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공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
신상희 shshin@gaia3d.com
2023년 3월 28일
<사이버물리시스템 및 클라우드 이해 과정>
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세
01
- 3 -
좁은 면적 넓은 면적
공간의 크기
갱신주기
1980년대
1990
2000
2010 ~
2020
정적
동적
공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세
01
- 4 -
<Source: Steve Liang(2016)>
Location is the first class
citizen for IoT!
- 5 -
Virtual-Centric
Geospatial
Information
2020s
공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세
01
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
- 6 -
- 7 -
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
- 8 -
<Source: Future Trends in geospatial information management: the five to ten year vision – Third Edition, August 2020>
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
- 9 -
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
- 10 -
1. Virtual collaboration rooms and mixed reality
2. Deep into miniaturized sensors
3. BIM and GIS, the foundation for digital twin and metaverse
4. High-definition maps for autonomous driving
5. Drones, drones everywhere
6. From coastal and deep into the sea
7. Whirl around the coastal regions
8. Data democratization: big data needs big tools
9. AI and deep learning are living in the cloud
10. Lidar for everyone
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
- 11 -
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
<Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/>
1. Miniaturization of Sensors
2. Consistent Accessibility of EO Information
3. Geospatial AI or Geo.AI
4. BIM
5. Autonomous Vehicles
6. Mapping as a Service
7. Smart Cities
8. Drones
- 12 -
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
<Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/>
<Source: “Key Trends that Shapes Location Intelligence”, INSPIRE Workshop 2020, Gartner>
- 13 -
공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망
01
<Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/>
Current Future
Concept Object Information Context Awareness
Data Consumer Prosumer/DIY
User Person Things
Visualization Real World Digital Twin
Application Base Map Key Factor for Fusion
Driving Entity Public Sector Private Sector
Space Outdoor
Indoor + Outdoor
+Underground …
Update Cycle Static Dynamic
<Source: Sagong, Hosang(2016), ‘Policy Directions of Spatial Information for Hyper-connected Society’ modified>
- 14 -
Live(Real-Time)
Geospatial
3D Geospatial
AR/VR/MR
Expansion of
Geospatial Coverage
(Indoor, Underground, Space,
Seafloor…)
Analytics, Simulation,
&
Visualization
Digital
Twin
공간정보 분야 최근 동향 – 공간의 지능화
01
- 15 -
감각 기관
기억
지능
IoT(Internet of Things)
Big Data
A. I.
Smartizen(10Bn) Smart Devices(100Bn) Smart Sensor(100Tn)
<Source: 이상훈(2016), ‘ICT 기술 파도와 4차 산업혁명’을 수정, 재편집>
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 : 센서, 센서, 그리고 센서
01
- 16 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보: 다종다기한 센서
01
• Temperature
• Humidity
• Ultrasonic
• Acceleration
• Infrared
• Biosensor
• Image
• Geosensor
• RFID, Telematics, CCTV <Source: https://wyldnetworks.com/staging/8929/what-are-sensor-interfaces/>
- 17 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보의 생산
01
<Source: 스마트 공간정보 기술개발 기획연구>
- 18 -
<Source: https://newsroom.intel.com/articles/why-how-making-hd-maps-automated-vehicles/#gs.7zi2a4>
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보의 갱신
01
- 19 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 처리
01
- 20 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스
01
<Source: https://www.vice.com/en/article/9393w7/this-man-created-traffic-jams-on-google-maps-using-a-red-wagon-full-of-phones>
- 21 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스: 데이터 대폭발의 시대
01
위치 + 객체 + 현상
Point Cloud + Realistic Mesh + Sensor +
Semantic Model + Volumetric Data + Live Data +
Visualization + Simulation + IoT + Analytics +
…
- 22 -
공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스: 병목 현상
01
Point
Cloud
Drone
Images IoT
CAD
Live
Data
Satellite
Images
Autonomous
Cars
GIS
BIM
CityGML
Bottle Neck!
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM
01
- 23 -
Building Information Modeling (BIM)
is a digital representation of physical and
functional characteristics of a facility.
