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전 세계에서 가장 널리 사용되며 확장 가능한 실시간 개발 플랫폼의 강력한 기능을 활용하여
혁신을 가속화하고 빠르게 변화하는 업계 환경에서 차별화된 경쟁력을 확보하세요.
‘디지털 트윈’ 은 현실 세계의 사물, 시스템, 환경 등을 컴퓨터 속 가상세계에 동일하게 구현하는 것으로, 소개해드릴 물류센터 통합 모니터링 시스템을 가능하게 하는 핵심적인 기술입니다. 디지털 트윈을 활용하면 실시간 데이터 분석을 통해 현장에서 발생할 수 있는 각종 문제에 대한 사전 예측 및 대응이 가능해질 뿐만 아니라, 다양한 시뮬레이션이 가능해져 다양한 산업분야에서 주목받고 있는 기술입니다.




물류센터에 디지털 트윈을 구현한 LG CNS의 김지현 책임님, 김현민 선임님, 문희경 총괄님은 Unity 엔진을 선정하게 된 이유로 ‘물리기능’과 ‘멀티 플랫폼 지원’을 꼽습니다.

 

물리 엔진 기반의 실사 수준 환경 제작
기존의 시뮬레이션 소프트웨어 충돌이나 적재와 같이 현실에서 일어나는 물리적인 상황들을 제대로 반영하지 못하는 경우가 많았습니다. 데이터 처리 프로세스가 느려 현장에서 발생한 문제를 처리하는 데 오랜 시간이 소요되기도 하였습니다. 예를 들면, 물류센터에서 박스가 컨베이어 벨트를 이동하는 과정에서 물리적인 충돌이 가해지면 튕기거나 떨어지게 되었을 때, 모니터링 시스템에서는 오브젝트가 중첩되어 나타나거나 고장 난 영역이 빨간색으로 표시되며 장비 상태 정보만을 보여주는 정도였고, 문제가 발생하는 실제 위치를 정확히 표현하지 못하여 오작동을 해결하기까지 프로세스가 복잡했습니다. 

게임 엔진이 산업영역에서 주목받고 있는 이유 중 하나는 이러한 물리적인 상황을 표현해낼 수 있다는 점입니다. Unity의 Physics 기능은 광원, 사물의 충돌 등 물리법칙을 반영할 수 있어 기존 산업 솔루션이 갖고 있는 이러한 한계에 대한 기술적인 해결방안을 제시합니다. 

실제 물류센터의 모니터링 시스템은 Unity의 물리 엔진 도입 이후에 크게 개선되었습니다. 관리자는 공장이 돌아가고 있는 상황을 모니터 속 3D 화면으로 실물을 보듯 점검할 수 있고, 상황실에서는 시뮬레이터 상에 표시된 위치만 보고도 어떤 장비에서 문제가 발생했는지 직관적으로 파악할 수 있습니다. 결과적으로 장비와 설비가 오작동할 시 이를 처리하는 속도가 빨라져 물류센터의 운영 효율을 극대화할 수 있습니다.


멀티플랫폼 지원
많은 게임 개발자들이 다양한 플랫폼으로의 확장을 고려하여 Unity를 개발플랫폼으로 선택하는 것처럼, 멀티플랫폼 지원은 인더스트리에서도 중요한 요소입니다. 산업용 어플리케이션 역시 다양한 디바이스 상에서 활용될 가능성이 높기 때문입니다. 과거에는 모바일용, PC용 시뮬레이터를 각각 제작해야 했지만 Unity 엔진으로 제작하게 되면 간단한 옵션 변경만으로 모바일, 데스크탑, 콘솔, TV, AR, VR, 웹 등 25개 이상의 플랫폼에 적합한 어플리케이션을 만들 수 있습니다. 뿐만 아니라, 다양한 3D 포맷을 지원하고, Autodesk, Dassault 등의 파일을 플러그인을 통해 경량화하여 불러올 수 있기 때문에 여러 비즈니스에 특화되도록 최적화가 가능합니다. 각각의 플랫폼에 맞게 개별적으로 개발을 하던 방식과 비교했을 때 비용절감과 신속한 개발이라는 커다란 이점이 있는 것이죠.

이렇게 구현된 물류센터 모니터링 시스템은 콘솔 뿐만아니라 모바일기기를 지원하여 이제 이제는 물류센터 곳곳을 다니면서 모니터링 화면을 보며 실시간으로 현장 감독이 가능해졌습니다. 




디지털 트윈 구현
디지털 트윈은 데이터를 시각화하여 보여주는 ⑴기능적 디지털 트윈, 데이터 실시간 연동이 이루어지는 ⑵커넥티드 디지털 트윈, 물리 기반 시뮬레이션이 적용 된 ⑶지능형 디지털 트윈, 세 가지 단계로 구분할 수 있으며, 디지털 트윈 자체를 구현하기 위해서는 다음의 과정을 거칩니다. 



3D 모델을 비롯하여 데이터 모델, 물리 모델 등 다양한 형태의 모델링이 완료되면, 이 모델링 데이터를 압축하고 처리해서 보여주는 시각화 작업이 진행됩니다. Unity 엔진은 기존 산업용 3D 엔진이 갖고 있는 취약점을 보완하여 렌더링 하고 멀티디바이스 및 AR/VR 환경 등에서 동작이 가능하도록 개발하는 작업 또한 여기에 포함됩니다. 물류센터 프로젝트의 경우 이 과정에서 유니티와 코리아와의 협업을 통해 보다 직관적이고 시각적으로 우수한 UX를 구현할 수 있었습니다. 

이어서 실제 모니터링 기능을 하기 위해서는 데이터와 가상의 객체를 리얼타임으로 연관 지을 수 있는 연결 작업을 진행하고(Connectivity), 마지막으로 수집한 데이터를 어떻게 사용할 것인지 분석하고, 3차원 안에서의 데이터 분석과 물리 기반 시뮬레이션을 운영하며 디지털 트윈의 한 사이클이 완성됩니다. 

디지털 트윈의 미래

LG CNS의 많은 프로젝트들은 무에서 유를 창조하는 기존에 없던 서비스를 만들어 내는 일입니다. 혁신은 그 누구도 본적이 없는 것이기에 프로젝트를 시작할 때에는 기술이 갖는 강점에 대해 공감을 받는 것이 쉽지 않았습니다. 하지만 기술 구현 후 현업에서 활용이 되고부터는 ‘다른 데이터와 결합하여 추가적인 기능 구현이 가능 하지 않을까?’와 같은 현업의 아이디어와 인사이트가 더해지며 디지털 트윈의 활용도나 발전 가능성이 커지고 있습니다. 

LG CNS연구소 내에서도 이러한 활용 사례를 통해 다른 산업영역에서 디지털트윈을 어떻게 활용하고 확장해나갈 수 있을지, 어떻게 구현할 수 있을지에 대해 무궁무진한 아이디어가 오가고 있습니다. 가구나 대형가전 구매 시, 배치를 시뮬레이션 해볼 수도 있고, 자율주행 모니터링 관제 시스템에서의 활용 가능성도 기대되고 있습니다. 디지털트윈은 그동안 영화에서만 보아왔던 일들을 조금씩 현실로 만드는 기술로 자리 잡아가고 있습니다.

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