건축가와 디자이너들 또한 디지털 트윈을 실험적으로 도입하고 잇다. 세계 최초의 3D 프린팅 다리의 성능을 시험하는데 이 기술이 사용되고 있는데, 이 데이터는 앞으로 다리의 디자인 개선 작업에 활용될 수 있다. 포스터+파트너스(Foster + Partner)의 경우, 건설 중인 건물의 디지털 트윈에 입력할 데이터를 수집하는데 로봇 개를 활용해 오고 있다.

전문적 서비스기업인 EY가 발표한 최근 보고서에 따르면, 디지털 트윈은 기존 건물의 온실가스 배출과 탄소발자국을 최대 50%까지 감축하고 비용절감 효과는 35%에 이른다.

보고서에서 사례로 인용하고 있는 싱가포르의 난양공과대학교(Nanyang Technological University)는 200개가 넘는 건물들이 들어서 있는 대학 캠퍼스의 에너지사용과 물소비, 탄소배출과 쓰레기 등을 줄이는데 디지털 트윈을 시범적으로 활용했다.

5년 간의 데이터를 투입해 운용한 결과, 건물 운영 개선방안이 도출되어 31%의 에너지절감과 9.6킬로톤의 탄소배출 효과를 거두었다.

스마트 건물 관리

시티제니스의 스마트월드프로(SmartWorldPro)는 효율적인 건물관리를 통해 탄소감축 효과를 얻을 수 있는 다양한 디지털 트윈 소프트웨어 패키지 가운데 하나다. 건축 및 부동산 분야에 맞춤 개발된 제품으로, 기존 건물은 물론, 건설 중인 프로젝트의 운영을 관리하는데 사용될 수 있다.

시티제니스의 스마트월드프로와 같은 디지털 트윈 소프트웨어 패키지는 탄소감축에 도움을 줄 수 있다. 

시티제니스는 최근 클린시티 클린퓨처(Clean Cities Clean Future)라는 캠페인을 통해 일부 도시들을 대상으로 소프트웨어 무료 제공에 나서면서 해당 도시들이 2050년까지 넷제로를 달성할 수 있게 도와주겠다고 약속했다.

뉴욕의 브룩클린 네이비 야드는 디지털 트윈을 사용해 운영비를 절감하고 탄소배출을 줄이는 시범 사례가 될 것이다.

“디지털 트윈 기술은 인간이 만든 인공환경을 탈탄소화하는데 핵심적인 역할을 담당할 수 있을 겁니다”라고 얀센은 세계경제포럼을 위한 최근 자료에서 밝혔다.

“건물 소유주, 도시계획가, 그리고 정부는 디지털 트윈을 사용해 신축 건물과 오래된 건물은 물론, 건축 중인 건물의 탄소배출을 추적하고 관리하며 최소화할 수 있습니다. 아울러, 교통흐름을 예측하고 방의 온도를 개별적으로 조절하는 것도 가능합니다.”

시티제니스는 브룩클린 네이비 야드를 시범 사업지로 삼고 디지털 트윈을 활용한 탄소배출 감소 효과를 보여줄 예정이다.  

스코틀랜드 기업 IES(Integrated Environmental Solutions)도 인공환경에 특화된 디지털 트윈을 제공하는 업체로, 탄소발자국 감소에 이 기술이 사용될 수 있음을 이미 증명해 보였다.

IES의 버추얼 인바이런먼트(Virtual Environment) 소프트웨어로 구축한 디지털 트윈은 스코틀랜드 오크니제도에 있는 이데이 섬의 풍력발전소를 최적화하는데 사용되었고, 6년이 채 안되어 전체 주민의 에너지 요구량을 76%까지 줄이는 성과를 거뒀다. 이를 기반으로 섬의 화석연료 소비를 완전히 없앨 수 있기를 기대하고 있다.

이력제 서비스 Traceability as a service

건설에 사용되는 원자재와 제품의 공급체인을 탈탄소화하는 일은 조금 더 어려운 과정이다. 글로벌 네트워크를 이루고 있는 제조업체와 납품업체들로부터 데이터를 받아야 하는데, 데이터 공유를 꺼리는 업체들도 있기 때문이다.

이 문제를 해결하려고 나선 기업이 바로 서큘러(Circulor)다. 서큘러는 공급체인에 대한 상세 정보가 노출될 수 있는 거대한 자원 네트워크를 구축해 놓았다. 업체는 자칭 “이력제 서비스(traceability-as-a-service)”라는 비즈니스 모델을 통해 다양한 기업들에게 이를 제공한다.

서큘러는 볼보와 메르세데스와 같은 자동차 제조사, 항공기회사 보잉, EV 배터리 제조사 CATL 등을 주 고객으로 두고 이들의 생산 투명성 및 효율성 제고를 도왔는데, 이제 건설분야로 사업 영역을 옮기고 있다.

“지속가능한 건설을 위해 보다 세부적인 면들을 살펴볼 시점이라고 생각합니다. 그리고 이를 위해서 우리가 여기서 이야기하고 있는 이력제가 필요합니다”라고 서큘러의 CEO이자 공동창업자인 더글라스 존슨-푄스겐(Douglas Johnson-Poensgen)은 밝혔다.

“사람들은 자신들의 친환경 철강이 정말로 친환경인지 알고 싶어할 것입니다.”

디지털 여권을 가진 건물들

서큘러의 운영에서 기술은 근본적 요소다. 업체는 부정의 소지없이 자재의 출처를 추적할 수 있도록 디지털 트윈을 블록체인 기술과 병용한다.

존슨-푄스겐에 따르면, 이 과정은 그 속성 상 처음과 끝만 추적되는 “백 앤 태그(bag and tag)” 시스템보다 훨씬 복잡하다. 많은 경우, 자재들은 그 과정에서 여러 번의 변형을 거치기 때문에 이러한 복잡한 네트워크를 추적하는 일은 디지털 트윈을 통해서만 가능하다.

서큘러는 디지털 트윈과 블록체인 기술을 사용해 복잡한 공급체인망을 추적한다. 

“식자재나 다이아몬드를 추적하는 일보다 훨씬 어려운 문제입니다. 왜냐하면 선물(commodity)의 디지털 복제는 각 변형 단계에 상응할 수 있어야 하기 때문입니다.”

“그러나 취지는 오염도가 가장 높은 부품들을 추적해서 할 수 있는 대로 지속가능하게 제품을 만들 수 있도록 하자는 것입니다. 그러면, 건물의 ‘디지털 여권’이 생겨납니다. 여기에는 각 부품을 제조하는데 들어가는 성분들이 망라됩니다.”

“이렇게 되면, 그 건물을 보다 지속가능하게 개선하고자 할 때 사용할 수 있는 기초 자료가 확보되는 것입니다.”

원문기사: Digital twins can help decarbonise buildings and create net-zero cities (dezeen.com)

#메타버스 #디지털트윈 #digital-twins