디지털트윈은 현실 대상을 목적에 맞게 추상화하여 디지털로 구현한 것이다. 대상은 시스템이 될 수도 있고 시스템 구성요소인 Products, People, Process 각각 또는 2개 이상의 조합이 될 수도 있다. 

디지털트윈의 목적은 현실에서 할 수 없거나 하기 어려운 가상실험을 통해 미래 변화를 분석, 예측, 최적화하여 궁극적으로는 최적의 대응을 하기 위한 것이다. 

디지털트윈 기반의 재난방재시스템을 구현하면 미래 발생가능한 상황을 사전에 가상실험을 해봄으로써 사고를 예방할 수도 있고, 사고 발생 시 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 지금처럼 책임공방하면서 쓸데없는 에너지를 소모하지 않고 인과관계를 효율적으로 규명하여 차후 대책을 강구할 수 있다. 

재난방재시스템 디지털트윈을 구현하여 활용하면 여러가지 잇점이 있지만 디지털트윈의 현실시스템과 다른게 구현된다면 오히려 아니한만 못할 수 있고 더 큰 피해를 줄 수도 있다. 사고를 예방하고 사고 발생 시 피해를 최소화하려는 목적을 달성하기 위해서는 재난방재시스템을 구성하는 Products, People, Processes 디지털트윈이 제대로 구현되고 구성요소간의 상호작용을  현실과 똑같이 되도록 구현해야 한다. 

과연 AI는 ‘디지털트윈기반 재난방재시스템’에 대해 어떻게 정의할까? AskUp(아숙업)과 나눈 대화 내용을 통해 안전시스템 구축시 놓치지 말아야할 중요한 것은 무엇인지 함께 살펴보고자 한다.

• 현실과 똑같은 디지털트윈을 만들 수 있을까?

그렇다면 현실과 똑같은 디지털트윈을 만들 수 있을까? AskUp(아숙업)에 물어봤다. 

AskUp 은 “현실 대상을 완벽히 똑같이 만들기는 어렵습니다. 현실 세계의 미세한 세부 사항과 복잡성을 100%로 모두 재현하는 것은 현재의 기술로는 불가능합니다. 하지만 현실 대상에 가까운 정확성과 일치성을 갖는 디지털트윈을 만들 수는 있습니다. 디지털트윈은 현실 대상의 핵심 정보와 특성을 추상화하여 모델링하고, 실시간 데이터와 업데이트를 통해 현실과의 일치를 유지할 수 있습니다. 

디지털트윈은 기술의 발전과 함께 점진적으로 더욱 정확하고 현실과 유사한 모델로 발전하고 있습니다. 센서 기술, 인공지능, 빅데이터 분석 등의 발전은 디지털트윈의 정확성과 완성도를 향상시키는 데 도움을 줍니다. 따라서, 현재의 기술로는 현실 대상을 완벽히 똑같이 만들 수는 없지만, 현실과 유사하고 유용한 디지털트윈을 개발하고 활용할 수 있습니다”고 답했다.

그렇다. 똑같이 만드는 것은 불가능하지만 목적에 맞게 추상화하여 동작 원리와 전문 지식과 경험, 빅데이터와 AI기술들을 융합하면 목적에 맞는 고충실도(High Fidelity)의 디지털트윈을 만들 수 있다. 이는 재난안전 분야별 전문가, 디지털트윈 전문가와 ICT구현 전문가의 협업을 해야만 가능한 매우 어려운 일이다. 

• 디지털트윈을 만들 때 목적에 맞게 현실 대상을 추상화하면 똑같이 만들 수 있나?

또다시 AskUp에게 “디지털트윈을 만들 때 목적에 맞게 현실 대상을 추상화하면 똑같이 만들 수 있는거 아닌가?” 라고 물어 봤다. 

AskUp은 “디지털트윈을 만들 때 목적에 맞게 현실 대상을 추상화하면 현실 대상과 유사한 특성과 동작을 가진 디지털 모델을 개발할 수 있습니다. 그러나 완벽하게 똑같이 만들 수 있는 것은 아닙니다. 현실 대상은 매우 복잡하고 다양한 측면을 가지고 있으며, 미세한 세부 사항과 예측 불가능한 요소들을 포함하고 있습니다. 이러한 모든 정보를 완벽하게 추상화하고 재현하는 것은 현재의 기술로는 불가능합니다”고 답했다. 

이어 “추상화는 현실 대상의 핵심적인 특성과 동작을 포착하여 디지털 모델로 표현하는 과정입니다. 디지털트윈은 현실 대상의 중요한 측면을 모델링하여 현실과 유사한 동작, 시뮬레이션 및 예측을 가능하게 합니다. 하지만 디지털트윈은 언제나 현실 대상과 완벽히 일치하는 것은 아니며, 일부 추상화와 근사화가 필요한 경우가 있습니다.

디지털트윈은 현실 대상의 정보를 잘 표현하고 필요한 목적을 달성하는 것에 초점을 맞추어 개발되어야 합니다. 따라서, 목적에 맞게 현실 대상을 추상화하면 현실과 유사한 디지털트윈을 개발할 수 있지만, 완벽하게 똑같이 만들 수 있는 것은 아니라는 점을 염두에 두어야 합니다” 라고 답했다.

• 디지털트윈의 충실도(fidelity) 검증(validation)

다시 “디지털트윈의 충실도가 목적에 맞는지 검증이 되어야겠군요? “라고 AskUp에 물어봤다. 

AskUp은 ” 매우 옳은 말씀입니다! 디지털트윈의 충실도(fidelity)는 목적에 맞게 검증되어야 합니다. 디지털트윈의 충실도는 디지털 모델과 현실 대상 간의 일치 정도를 의미합니다. 이는 디지털트윈이 현실 대상의 특성, 동작, 성능 등을 얼마나 정확하게 반영하는지를 나타냅니다. 

