4차 산업혁명과 함께 다양한 기술과 서비스의 융복합이 강조되고 있는 현재, 디지털트윈은 빼놓을 수 없는 핵심 키워드가 됐다. 디지털트윈은 현실세계를 가상공간에 구현해 현실세계의 문제를 예측하고 해결 방안을 모색함으로써 본질적으로 보다 나은 생활공간을 추구할 수 있도록 하는 기본 수단이기 때문이다. 이러한 디지털트윈의 성공적인 구축과 활용을 위한 공간정보 및 공간정보 표준화의 필요성과 현황을 소개한다.
디지털트윈의 핵심, 공간정보
이미 여러 자료와 문헌을 통해 잘 알려져 있는 바와 같이, 디지털트윈이란 현실세계와 동일하게 구축 된 가상의 세계로써, 현실세계와 상호작용을 주고받는 다양한 인터페이스를 포함하여 개념화된다. 이 러한 디지털트윈은 현실세계에 대한 모니터링 및 분석뿐 아니라, 시뮬레이션, 예측 등을 수행한다. 또 한 이를 바탕으로 현실세계의 문제를 발견해 그 해결방안을 찾고, 보다 효율적인 현실세계의 운영방 안을 도출하며, 나아가 현실세계의 문제를 사전에 예방할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
디지털트윈은 제조분야의 문제점을 해결하고 생산성을 향상시키기 위한 방법으로 고안되었으나, 개 념적 유용성으로 인해 최근에는 다양한 분야로 확장되어가고 있다. 이러한 확장의 대표적인 사례가 스마트시티라 할 수 있으며, 그 핵심 구성요소로 국토정보에 대한 디지털트윈이 존재한다. 데이터를 중심으로 한 다양한 기술과 서비스의 융합으로 주목받고 있는 스마트시티와 그 안에 존재하는 디지 털트윈은 도시의 다양한 문제를 분석·해결하고, 보다 효율적이고 살기 좋은 도시공간을 만들기 위해 활용된다.
이러한 스마트시티와 디지털트윈을 구현하고 실현하기 위해서는 다양한 요소가 필요하지만, 그 중에 서도 가장 핵심적인 부분은 다름 아닌 공간정보다. 사람들의 일상생활이 이루어지고 서비스가 제공되 는 현실세계의 공간을 가상으로 표현하기 위한 필수 요소가 공간정보이기 때문이다. 공간을 디지털트 윈으로 표현하기 위해서는 지형정보부터, 3D 건물, 도로 등의 인프라 및 지하공간시설에 대한 부분까 지 폭넓은 공간정보가 필요하다. 이러한 공간정보는 비단 공간을 표현하는 것뿐 아니라, 다양한 현상 및 서비스 등을 연계하는 핵심 구성요소로도 활용될 수 있다.
공간을 디지털트윈으로
표현하기 위해서는
지형정보부터, 3D 건물,
도로 등의 인프라 및
지하공간시설에 대한
부분까지 폭넓은 공간정보가
필요하다. 이러한 공간정보는
비단 공간을 표현하는 것뿐
아니라, 다양한 현상 및
서비스 등을 연계하는 핵심
구성요소로도 활용될 수 있다.
‘완전한’ 디지털트윈을 위한 공간정보 표준화
디지털트윈에 있어서 공간정보가 필수 불가결하다는 사실은 국내에서 추진되고 있는 다양한 연구개 발 및 과제 등을 통해 확인할 수 있다. 국토교통부에서는 한국판 뉴딜 10대 과제 중의 하나로 디지털 트윈의 성공적 구축을 선정하고, 이를 위해 3차원지도, 정밀도로지도, 지하공간지도 등을 포함한 다 양한 유형의 공간정보 구축을 추진 중이다. 스마트시티를 추진 중인 세종시와 부산시 등의 많은 서비 스들도 디지털트윈 개념을 바탕으로 논의되고 있으며, 서울시의 3차원 모델과 LX한국국토정보공사 가 전주시와 함께 추진했던 버추얼전주 등도 디지털트윈을 표방하고 있다.
이러한 디지털트윈이 제 역할을 수행하기 위해서는 연계되는 서비스들에 일관된 관점과 이해를 적용 할 수 있어야 하며, 이는 표준에 기반한 디지털트윈의 구축으로만 달성될 수 있다.
