건축 산업은 디지털 전환을 겪고 있으며, 디지털 트윈은 새로운 프로젝트와 개발을 설계하고 관리하는 "최신" 기술입니다.
물리적 자산의 가상 표현은 수년 전으로 거슬러 올라가며, 특히 항공 우주 및 해양 탐사 산업에서 두드러졌습니다.
특히 물리적 객체를 3D로 시각화할 수 있는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 애플리케이션이 등장한 이후, 물리적 세계를 가상으로 표현하는 아이디어가 등장했습니다.
IoT 장치의 대규모 배치와 연결성으로 인해 농업, 교통, 자동차, 의료 및 건설 등 많은 산업에서 디지털 트윈의 개념이 등장하고 있습니다.
건설 업계에 등장한 디지털 트윈
부동산 관리자와 IT 전문가들에게 가장 큰 과제는 기존 건물과 새 건물에 존재하는 레거시 시스템입니다. 건물이 적어도 반세기 동안 지속되어야 하기 때문에 대부분의 최신 시설에 있는 자동화 시스템은 수년 또는 수십 년 동안 작동하도록 설계되었습니다.
새 건물, 특히 사무용 건물이 납품되면 건설업자는 전체 시방서와 작동 설명서(대개 CD 또는 DVD 포함)를 소유자에게 건네주고, 여러 하위 시스템에 대한 인쇄된 책을 전달합니다. 건물 관리자와 유지 관리 담당자는 문서를 검토하고 필요한 경우 유지 관리 작업 및 수리를 수행할 준비를 해야 합니다.
건물의 디지털 트윈 개념은 여전히 업계에 새로운 개념이며, 미래 지향적인 기업만이 기술 회사와 협력하여 기능적인 디지털 모델을 만듭니다. 다행히도, 더 나은 에너지 효율성과 강력한 분석 및 감지 데이터의 잠재력에 대한 필요성 덕분에 혁신적인 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
이러한 동향을 통해 사용자는 비용과 에너지를 절약할 수 있는 기회를 창출하여 경쟁 시장에서 새로운 인재를 유치하고 보유합니다. 소유자는 고급 기술을 통해 비용을 절감하고 건물 내에서 특별한 경험을 제공할 수 있습니다.
Microsoft 및 Siemens와 같은 회사는 IoT 센서 및 디지털 트윈 기술을 사용하여 이해 관계자가 시뮬레이션을 실행하고 완벽한 설계를 수행하며 단일 창에서 문제를 신속하게 식별할 수 있도록 지원합니다. 다른 많은 산업에서와 마찬가지로 건설업자는 자신의 분야에서 디지털 경제를 구현하는 기술 회사를 찾고 있습니다.
세입자에게 이러한 동향은 비용과 에너지를 절약하는 것 외에도 경쟁 시장에서 새로운 인재를 유치하고 보유할 기회를 창출합니다. 소유자의 경우, 고급 기술을 통해 비용을 절감하고 건물 내에서 특별한 경험을 제공하는 기회를 제공합니다.
디지털 트윈 붕괴
사물 인터넷(IoT)과 연결된 장치의 급증으로 인해 대부분의 시스템과 공간에 장비 및 작동에 대한 정보를 지속적으로 전송할 수 있는 센서군을 갖추게 되었습니다. 또한 이제 중앙 제어 시스템에서 엘리베이터 작동, 조명 수정 또는 방 및 공간의 온도 조절과 같은 대부분의 작업을 수행할 수 있습니다.
3D CAD 표현과 실시간 연결을 갖춘 이 기술을 사용하여 건물 전체를 사실적으로 묘사하고, 모델을 사용하여 잠재적인 문제를 감지하고 강조하며, 복잡한 제어 패널 대신 모델에서 일반적인 제어 기능을 수행할 수 있습니다.
다행히도, 수년 전에 전체 건축 산업이 종이에서 디지털로 이동함에 따라, 이전에 "청사진"이라고 불렸던 모든 것이 이제는 상세한 CAD 도면 및 모델이 되었습니다. 또한 많은 HVAC, 온도 조절장치, 엘리베이터, 게이트, 보안 시스템 및 기타 건축 시스템에는 이더넷, Wi-Fi, 셀룰러 네트워크 또는 LPWAN을 통한 연결이 포함되어 있습니다.
디지털 트윈의 가장 중요한 이점인 시뮬레이션 및 예방 유지 관리
디지털 트윈을 통해 조직은 현실성 있는 몰입적인 환경에서 물리적 자산과 상호 작용할 수 있습니다.