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM의 여러 정의
01
- 24 -
Building Information
Model
Building Information
Modeling
Building Information
Management
3차원 객체와 그 객체를 나타내는 여러 가지 정보 집합체를 활용하여
프로젝트 참여자들 간 협업하고 BIM을 공유하는 행위화 프로세스를 의미
설계, 시공, 유지관리단계 등 생애주기에 걸쳐 객체와 정보를 생성하고
정보를 추가하며 공유하는 행위와 프로세스 그리고 이 과정을 관리하는 것
<Source : 진상윤, 2020, 스토리텔링 BIM>
3차원 객체와 그 객체를 관련하여 생애주기 동안 창조되고 관리되는
여러 가지 정보의 집합체를 의미
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 관련 동향(국내)
01
- 25 -
<Source : 홍창희, 2020, 국가BIM센터 역할과 미래방향>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 관련 동향(국외)
01
- 26 -
미국
미국각주별교통부에서BIM
의무화
캐나다
CanadaBIMCouncil등에서
준비
칠레
2020년까지 공공사업을 위한
BIM요구사항 달성
브라질
해외BIM전문가에게 BIM
로드맵의뢰
영국
2016년부터 모든공공
공사에서 BIMLevel2만족
스칸디나비아 국가
건축BIM초기에정착
스웨덴교통부BIM전략발표
독일
2020년 말까지모든교통인프라
프로젝트 BIM의무화
일본
토목분야 CIM도입지침발간
(2017.3)
호주
시드니메트로등에BIM의무화
뉴질랜드
BIM활성화위원회에서
뉴질랜드 BIM핸드북출간
중국 및 홍콩
2013년이후 홍콩은지하철,
도로프로젝트에 BIM요구
말레이시아
건설산업개발위원회가 BIM센터
설치후지원
UAE
두바이메트로등에BIM 의무화
카타르
도하메트로와 루사일시티
등에BIM의무화
싱가포르
2014년부터 인프라공사BIM
의무적용
구분 분석 내용 관련 국가 동향
활성화 방안
• 국가 차원의 BIM 의무화
• 단계별 BIM 의무화 전략
• BIM 적용 우수사례 및 BIM 성과평가 등에 대한 자료 발간
• BIM 펀드 등의 지원금(싱가포르) 및 정기 행사
• 영국, 미국, 싱가포르 등 BIM 활용 의무화
• 프로젝트 규모와 분류에따라 BIM 도입 순위 선정
주요 단체
• 국토/교통부 산하 위원회 및 기관
• BIM Task Group
• 국가별 buildingSmart 및 BIM 협회
• 건설산업 협회
• buildingSMART International
• 미국, 싱가포르 등 국토/교통부 관련 정부부처주도
• 영국, 독일 등은 BIM Task Group에서 활성화를
위한 다양한 활동
• 국제 공통 선형 모델, 분야별 표준 모델 개발 추진
관련 문서
및 지침
• 1단계 : 건설 생산성 관련 보고서 및 BIM 적용 사례집 발간
• 2단계 : 프로젝트 특성에 맞는 발주자 요구사항 도입
• 3단계 : 국가 차원의 BIM 핸드북 또는 가이드라인 확정
• 영국과 싱가포르가 가장 우수
• 카타르, UAE 등은 BIM 프로젝트 발주
(영국 Level 2 수준 요구)
일본 건설업연합회 시공 CIM 사례집
호주 공공 인프라 생산성 보고서
싱가포르 BIM 가이드라인과 지침
<Source : 홍창희, 2020, 국가BIM센터 역할과 미래방향>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 조달청(2019) BIM 활용 기준
01
- 27 -
활용 기준 활용 수준
디자인 검토
투시도 및 조감도 활용
∙ 건물 외관 디자인 검토
∙ 건물 주요 내부 디자인 검토
동영상 제작
설계안 검토
BIM 설계도면 산출 BIM 실시설계도면 산출 ∙ 정확한 실시설계도면 산출
수량 기초 데이터 산출 수량 기초 데이터 산출 ∙ 견적을 위한 수량 기초 데이터 산출
환경
시뮬레이션
(선택 사항)
에너지 검토
동적 에너지 분석
∙ 주요 건물에 대한 동적 에너지 시뮬레
이션
정밀 에너지 소요량 검토
∙ 한국에너지공단이 배포한 건축물 에너
지 효율등급 평가 프로그램을 활용한
에너지 소요량 산출
빛환경 검토
일조시간 검토 ∙ 일조권 만족 여부 검토
일영 검토 ∙ 연간 외부공간 일영분포 검토
최대앙각 검토(녹색 인증) ∙ 인증기준에 따른 성능 검토
주광률 및 균제도 검토(녹색 인증) ∙ 인증기준에 따른 성능 검토
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 적용 목적 예시
01
- 28 -
설계 단계 대분류 중분류 소분류
활용 수준
필수 가급적 보통 간혹 안함
계획/
중간/
실시
설계
디자인
검토
시간 검토 투시도 및 조감도 활용 ○
설계 검토 설계안 검토 ○
설계 품질 확보
공간설계
품질 확보
면적 조건 검토 ○
공간요구조건 검토 ○
장애자 설계조건 검토 ○
피난 설계조건 검토 ○
방재 설계조건 검토 ○
설계도면 설계도면 설계도면 산출
에너지 효율 에너지 효율 에너지 효율 검토
환경 시뮬레이션
방재 피난
빛
일조 분석
조명 분석
음향 음향 분석
온도 온도 분석
공기 CFD
쾌적성 온도 습도 바람
중간/
실시 설계
설계품질 확보 수량산출 품질확보
물리적 품질 확보 ○
데이터 품질 확보 ○
수량 데이터 개략 물량 수량 기초데이터 산출 ○
실시 설계 설계 품질 확보