특히 디지털트윈을 보다 완전하게 구축하기 위해서 공간정보 표준화가 반드시 필요하다. 현재 디지털 트윈이 적용된 다양한 사례들은 현실공간의 모든 부분을 완벽하게 구현하는 방식이 아닌, 특정한 관 점과 요구사항을 반영해 구축된 것이다. ‘완전한’ 디지털트윈을 위한 요구사항을 완벽하게 정의하기 도 힘들뿐더러, 현재 상황에서 그리 효율적이지도 않기 때문이다. 하지만 특정한 관점과 요구사항을 반영해 구축되는 부분적인 디지털트윈들이 점진적으로 연계될 경우, ‘완전한’ 디지털트윈에 가까워질 수 있다. 그런데 이러한 디지털트윈의 연계와 확장을 위해서는 표준화 과정이 꼭 필요하다. 각 부분들 이 따라야 하는 참조모델, 만족시켜야 할 기본적인 요구사항 그리고 구현을 위한 기능적 단위나 인터 페이스들이 표준화되어야만 부분적인 디지털트윈들이 무리 없이 하나로 이어질 수 있기 때문이다.
표준화와 표준협력 확대 현황
디지털트윈에 대한 표준화는 관련 이슈의 부각과 더불어 현재 전반적인 논의가 시작되는 단계다. 일 반적인 디지털트윈에 대한 표준화 논의는 ISO1) , ISO/IEC2) JTC1-AG11, ITU-T3) 등에서 디지털트윈 개 념을 활용하는 분야별로 참조구조, 유즈케이스, 용어, 사례 등에 대해 진행되고 있다. 이러한 논의들 중, 디 지털트윈과 직접적으로 관련되어 공식적인 표준이 제정되고 있는 것은 제조분야의 디지털트윈 개념 및 요구사항을 정의하는 ISO 23247 Digital Twin Framework for manufacturing 뿐이며, 타 분야에서의 논의 는 이후 지속적으로 진행될 것으로 보인다. 공간정보를 중심으로 하는 디지털트윈에 대한 표준화의 논의 는, 공간정보에 대한 주요 표준기구인 ISO TC211 Geographic Information 및 OGC4)를 위주로 진행되고 있으며, 주로 전반적인 동향, 사례, 필요성 및 향후 방향 모색 등에 초점을 맞추고 있다.
사실, 공간에 대한 디지털트윈의 구현을 위해 활용될 수 있는 공간정보에 대한 표준화는 ISO TC211 및 OGC에 의해 어느 정도 기본 체계가 갖춰져 있다고 할 수 있다. 이는 공간정보에 대한 개념부터, 참조 모델, 좌표체계, 주소, 기하, 품질, 메타데이터, 카탈로그, 제품사양, 응용스키마 규칙 및 온톨로지 등 에 이르기까지 넓은 범위에 걸쳐 진행되어 왔다.
최근에는 ISO TC211 및 OGC 등에서 기존의 공간정보 표준체계를 바탕으로, 스마트시티, 자율주행 차량, 디지털트윈과 같은 최근의 이슈와 응용들을 지원하기 위한 표준협력 확대를 강화하고 있다. 예 를 들어, ISO TC211은 스마트시티의 표준화와 공간정보의 역할 등을 논의하기 위해 ISO/IEC JTC1 등과 논의를 진행 중이며, TC59/SC13 및 TC204 와의 Joint Working Group을 통해 BIM(Building Information Modeling) 및 ITS(Intelligent Transport System) 분야와의 표준화 협력도 진행하고 있다.
표준화를 통한 확장 모색해야
공간과 이에 대한 공간정보를 중심으로 하는 디지털트윈을 위해서는 공간정보에 대한 표준화 활동들 외에도 데이터의 의미적 연계와 더불어 다양한 도메인의 효율적 연계 및 참조 등을 위한 표준화가 필 수적으로 요구된다. 표준화에 기반해야만 제각기 구현된 디지털트윈들이 상호 연계될 수 있고 나아가 제 기능을 발휘할 수 있기 때문이다. 또한 다양한 도메인의 연계를 포함한 논의 역시 향후 보다 구체 적으로 진행되어야 할 것이다.
이렇듯, 디지털트윈과 공간정보는 분리할 수 없는 관계이며, 성공적인 디지털트윈의 구현과 활용을 위 해서는 공간정보의 표준화 및 확장이 반드시 필요하다. 우리나라는 현재 스마트시티를 비롯해, 디지털 트윈을 핵심으로 하는 다양한 정책과 연구, 그리고 서비스 개발 등을 활발히 진행하고 있다. 따라서 각 분야에 대한 표준화를 선제적으로 진행해야만 궁극적인 목표를 달성할 수 있는 디딤돌을 놓을 수 있다. ‘표준화’라는 단단한 디딤돌을 바탕으로 디지털트윈이 성공적으로 이루어지기를 기대한다.
1) International Organization for Standardization
2) International Electrotechnical Commission
3) International Telecommunication Union–Telecommunication Standardization Sector
4) Open Geospatial Consortium
