3. 디지털 운영 관리

1) 산업 인프라 시설 설계, 건설 및 운영 관리 데이터 통합
운영 관리를 위한 디지털 트윈은 산업 인프라 시설 설계, 건설 및 운영 관리 데이터 통합과 활용을 통해서 구현할 수 있으며, 디지털 엔지니어링과 디지털 건설 데이터를 활용하여 디지털 운영 통합관리 시스템을 구축한다.
 
2) 영국 국가 디지털 트윈 체계 개발
디지털 운영 관리를 위해서 영국은 국가적으로 디지털 데이터를 활용한 건설과 시공 및 운영 관리를 위한 체계를 수립하고, 국가 디지털 트윈에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다.
 

3) 영국 국가 디지털 트윈 발전 모델
영국은 국가 디지털 트윈 발전 모델을 통해서 디지털 트윈 구축은 국가와 관리 조직에게 정보 기반의 의사결정을 할 수 있어 개선된 결과를 얻을 수 있다. 또 국가적으로 연결된 디지털 트윈 에코시스템을 구축하면 공공의 이익을 위한 데이터를 활용으로 큰 가치를 창출할 수 있으며, 국가 디지털 트윈의 원칙과 정보 관리 체계를 제시하였다.
벤틀리시스템즈와 캠브리지 대학의 CABB은 디지털 트윈의 기술 체계 종합적으로 검토하는 테스트베드를 구축하여 다양한 현실적인 요구사항과 디지털 트윈 모델이 다양한 업무에 미치는 영향을 분석하여 기술적으로 입증하는 디지털 트윈 연구 과제를 공동으로 수행하였다.
디지털 트윈 주요 연구 과제는 다음과 같다.
• 예측 데이터를 분석하여 자산 유지보수 구축
• 자산 설비 추적 관리 향상, 장비 사용 및 관리 효율성 제고
• 에너지 소비를 줄이기 위한 방법
• 증강현실 활용으로 유지 관리 및 점검 지원
• 서로 다른 데이터 소스의 데이터를 통합하기 위해서 디지털 트윈이 공통 데이터 표준과 상호운용성을 보장할 수 있도록 산업 시설물 자산 데이터를
3D BIM 모델과 통합하는 방법에 대한 연구

4) 영국 국가 디지털 트윈의 잠재력에 대한 연구 사례(CDBB)

5) CDBB, 국가 디지털 트윈 프레임워크 개발
• 국가 디지털 트윈 프레임워크 개발과 물리적 자산이나 시스템을 디지털 트윈 구현
• 산업 시설 자산의 상태와 운영 방법 등에 대한 실시간 데이터 연계하여 데이터를 기반으로 운영 관리/계획/예측하고, 운영 조직의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법 제시
• 서로 다른 데이터 소스의 데이터를 통합하기 위해서 디지털 트윈이 공통 데이터 표준과 상호운용성을 보장할 수 있도록 자산 데이터를 3D BIM 모델과
통합하는 방법 연구
• 빅데이터를 통합하여 전력, 폐기물 및 교통 등의 스마트시티 서비스 최적화 연구
6) 디지털 운영 관리의 개방성과 연결성
벤틀리시스템즈와 CDBB의 디지털 트윈 구축 시스템은 개방성과 연결성을 바탕으로 하고, 스마트시티 공간의 구성요소에 대한 다양한 접근과 데이터 공유를 위해서 개방형 시스템 모델로 구성한다. 또 광범위한 연결성과 개방성을 제공하기 위해서 디지털 트윈의 표준 환경을 iModeljs.org를 통해 개발 환경에 대한 모든 자료를 제공한다.

4. 디지털 트윈을 위한 정보기술(IT)

영국 국가 디지털 트윈의 잠재력에 대한 연구(CDBB) 결과를 바탕으로 디지털 트윈을 위한 정보기술(IT)은 변경 관리, 시각화, 현실 3D 모델, HTML5 및 개방된 에코시스템 연계와 디지털 트윈 제작과 관리 등으로 구성되어야 한다.

운영 관리를 위한 디지털 트윈은 인공지능(AI)/머신러닝을 이용한 데이터 분석 및 4D 시각화 기능을 연결할 수 있어야 한다. 연결된 디지털 데이터를 활용하여 분석된 결과의 시각화와 데이터 활용에 대한 확장성을 제공한다.

1) AI/머신러닝을 이용한 데이터 분석 및 4D 시각화
디지털 트윈의 인공지능 AI와 머신러닝의 구조와 활용을 위해서 벤틀리 디지털 트윈 서비스는 벤틀리 엔지니어링 솔루션이나 다른 회사에서 만든 엔지니어링 성과품을 디지털 트윈의 싱글 소스 데이터로 변환하는 기능을 제공하며, 디지털 트윈에 등록된 설계 성과물을 AI/ML을 이용해 프로젝트에 필요한 분석이나 예측을 통해서 데이터 기반의 의사결정을 지원한다.
각각의 업무 분야별 변경 사항에 대하여 시각화된 검토와 변경에 따른 프로젝트 영향 등을 AI를 통해서 분석하고 예측하며 중요한 변경 사항에 대한 의사결정을 데이터 기반으로 분석하고 관리할 수 있다.
  

2) 디지털 운영 관리를 위한 개방된 운영 관리 플랫폼
디지털 운영 관리를 위한 개방된 운영 관리 플랫폼은 개발에 관련된 API 및 예제 등을 모든 개발자에게 공개했다.
디지털 트윈은 다양한 운영 환경에서 사용이 가능하게 구성할 수 있다.
벤틀리시스템즈의 디지털 트윈 기반 플랫폼은 3D 모델 및 현실 모델을 이용한 엔지니어링, 건설 및 운영 관리 시스템 구축 및 활용이 가능하게 구성되어 있다.


엔지니어링 업무는 계약 요건과 설계 요건에 따라서 엔지니어링 업무가 진행되고 있는지 확인하고, 디지털 트윈을 통해서 검증하고 관리하는 것이 가능하다.
또 엔지니어링 업무에서 생성되는 다양한 파일 형식을 지원하고, 확장된 데이터 호환성을 제공하여 엔지니어링 기술, 운영 기술, IT 기술과 통합하는 디지털 트윈을 구축할 수 있다

디지털 트윈은 엔지니어링과 건설관리 과정에서 발생된 데이터를 이용하여 데이터 이관과 운영 관리 시스템으로 연계하여 운영 관리 디지털 트윈을 구축할 수 있으며, AI/ML을 이용하여 운영 상태에 대한 분석이나 예측을 통해서 데이터 기반의 의사결정을 지원하고, 운영 관리 디지털 트윈으로 확장하여 산업 시설물 자산관리와 운영 관리를 효율적으로 확장 운영할 수 있다.

ducksup.kim@bentley.com