 처리량을 처리할 수 있는 레이아웃을 구성하여 설계의 기초 자료로 활용할 수 있도록 한다는 목표로 개발을 진행하고 있다. 특히, 설계 최적화 개발은 현실 세계의 대상 택배터미널이 아직 존재하지 않는 상황에서 진행하고 있어 처리량에 영향을 미치는 물리 객체의 속성 데이터 분석과 택배터미널 운영 데이터 분석이 중요한데 분석된 데이터는 시뮬레이션에 필요한 모델을 만드는데 활용하고 있다. 개발 중인 설계 최적화 개발에서 중점을 두는 2가지 요소기술은 모델링 & 시뮬레이션과 가시화 기술로 실제 택배터미널이 없는 상태에서는 가시화가 디지털 트윈에 중요한 요소기술이다. 택배터미널 운영 최적화는 설계 최적화의 결과물을 활용하여 택배 터미널 운영시스템(WMS, OMS, TMS) 및 물류 설비를 제어하는 WCS와 연동하여 운영 상태를 모니터링 할 수 있는 솔루션으로 택배 처리 과정의 병목 구간 등을 파악하여 택배터미널 운영을 최적화할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 씨스존 유종현 전무는 “개발중인 디지털트윈 솔루션은 관심대상에 대한 모델을 만들고 이를 실행(시뮬레이션) 하면서 원하는 결과를 도출할 수 있는 모델링 시뮬레이션(M&S) 솔루션을 바탕으로 현실 세계 연결과 데이터 수집에 필요한 센서 및 IoT기술을 적용할 계획”이라고 설명했다.

​​​​​​​포스코DX, 디지털 플랫폼 ‘PosTwin’
포스코DX는 디지털트윈에 대한 플랫폼과 구축서비스 모두를 제공하고 있다. 이중 디지털트윈 플랫폼은 PosTwin으로 크게 데이터수집/저장Layer, 시뮬레이션 Layer, 가상화Layer로 구성되어 있다. 데이터수집/저장 Layer에는 데이터를 실시간으로 수집, 처리하는 기술과 빅데이터에 데이터를 저장, 활용하는 기술 등이 제공되며 시뮬레이션Layer는 다양한 시뮬레이션 기술을 활용하여 연계 시뮬레이션을 수행할 수 있는 기술을 제공한다. 가상화Layer에서는 현장데이터를 실시간으로 모니터링 하기 위한 3D 엔진기반 가상화 기술을 제공하고 있다. 포스코DX의 디지털트윈의 특징은 현재 시장에서 제공 되는 대부분의 솔루션을 커버리지 할 수 있다는 점이다. 포스코DX의 양원모 기술연구소 디지털트윈팀 리더는 “일반적으로 기존의 서비스를 하던 솔루션이 갖는 장점을 중심으로 디지털트윈을 서비스를 제공하고 있다”며 “포스코DX는 모든 영역을 커버하고 있으며 상용솔루션은 Pug-In 하는 오픈 인터페이스 체계를 가지고 있다”고 강조했다. 즉, 3D를 주로 수행해왔던 기업은3D 가상화 영역을, 시뮬레이션을 수행해왔던 기업은 시뮬레이션 영역을, 데이터 기반분석/모델링을 수행해왔던 기업은 데이터수집/저장영역을 강조하지만 포스코DX는 필요한 기능을 스스로 개발해 고객맞춤형으로 서비스 구축 가능하다는 것이 장점이다. 양원모 리더는 “디지털트윈은 새로운 Trend의 기술이라기보다, 현재 운영환경을 보다 더 최적화시키기 위한 도구”라며 “디지털트윈에 성공한 기업은 살아남을 것이고 그렇지 못한 기업은 경쟁에서 밀려날 것이다. 디지털트윈이라는 무기를 통해 생산원가는 낮추고, 제품품질과 설비의 효율성은 높이고, 에너지를 절감하는 기업은 보다 지속가능한 기업이 될 것”이라고 설명했다. 

LG CNS, 스마트물류플랫폼 내 디지털트윈 구현
LG CNS는 다수의 대형 물류센터, 복합설비 구현센터에 적용된 스마트물류플랫폼 내에서 디지털트윈을 제공하고 있다. 스마트물류플랫폼은 자동화, 정보화, 지능화로 구분되어 있으며 물류 전영역에 걸쳐 최적의 성능을 구현하고 신속하고 안정적인 운영체계를 지원하고 있다. LG CNS의 디지털트윈은 스마트물류플랫폼의 지능화 영역에 포함되어 대쉬보드와 설비 장애에 대한 예지보전을 위해 활용 되고 있다. 디지털트윈을 적용한 대쉬보드는 향상된 가시성을 기반으로 원격제어, 상황파악, 이상감지가 가능해 물류센터 운영 안정성과 효율성을 증가 시킬 수 있도록 구성되어 있다. 대쉬보드를 통해 설비 단위별, 그룹별 원격 제어가 가능해 신속한 설비 제어로 무중단 운영을 구현할 수 있으며 직관적인 이슈 파악을 통해 비숙련자도 신속하게 대응이 가능하도록 구성됐다. 또한 실시간 데이터를 기반으로 리포트를 제공하며 부품별, 설비별 상황 모니터링, 이상구간 위치 표기 및 상태 값을 알람으로 확인할 수 있다. 이와 함께 IoT센서를 통한 설비 상태 데이터를 실시간을 획득, 이상 징후를 사전 예측하여 대응할 수 있는 설비 장애 예지보전 기능은 설비의 센서를 통해 구동부 과부하감지, 분기부 속도 측정, 벨트쏠림감지, 모터 이상감지 등을 모니터링 할 수 있어 불필요한 예방정비 활동이나 소모품 교체를 억제시키고 불필요한 현장 확인을 줄여 물류설비 운영의 효율성 증가는 물론 설비의 셧다운을 막아 물류센터의 무중단 운영을 가능하게 할 수 있는 장점이 있다. LG CNS의 이준호 스마트물류 사업부장은 “물류센터의 예지보전의 경우 예전에 기술적인 문제로 쉽지 않았다”면서 “다양한 기술과 센서를 활용한 디지털트윈이 가능해짐에 따라 물류센터 운영이 중단되지 않도록 할 수 있는 디지털트윈 기술을 제공하고 있다”고 설명했다.