자동차 산업에서 디지털 트윈을 통해 디지털 혁신을 가속화하는 사례

디지털 트윈은 가상의 3차원 공간에 물리적인 제품, 시설물 또는 프로세스를 디지털 복제하는 것으로, 실제 시스템의 행동을 실시간으로 모니터링하고 최적화할 수 있는 기술입니다. 디지털 트윈은 예측 분석, 실시간 모니터링, 자율 시스템과의 통합 등의 기능을 지원해 산업 현장을 혁신적으로 변화시키고 있으며, 최근에는 지속 가능한 에너지 관리에 있어서도 중요한 역할을 하고 있습니다. 이번 아티클에서는 글로벌 자동차 기업이 디지털 트윈을 활용해 지속 가능한 미래를 위한 혁신적인 솔루션을 구축한 사례를 알아보겠습니다.

지멘스-메르세데스 벤츠, 디지털 에너지 트윈 협력

지멘스는 메르세데스 벤츠와 협력해 자동차 산업의 지속 가능한 공장 계획의 미래를 촉진하기 위해 디지털 에너지 트윈을 공동 개발했다고 밝혔습니다. 지멘스와 메르세데스 벤츠의 디지털 에너지 트윈은 오는 2039년까지 전 세계 자동차 제조업체의 생산 현장을 100% 재생 에너지로 운영하겠다는 목표를 실현하기 위해 설계됐습니다. 공장을 새로 건설하거나 기존 공장을 재설계 또는 확장하는 경우, 초기 단계에서 에너지 계획 프로세스를 개선함으로써 계획 시간을 크게 단축시키는 것이 핵심입니다.

지멘스와 메르세데스 벤츠의 이번 협력을 통해 독일 진델핑겐의 메르세데스 벤츠 공장인 ‘팩토리 56’에서 디지털 에너지 트윈이 테스트됩니다. 디지털 에너지 트윈은 건물, 기술 장비 및 에너지 생산의 행동 모델을 기반으로 다양한 데이터를 연결하며, 에너지 효율 및 관련 비용 절감, 배출량 감소 등의 운영 최적화를 위한 권장 사항을 제공합니다. 지멘스는 탈탄소화 및 에너지 트윈 분야의 노하우를 바탕으로 메르세데스 벤츠의 글로벌 생산 네트워크 전반에 걸쳐 디지털 에너지 트윈을 광범위하게 구현할 수 있도록 교육과 개발, 유지보수를 지원할 예정입니다. 양사는 이번 협력을 통해 디지털 에너지 트윈을 활용해 에너지 효율적인 빌딩 프로세스를 성공적으로 시각화하고 분석화하여, 궁극적으로 지속 가능한 방식으로 최적화시키는 것을 기대하고 있습니다.

현대차그룹 싱가포르 글로벌 혁신센터 준공, 글로벌 R&D-제조-비즈니스 분야 변화 주도

지난 11월, 현대자동차 그룹은 인공지능, 정보통신기술(ICT), 로보틱스 등 첨단기술을 융합한 제조 시스템을 바탕으로한 ‘현대차그룹 싱가포르 글로벌 혁신센터(HMGICS)’ 준공을 완료했다고 밝혔습니다. 현대차그룹은 가상의 3차원 공간에 디지털 트윈 기반의 메타 팩토리(Meta-Factory)를 구축해 공정 전반의 효율성을 끌어 올렸으며, 실제 공정을 시범 가동하지 않고도 최적화된 가동률을 산정하고, 물리적인 방문 없이도 제조와 물류 공정을 손쉽게 관리할 수 있게 되었습니다. 또한 디지털 트윈을 통해 작업자가 가상의 공간에서 지시를 내리면 각 공정에 배치된 로봇들이 최적의 타이밍과 경로를 계산해 업무를 수행합니다.

현대차그룹은 HMGICS에서 개발 및 실증한 플랫폼을 미국 조지아에 위치한 현대차그룹 메타플랜트 아메리카 및 2025년 완공 예정인 한국 울산 EV 전용공장 등 글로벌 전기차 신공장에 단계적으로 도입해 생산 효율을 극대화한다는 계획입니다.

자동차 공장 건설 및 관리에 활용 가능한 디지털 트윈 Beamo

Beamo는 360도 카메라로 찍은 사진을 이어 붙여 현장을 가상 공간에 디지털로 구현하는 디지털 트윈 서비스입니다. 360도 카메라와 스마트폰을 삼각대에 장착하고 현장을 돌아 다니면 자동으로 캡처가 실행됩니다. 캡처한 데이터를 업로드하면 단 몇 분만에 현장에 대한 디지털 트윈 결과물을 확인할 수 있습니다.

이러한 디지털 트윈 서비스를 자동차 공장 건설 단계에 적용하면 시공 현장을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 됩니다. Beamo를 활용해 주기적으로 건설 현장을 캡처하여 하루가 다르게 달라지는 현장의 상황을 원격으로 생생하게 모니터링할 수 있습니다. 최대 4분할로 서베이를 비교할 수 있는 기능으로 프로젝트 진행 과정을 시간별로 시각화하여 분석할 수 있으며, 타임라인 보고서를 생성하여 날짜별 진행 상황을 프로젝트 관계자들과 공유할 수 있습니다. 디지털 트윈의 활용을 통해 본사와 멀리 떨어진 건설 현장을 직접 방문하지 않고도 모니터링할 수 있어 공사 진척 상황이나 안전 관리 상태 등을 확인할 수 있으며, 이는 결과적으로 공사 기간 및 비용 절감으로 이어집니다.

이뿐만 아니라 Beamo와 다양한 IoT 센서 데이터를 연동하여 공장 모니터링 및 관리에 활용할 수도 있습니다. 공장 내 설치된 IoT 센서는 온도, 습도, 공기질, 에너지 소비, 장비 성능 등과 같은 다양한 매개변수에 대한 실시간 데이터를 수집할 수 있으며, 이는 디지털 트윈으로 전송되어 시설의 상태를 종합적으로 파악할 수 있는 정보로 제공됩니다. 관리자는 원격으로 공장 내부를 모니터링하여 문제를 빠르게 파악하고, 현장에 직접 가지 않고도 특정 시스템이나 장비를 제어할 수 있어 운영을 최적화할 수 있습니다. 

디지털 트윈은 제조업부터 에너지 분야까지 여러 산업 현장에서 혁신을 위한 강력한 도구로 활용되고 있습니다. 이를 통해 기업은 생산성을 높이고 유지보수 비용을 절감하며, 더욱 환경 친화적인 운영 방식으로 시스템을 전환할 수 있으며, 이는 지속 가능한 에너지 관리와 글로벌 경쟁력을 높이는데도 큰 이점이 됩니다. 결론적으로, 디지털 트윈은 산업 혁명의 핵심 기술 중 하나로 자리 잡고 있으며, 지멘스-메르세데스 벤츠의 사례와 같이 기업 간 협력을 통해 더욱 발전할 것으로 전망됩니다.