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Digital Twin
디지털트윈, 근거기반 과학적 의사결정
14 April 2020
관리자
디지털 탈바꿈
세종 시대는 국가사회 문제를 인식하고 해결하는 데 있어서 중국의 사례와 선현의 전례를 충분히 학습하고 고려하였지만, 거기에 그치지 않았다. 세종은 시대적, 공간적 편차를 인식하고, 독창적으로 문제를 해결하는 방법론으로 “집대성”과 “실험” 두 가지를 실현하고 적용하였다. “집대성”은 기존 인식을 모두 모아 입체적으 로 엮는 것이고, “실험”은 우리 인식의 경계 밖에 존재하는 미지의 영역에 대한 탐색 작업이다. 오늘날 데이터 사이언스가 지향하는 것도 데이터의 입체적 연계를 통한 전체적/통합적 분석이며, 다차원 시뮬레이션으로 광대한 미지의 시공간 영역을 탐색하는 것이다.
4차 산업혁명에서 가장 주요한 개념은 부분적 사고에서 전역적, 통시적 사고로의 전환이며, 그것이 IT/DT 기술 기반으로 가능해 졌다는 것이다. 과학적 사고는 분류에서 출발하였다. 경계를 나누고 전문화하여 제한 된 영역과 환경 내에서 현상을 파악하고 내재하는 인과관계를 규명해 왔다. 이러한 접근 방식은 자연과학이나 공학과 같은 하드 사이언스 (Hard Science) 영역에서는 비약적인 발전을 해 왔지만, 소프트 사이언스 (Soft Science) 영역에서는 인과관계의 규명은 무척 어려운 일이었다.
조직 경계 내에서 통합적 사고뿐만 아니라 경계 외를 포함한 전체적통시적 접근으로 최적화를 적시에 달성 할 수 있는가? 조직 내에서 수평적 수직적 경계를 허물어야 전체적/통시적 의사결정이 가능해야 하며, 조직 내 모든 데이터와 지식을 입체적으로, 동적으로 재구성해야 한다. 결국 4차 산업혁명의 핵심인 데이터 연계, 모형 연계를 지속적으로 추구하여, 현실과 동화된(Assimilated) “모사 현실 (Simulated Reality)”을 실현 해 나가야 한다.
1950년대부터 시스템적 사고의 중요성이 강조되었으나, 이를 뒷받침할 수 있는 다양한 분야의 데이터와 모형의 연계가 불가능하여 다소 개념적으로만 머물러 있었다. 이제 초연결, 초지능, 초실감을 뒷받침하는 IT/ DT기술을 기반으로 모든 영역에서 현실 세계를 가상공간에 재구성하는 디지털 변혁이 점차 가능해지고 있다.
데이터 연계, 모형 연계로 전체적 접근
지금까지 우리는 입체적이고 동적인, 살아있는 현실을 부분적이고 정적인, 죽어 있는 데이터로 인식해 왔다. 광범위한 현실에 비해 데이터는 늘 부족하였고 부정확했으며, 적시에 제공되지 못했다. 과거에 대한 분석도 부분적으로만 가능하였고, 적시 현황 파악은 늘 지체되었으며, 미래를 가늠하는 것은 일차원적인 사고에 머물렀다.
최근 각광을 받고 있는 데이터 사이언티스트가 수행하는 일을 보면, 80%는 데이터 준비(Data Preparation)하는 것이며, 데이터 분석과 알고리즘 개발은20%에도 채 미치지 못한다. 이제 데이터의 부족은 초실감 기술로, 부정확은 초지능 기술로, 적시성은 초연결 기술로 해결할 수 있다. 우리가 감각하는 것은 물론 감각하지 못하는 영역에 대한 데이터를 확보하여 우리가 존재하는 현실에 대한 이해를 높여, 상황을 인식하고, 문제를 분석하여, 해법을 탐색해 나가야 한다. 우선 분절되고, 파편화된 데이터를 연계하여, 현실 재현을 위한 실행 가능한 데이터세트를 입체적으로 재구성하여 것이 요구된다. 해상도가 높아질수록, 초당 프레임 수가 많아질수록 보다 현실에 가까운 동영상을 재현하듯이 모든 영역에서 촘촘한 데이터의 생성과 입체적 재구성은 현황 분석과 문제 분석의 기반이 된다.
