[공학저널 전찬민 기자] 4차 산업혁명 기술로써 정보통신(ICT)과 빅데이터, 인공지능(AI), SW 기술은 무한한 발전을 거듭하고 있다. 단기술의 융합은 본격적인 초 지능·연결, 가상화·지능화 시대를 열었으며, 입체적으로 시각화를 강화한 디지털트윈 기술의 활용이 전 산업분야에 걸쳐 크게 확대되고 있다.
디지털트윈은 현실에서 존재하고 있는 실물을 가상의 공간에 모사한 디지털 객체를 만들어 실시간으로 모니터링하고, 가상공간에서 시뮬레이션을 통해 장애대응, 운영관리, 실험검증을 수행할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. 디지털트윈은 2000년대 초부터 제조업을 시작으로 항공, 건설, 에너지, 도시, 교통 등 다양한 분야로 그 범위가 확산되고 있다.
도로교통 분야에서는 10여 년 전부터 차세대 지능형교통서비스(C-ITS) 구현을 위해 레이더 기반의 돌발상황검지시스템(Incident Detection System), 교통정보수집시스템(Vehicle Detection System), V2X 무선통신시스템 등의 차세대 시스템 등을 구축해 실시간으로 교통·돌발상황 데이터 수집 및 차량-인프라 간 실시간 통신 환경을 국도, 고속도로, 시내도로, 자율차도로(시험·실증·실), 교량, 터널 등에 도입운영, 확산구축 중에 있다. 특히, 자율주행 기술의 발전으로 자동차와 도로 인프라가 실시간으로 통신되면서 상호 간 다양한 데이터를 교환, 활용하는 Level 4+ 자율주행기술이 2026년부터 실용화될 계획이다.
도로를 주행하는 차량으로부터 차량의 위치, 속도, 급가감속, 고장 등의 정보가 실시간 수집되고, 도로에 설치된 레이더, 카메라 등 다양한 센서로부터 교통 상황, 지정체, 사고 등의 정보가 실시간으로 수집이 가능해지면서 교통 데이터를 활용한 교통종합운영관제 디지털트윈플랫폼 도입이 이제 필수불가결한 SW가 됐다.
기존에 구축된 교통관리시스템의 경우, 데이터의 실시간성이 떨어지고, 데이터의 정확도에 대한 오차가 발생할 뿐만 아니라 도로를 주행하는 차량 별로 데이터를 수집할 수 없기 때문에 디지털트윈으로 실제 교통흐름을 구현하기 위한 데이터로서의 활용은 한계가 있다.
메타빌드㈜는 기존 교통관리시스템의 한계를 해결하기 위해 25년간 자체적으로 연구 개발해 상용화해 시장점유율 1위한 미들웨어 기술(MESIM ESB/IoT/APIG/망연계)과 레이더 기술(Smart IDS/VDS), 빅데이터 기술(MESIM DataHUB), 인공지능 플랫폼 기술(MAI AUTO), 시각화 기술(TRAFFIC TWIN) 등을 활용해 교통 분야에서 디지털트윈교통플랫폼을 최초로 상용화하고 공급해 우수성을 인정받고 있다.
기존 교통관리시스템의 루프센서, 영상 카메라 등의 한계를 극복하기 위해 세계최초로 연구 개발해 상용화한 Smart IDS/VDS 제품은 수백 m에서 1km까지 도로상의 자동차와 보행자를 감지할 수 있는 레이더 시스템을 특허 및 교통신기술(NET) 인증, 조달청 우수조달제품 인증, EPC 인증, KC/CE 인증 등을 받았으며, 국내외 2000여 구간 공급, 최고의 기술·품질 등 우수 기술력을 인정받고 있다. 최근 구축되고 있는 국도 ITS, 차세대 교통체계(C-ITS) 사업에서 특정 도로 구간 내 교통정보와 돌발상황정보를 수집하는 체계에 활용되고 있다.
메타빌드의 Smart IDS/VDS를 활용하면 도로를 주행하는 차량들의 주행 속도와 위치 데이터는 물론 사고, 지정체 등 돌발상황 등을 실시간으로 감지하고 기본으로 제공하는 디지털트윈기반의 교통통합플랫폼으로 운영된다.
메타빌드의 데이터 연계(MESIM ESB/IoT/APIG/망연계) 제품은 레이더 시스템을 비롯해 도로 현장에 설치 운영되고 있는 교통센서, 기상센서, CCTV 등에서 수집되는 현장 데이터를 실시간으로 디지털트윈에 수집하고, 타 시스템에서 관리되는 공사정보, 기상정보, 사고정보 등 각종 정보들을 연계하는데 활용되고 있다.