설계 품질 확보
간섭 검토 ○
구조부재 간의 지지 검토 ○
품질 검증 품질검증 수행 ○
<Source : 진상윤, 2020, 스토리텔링 BIM>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM LOD(Level of Development)
01
- 29 -
<Source : BIM Forum, 진상윤>
LOD Level 설명 및 예시
LOD100
개념 스케치 수준
형상이 아니라 심볼로만 나타내는 수준
LOD200
위치와 형태, 사이즈 정도의 정보만 표현
기본 계획 수준
LOD300
재료나 구조, 시스템 등이 결정되었지만 그 구체적인 타 부재와 인터페이스 등은 나타내지 않음
기본 설계 수준
LOD350
재료, 구조, 시스템의 구성요소들이 표현되며 타 부재와의 인터페이스도 표현
실시 설계 100% 수준
LOD400 1:1 수준의 디지털 목업 혹은 샵드로잉에 해당하는 수준
LOD500 준공 모델(As-Built Model)
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CAD/BIM vs. GIS
01
- 30 -
VS
<CAD>
<BIM>
<GIS>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CAD/BIM 분야 특성
01
- 31 -
CAD/BIM 분야 특성
1. 특별한 SW가 필요 - CAD/BIM 데이터에 접근하거나
가시화하기가 어려움
2. 독점적이고 폐쇄적인 기술
3. 공간적 맥락과 약한 결합
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 공간정보 분야 특성
01
- 32 -
Geospatial
분야 특성
1. 특별한 SW 없이 웹 상에서 서비스하는 게 일상화
2. 활성화된 오픈소스 프로젝트와 표준화(OGC)
3. 실외 공간을 주로 다룸
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 개념의 등장
01
- 33 -
BIM/CAD GeoSpatial
GeoBIM
• 미시적
• 객체의 미래상
• 설계
• 적지 선정
• 자산 관리
• 공정 관리
• 안전 관리
• 에너지 관리
• 패러메트릭(Parametric) 모델
• 거시적
• 객체의 현재 상태
• 도시 계획
• 스마트시티
• 실내외 공간 모니터링
• 소방/방재
• 에너지 관리
• 비상 계획
• 서피스(Surface) 모델
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM의 통합 개념
01
- 34 -
GIS
CityGML
GeospatialInformation
GISStandards
IFC
BIM
OutdoorModel
IndoorModel
BIMStandards
Construction
DrawingsInfo.
In/Outdoor
GIModel
(GeospatialInformation
Model)
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM의 기대 효과
01
- 35 -
• 건축, 토목 분야의 계획, 설계, 시공 단계에
효율적으로 공간정보 제공
• 광역적 기간 시설 건설 시 BIM 사용 효율성 증대
• 지역적, 국가적 차원의 시설물 관리 용이
• 빠르게 변화하는 건물, 인공구조물 등을 생애주기
측면에서 추적하고 관리
• BIM 데이터를 재활용함으로써 스마트시티
등의 3차원 모델 구축 비용 및 시간 절감
• 스마트시티 등의 도시 관리 분야에서 건물
부터 지구, 시 단위까지 통합적 관리
• 각 시설물의 생애주기에 맞춘 다양한 수준의
공간분석과 시뮬레이션
• 디지털 트윈의 기본 정보 중 하나로 활용
<Source : F. Noardo 외, 2019, EUROSDR GEOBIM PROJECT A STUDY IN EUROPE ON HOW TO USE THE POTENTIALS OF BIM AND GEO DATA IN PRACTICE>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(표준화 기구)
01
- 36 -
“… to increase interoperability between the geospatial and
built environment domains, specifically through
coordination of standards development… “
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(표준화 기구)
01
- 37 -
<Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/3187>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(국제기구)
01
- 38 -
<Source : http://www.eurosdr.net/research/current>
<Source : https://3d.bk.tudelft.nl/projects/eurosdr-geobim/>
The spatial data research interests of European countries
are represented through the membership in EuroSDR of
national organisations from their production and research
sectors.