"시뮬레이션은 디지털 트윈이 있는 중요한 앱 중 하나입니다. 디지털 복제본을 만들면 가능한 시나리오를 시뮬레이션하고 목표를 추구하고 통찰력을 찾을 수 있다는 점이 디지털 트윈의 중요한 부분입니다." Microsoft의 Azure IoT 기업 부사장인 says Sam George의 말입니다. "어떤 면에서 건물, 공장 및 에너지 분배 시스템에 설치되는 IoT 장치는 창과 같은 역할을 합니다. 그러나 디지털 트윈으로 이러한 환경을 모델링하면 건물 자체가 애플리케이션이 됩니다. 그리고 물리적 세계와 상호 작용하는 데 익숙하기 때문에 조직 내 모든 사람이 쉽게 확인할 수 있습니다."
건물 설계자는 증강 현실과 같은 기술과 디지털 트윈을 사용하여 환경을 시뮬레이션하고 공간의 최적 사용을 결정하고 외부 표면에 미치는 날씨의 영향을 계산하며 환기 및 온도 제어 시스템을 최적화하고 보다 지속 가능한 환경을 조성할 수 있습니다.
"디지털 트윈에서 다양한 출처의 데이터를 결합하고 분석을 개선하고 효율성을 높이기 위한 조치를 취할 것으로 기대하며, 에너지 효율을 극대화하여 비용 및 온실가스 배출량을 절감할 수 있을 것으로 보입니다." Brookfield Properties의 글로벌 기업 개발 책임자인 Kevin Danehy의 말입니다. "기존의 건물과 새로운 건물에서 에너지 및 온실가스 배출량은 20% 이상 절감될 수 있습니다."
건물 관리자는 다른 시스템의 성능을 모니터링하고 잠재적인 문제의 조기 징후를 감지하며 향후 문제를 방지하기 위해 필요한 예방 유지 관리를 수행할 수 있습니다. 또한 데이터 수집이 진행됨에 따라 유지 관리 작업을 조정하여 시간에 따른 구성 요소 및 시스템 성능을 "예측"할 수 있습니다.
이러한 연결 수준에 도달하고 디지털 트윈의 잠재력을 활용하려면 업계 이해 관계자가 시스템을 개방하고 협업해야 합니다.
"쉽게 연결할 수 있어야 한다고 생각합니다. 모든 종류의 시스템을 최대한 빠르고 쉽게 연결할 수 있어야 합니다. 이를 통해 데이터에서 가치를 도출하는 방법에 대해 실제로 생각할 수 있기 때문입니다." Siemens의 SaaS 글로벌 영업 책임자인 Elisa Rönkä의 말입니다. "그래도 에코시스템 오버 에코시스템 접근 방식과 같은 비독점적인 접근 방식도 있습니다. 다른 사용자를 초대하여 해당 데이터를 사용하고 발명하고 새로운 솔루션과 가치를 창출할 수 있습니다."
3D 비디오 게임부터 디지털 게임에 이르기까지
디지털 트윈을 통해 조직은 현실성 있는 몰입적인 환경에서 물리적 자산과 상호 작용할 수 있습니다. 특히 비디오 게임을 위한 선도적인 3D 개발 플랫폼으로 유명한 Unity Technologies는 현재 많은 응용 분야에서 사실적인 3D 표현을 위한 다양한 서비스를 제공하고 있습니다.
Unity와 기타 기업은 증강 현실과 가상 현실을 사용하고 전체 건물 및 기타 인프라를 관리하기 위한 "메타버스"의 가능성에 투자하고 있습니다.
Unity의 Verticals 총괄 부사장인 Julien Faure의 말입니다. "실시간 3D 디지털 트윈을 사용하여 가장 필요한 사람에게 연결할 수 있습니다. 예를 들어 HoloLens 2와 같이 현장 직원부터 고객 서비스 전문가에 이르기까지 증강 현실로 안내하여 유지 관리 작업을 캡처하고 마스터 모델에 피드백하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다."
"물리적 환경의 디지털 발자국을 생성하면 제품을 생성하는 방법, 위험이 있는 위치, 잠재적인 재해를 방지하는 방법에 대해 파악할 수 있습니다." Siemens의 CIO인 Hanna Hennig의 말입니다. "디지털 트윈을 매우 신뢰하며, 클라우드와 같은 기술을 통해서만 가능한 디지털 트윈은 적은 비용으로 더 많이 생산하여 지속 가능성을 개선할 수 있는 방법을 파악하여 더 많은 데이터를 처리할 수 있습니다."