데이터가 입체적으로 재구성되면 이를 기반으로 시공간축에서 전체적인 시스템의 (인과) 관계 모형을 지속적으로 구축해 나가야 한다. 인간 개인의 인지와 지식의 한계로 인해 현실을 표현하는 수많은 변수와 변화 과정을 모두 포괄할 수 있는 그 어떤 전문가도, 전문가 그룹도 존재할 수 없다. 개별 모형으로 표현되는 각 분야의 지식 모형을 입체적/전체적으로 연계하여 복잡한 국가사회 현상을 담을 수 있는 체계를 만드는 것은 곧 집단지성의 사회화 틀을 구현하는 것이다. 데이터 연계 플랫폼과 모형 연계 플랫폼으로 구성된 “디지털 트윈”이 더욱 사실적으로 진화하면, 비로소 “집대성”된 현실세계의 도플갱어(판박이)로서 다양한 “실험”이 가능해진다.
스마트시티의 기대와 우려
스마트시티는 이제 첫 아이를 낳아 키워나가는 과정과 같다. 요즘 “스카이캐슬”이라는 드라마가 화제가 되고 있다. 한국에서 아이를 양육하는 현실을 적나라하게 보여주고 있어 많은 이들이 공감하고 있다. 부모가 아이의 미래를 미리 정하고, 그것을 이루기 위한 과정을 설계하지만, 어디 그대로 되던가? 이 현실을 판박이한 드라마에서는 부모가 아이를 잘 모른다. 자신의 경험과 지식으로 자녀의 인생을 더 잘 안다고 여긴다. 오로지 부모가 설정한 목표를 이루기 위한 맹신하는 과정만 있을 뿐이다. 성장하는 과정에서 아이의 특성에 따라, 또 각 시기마다 적절한 양육 방법을 찾아 나가야 하는 것이지, 다른 집 아이가 성공한 방법을 그대로 적용할 수는 없다.
스마트시티도 기존 도시계획과 마찬가지로 정부가 과거의 성공방식에 따라 정적인 기획 중심으로 만들어 나가려 한다. 다른 도시의 성공모델이 섣불리 이식 가능하다고 판단하면 안 된다. 그 전에 온갖 정성을 다해 도 시와 시민을 알아내기 위한 지속적인 노력이 필요하다. 도시 생태계의 어떤 문제도 독립적이지 않기에 개별 문제를 풀어 나가는 데에도 도시 생태계 전체를 생각의 범위에 포함해야 한다. 어느 특정 기관/조직의 역량 으로 도시 문제를 해결할 수 없다는 말이다. 또한 도시 생태계는 광범위하며, 규모가 크며, 매우 복잡하고 장기적인 문제를 안고 있다. 도시 생태계의 정책 실패는 비가역적인 사회적 비용을 유발한다.
스마트시티는 도시 계획과 개발의 정적인 청사진이 아니라 구성원(시민정부기업) 사이의 유기적인 역동성이다. 복잡한 도시 사회의 현상을 관찰하고, 문제를 파악하여, 대안을 제시하고, 그 효과를 검증하는 일련의 과정을 적시에 그리고 적확하게 수행해야 한다. 도시 생태계의 모든 이해관계자가 함께 문제를 공감하고, 풀어 나가는 과정에 같이 참여하며, 예상되는 결과를 어림짐작하여 서로 협력하는 “역동적 거버넌스”다. 도시 생태계를 아우르는 총체적인 동적 변화 과정을 담아 현실을 모사하는 “스마트시티 디지털트윈 (Digital Twin of Smart City)”의 병행이 필요한 이유다. 스마트시티는 첨단 인프라 기술의 향연이 아니라 도시의 성장/성숙 과정에서 문제를 해결해 나가는 시민과 정부의 역동적인 과정 속에 녹아들어 있는 바로 그것이다.