교통 디지털트윈 플랫폼으로 실시간 수집된 데이터들을 MESIM DataHUB에 저장, 관리되고 대상 구간의 도로에 해당하는 정밀지도를 기반으로 만들어진 디지털 도로에 주행 중인 차량들의 위치와 속도 등을 비롯해 사고, 돌발상황정보를 실시간으로 활용해 디지털트윈에 실제와 똑같은 교통 흐름을 구현할 수 있다.
디지털트윈에 축적된 정보들을 인공지능 플랫폼을 통해 다양한 통계분석과 시뮬레이션, AI 모델을 통해 교통 운영과 관리에 활용할 수 있다. 도로 인프라에서 수집되는 데이터뿐만 아니라 차량에 설치되는 C-ITS 무선통신 단말기(OBU)를 통해서 수집되는 차량의 위치와 속도, 가감속 등의 데이터를 활용해서도 실제와 같은 교통 흐름을 디지털트윈으로 제공한다.
메타빌드 조풍연 대표이사(사진)는 “교통 디지털트윈 플랫폼은 기존의 CCTV 영상을 활용한 관리자 판단에 의한 교통 운영·관리 패러다임을 전환시킬 수 있다”며 “도로 상의 차량 데이터를 실시간으로 직접 수집해 교통정보를 생성·가공하고 디지털트윈을 기반으로 교통 운영·관리를 수행하는 새로운 패러다임으로의 발전을 기대할 수 있다”고 말했다. 또한, “교통 디지털트윈을 통한 교통 관리를 넘어서 가상공간에서 실제 데이터 기반 시뮬레이션을 통한 교통 예측, 돌발상황 예측, AI 기반 우회로 안내, AI 기반 교통 운영·제어 등에 이르는 디지털 전환(Digital Transformation)을 완성할 수 있다”라고 덧붙였다.
메타빌드는 1998년 창업이래 미들웨어 SW 1위 기업으로 성장했고, 지난 2008년부터 국토교통부 스마트하이웨이 사업을 통해 레이더 기반 돌발상황검지시스템을 개발, 상용화하면서 교통분야 비즈니스에서 본격적으로 주목받았다. 메타빌드는 레이더 기술과 SW 기술을 융합해 차세대 교통 관제와 운영 기술 개발을 목표로 성장하고 있다. 자사의 교통돌발검지기시스템에 AI플랫폼, 연계SW를 탑재해 교통디지털트윈플랫픔으로 상용화하게 됐다.
올해 추진되는 국도 ITS 5대청사업 및 고속도로 C-ITS 사업, 자율차 사업, 스마트 도시 사업에서 돌발상황검지기, 교통디지털트윈통합플랫폼, 데이터허브, 데이터 연계미들웨어(ESB/APIG/망연계) 등 신기술 제품을 제가격으로 도입돼야 교통산업이 활성화되고 수출도 활성화 되고 성장할 수 있다.
입찰 방식도 도입되는 상용SW 제품의 규격을 명시해주고, 조달청 가격으로 예산을 잡아주고, 협상에 의한 입찰방식으로 발주돼야 기업들이 성장 할 수 있다. 기존에는 레이더 등 단순물품으로 보아 SW제품은 사주지 않고, 개발구축이나 공급사업자가 무료로 공급하는 형태의 2단계최저가 입찰이나 적격가 입찰 방식으로 추진돼 기업들이 수익성으로 어려움에 처해 있다.
사례로는 한국도로공사의 서해대교, 경부고속도로, 재약산 터널 그리고 국도, 인천공항하이웨이 등 많은 유형의 도로에서 메타빌드가 개발 공급한 교통디지털트윈플랫폼을 통해 실시간 교통통합관제, 돌발상황 대응 등에 활용되고 있다. 최근에는 대구5G 자율주행시험도로, 새만금 상용차 자율주행테스트베드 사업 등에서 디지털트윈 기반 자율주행차 관제플랫폼을 구축해 운영 중에 있다.
메타빌드는 교통 분야뿐만 아니라 건설 장비와 공정, 도시의 구조물, 대기질, 에너지, 빌딩, 드론 등 다양한 분야에서 디지털트윈플랫폼을 연구개발 공급해 왔으며, 앞으로도 디지털트윈 기술이 더 많은 분야에 적용될 수 있도록 노력할 예정이다.
현실 객체를 디지털 객체로 구현하기 위한 다양한 시각화 기술을 적용하고, 디지털트윈 플랫폼에 축적된 데이터를 인공지능 모델과 학습을 통해 다양한 인지, 판단, 예측, 의사결정, 자율제어 등 가상세계와 현실세계를 연결시켜 최종적으로 메타버스를 구현하는 기술로 발전시킬 계획이다.