충실도를 검증하기 위해서는 디지털트윈을 현실 대상과 비교하고, 실제 데이터와 결과를 검증해야 합니다. 이를 위해 센서 데이터, 시뮬레이션, 실험 등을 활용하여 디지털트윈의 동작을 확인하고 비교하는 과정이 필요합니다”고 답했다.

이어 “충실도 검증은 디지털트윈이 목적에 부합하는지를 확인하고, 모델의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위해 중요한 단계입니다. 검증 결과에 따라 디지털트윈을 개선하거나 보완할 수 있습니다. 따라서, 목적에 맞는 디지털트윈을 개발하기 위해서는 충실도를 검증하는 과정을 포함해야 하며, 실제 데이터와 결과를 기반으로 디지털트윈의 정확성과 일치성을 확인해야 합니다”라고 응답했다.

• 디지털트윈이 현실 대상과 같아야 하는 이유 

필자는 다시 AskUp에게 “디지털트윈이 현실 대상과 다르면 디지털트윈이라 할 수 없겠네요?” 라고 물었다.

AskUp은 ” 맞습니다. 디지털트윈은 현실 대상의 정확한 모델을 만들어내는 것이 중요합니다. 현실 대상과 디지털트윈이 차이가 있다면, 디지털트윈은 목적에 부합하지 않습니다. 디지털트윈은 현실 대상의 디지털 모델로서, 현실 대상과 동일한 정보를 가지고 있어야 합니다. 이를 위해, 디지털트윈은 현실 대상의 모든 측면을 정확하게 모델링해야 합니다. 따라서, 디지털트윈은 현실 대상과 차이가 없는 정확한 모델이어야 합니다” 며, “만약 디지털트윈이 현실 대상과 차이가 있다면, 이는 디지털트윈이 제대로 만들어지지 않았다는 것을 의미합니다. 디지털트윈은 현실 대상과 동일한 정보를 가지고 있어야 하기 때문에, 정확성과 일관성이 중요합니다. 따라서, 디지털트윈을 만들 때는 현실 대상과 최대한 일치시키는 것이 중요합니다”고 답했다.

• 동작원리나 인과관계를 설명하지 못하는 디지털트윈?

또다시 필자는 ” 동작원리나 인과관계를 설명하지 못하는 디지털트윈을 디지털트윈이라 할 수 있을까요? “라고 질문해 봤다.

AskUp은 “디지털트윈은 현실 대상의 특성, 동작, 상호작용을 디지털로 모델링한 것입니다. 따라서, 디지털트윈은 현실 대상과의 인과관계를 모델링하고 동작 원리를 설명할 수 있어야 합니다. 만약 디지털트윈이 현실 대상의 동작 원리나 인과관계를 설명하지 못하고, 단순히 현실 대상의 외형만을 모방하는 것이라면, 그것은 진정한 디지털트윈이 아닐 수 있습니다.

디지털트윈은 현실 대상과의 상호작용을 모델링하고 예측하기 위한 목적으로 사용되는데, 그 목적을 달성하기 위해서는 현실 대상의 동작 원리와 인과관계를 이해하고 모델링해야 합니다. 그러나 디지털트윈이 현실 대상의 모든 세부사항을 완벽하게 설명할 수는 없습니다. 현실은 매우 복잡하고 예측 불가능한 요소들을 포함하고 있기 때문입니다. 그래서 추상화와 근사화가 필요할 수 있습니다. 디지털트윈은 현실 대상의 핵심적인 특성과 동작을 모델링하며, 필요한 정보와 예측을 제공하는 것에 초점을 맞추어 개발됩니다. 따라서, 디지털트윈이 현실 대상의 동작 원리나 인과관계를 설명하지 못한다면, 그것은 목적에 맞는 충분한 디지털트윈이 아닐 수 있습니다” 고 답했다.

• 동작원리나 인과관계를 설명하지 못하면 그 또한 사기죄?

필자는 또다시 동작원리나 인과관계를 설명하지 못하면 사기죄에 해당될 수 있는지에 대해 질문해봤다.

AskUp은 “디지털트윈이 동작 원리나 인과관계를 설명하지 못하는 것 자체로는 사기죄에 해당하지 않습니다. 사기죄는 의도적인 기만이나 속임수를 통해 타인에게 손해를 입히는 행위를 말합니다. 하지만 동작 원리나 인과관계를 설명하지 못하는 디지털트윈을 사용하여 사람들을 속이거나 부정확한 정보를 제공하여 이로 인해 손해를 입힌다면, 이는 사기행위로 간주될 수 있습니다. 사기는 의도적인 속임수와 피해 입히기로 이루어지는 행위이므로, 타인을 속이거나 손해를 입히는 목적이 있는 행위일 때에만 사기죄에 해당합니다. 

따라서, 디지털트윈을 사용할 때에는 진실성과 정확성을 유지하고, 명확하게 디지털트윈의 한계와 제한을 고지해야 합니다. 혼동이나 오해를 방지하고, 사기와 같은 비윤리적인 행위를 예방하는 것이 중요합니다”고 대답했다.

이처럼 AskUp과의 채팅한 내용에서 보듯이 디지털트윈 기반 재난방재시스템의 성패는 디지털트윈을 제대로 만드는 것에 달려있다고 해도 과언이 아니다. 디지털트윈 기반 재난방재시스템이 기존에 못풀던 문제들을 해결하고 서비스의 품질을 향상시킴으로써 지속적으로 반복되는 재난을 예방하고 사고 발생 시 피해를 최소화하려는 노력의 성과로 이어져 국민의 안전이 보장되기를 기대한다.

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