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(산업계)
01
- 39 -
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(오픈소스 진영)
01
- 40 -
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합
01
- 41 -
<Source : Filip Biljecki, 2019, Extending CityGML for IFC-sourced 3D city models>
ADE
(Application Domain Extension)
[정보의 손실]
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합
01
- 42 -
• 당신이 평생 동안 본 BIM 데이터의 개수는?
• BIM/CAD로 된 데이터가 많을까? 아니면, 그냥 종이도면이 많을까?
• BIM/CAD 소유자들은 자신들의 데이터 공유에 비우호적
• 3차원 데이터를 구축하는데 많은 비용이 들지만, BIM/CAD 데이터 구축은 그 이상의 비용이 소요됨
음악 없는
MP3 플레이어
[부족한 데이터]
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합
01
- 43 -
• BIM/CAD 분야는 산업계 전반적으로 표준 활용이 저조
“왜 Revit 파일을 IFC로 변환해서 드려야 하죠?”
“정부가 시켜서 어쩔 수 없이 IFC나 CityGML로 납품하죠.”
• 포맷 변환 과정에서 설계 데이터의 도형/속성 정보가 손실되는 경우가 많음
• 산업계 고객들은 설계 소프트웨어의 자체 포맷을 선호
• 포맷 변환은 고객이나 사용자에게 부담으로 작용
[미진한 표준화]
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합
01
- 44 -
• 고객에게 받은 BIM/CAD 파일은 거의
대부분 최종본이 아님
• 수많은 버전의 BIM/CAD가 존재
• CAD/BIM은 생애주기에 따라 지속적으로
수정, 갱신
BIM/CAD
Format
IFC CityGML
활용
서비스
• 당신의 고객도 어느 파일이 최종본인지
모르는 경우가 많음
• BIM/CAD 데이터가 깨끗할 것(!)이라는
기대를 버릴 것 – 소위 Dark Data!
[데이터 생애주기에 대한 부족한 이해]
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합
01
- 45 -
[시각화의 어려움]
• 대용량 BIM/CAD 데이터의 시각화는 여전히 도전적 과제
• 많은 고객들은 예쁜(!) 시각화를 바람
• 예쁜 시각화를 만족시켜주면 이제 고객들은 뭔가 다른 기능을 원하기 시작함
• 궁극적으로 3차원 분석, 3차원 시뮬레이션 등을 희망
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML
01
- 46 -
CityGML 5단계 세밀도(LoD: Level of Detail)
• LOD 0 – regional, landscape
• LOD 1 – city, region
• LOD 2 – city districts, projects
• LOD 3 – architectural models (outside), landmarks
• LOD 4 – architectural models (interior)
<Source: https://citygmlwiki.org/index.php/Basic_Information>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML
01
- 47 -
<Source: T. H. Kolbe – Semantic 3D City Models with CityGML for Urban Analytics>
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML 세밀도
01
- 48 -
[Level of Details]
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 3D 데이터 구축
01
- 49 -
공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 신도시 서비스
01
- 50 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)
01
- 51 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각
01
- 52 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각
01
- 53 -
<고양 온수관 파열>
<KT 통신구 화재>
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각
01
- 54 -
<Source : https://geospatial.blogs.com/>
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보 활용 사례
01
- 55 -
행복도시·2기신도시(동탄) 3D정보시스템의 데이터구축·관리
지하시설물 카테고리
·동탄
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지상지하 통합관리 DT체계
01
- 56 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(IndoorGML)
01
- 57 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(Apple IMDF)
01
- 58 -
<Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/4415> <Source: https://register.apple.com/resources/imdf/>
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(Apple IMDF)
01
- 59 -
<Source: https://machinelearning.apple.com/research/roomplan>
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보
01
- 60 -
[GPS vs IPS]
Global Positioning System VS Indoor Positioning System
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: OGC 3D IoT Pilot Project
01
- 61 -
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내 네비게이션
01
- 62 -
<Source : https://alim.algorithmexchange.com/cms/digital-twin/>
공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 우주와 해양
01
- 63 -
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
- 65 -
<Source: Helosinky 3D+ Digital Twins of a City>
- 66 -
<Source: https://alim.algorithmexchange.com/cms/digital-twin/>
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
- 67 -
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
- 68 -
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
<Source: https://www.omnisci.com/news/skyhook-chooses-omnisci-to-support-mobility-indexing-in-next-phase-of-covid-19-response>
- 69 -
공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산
01
<Source: 스마트 공간정보 기술개발 기획연구>
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
- 71 -
디지털트윈(Digital Twins)
02
<Source: https://www.youtube.com/watch?v=iVS-AuSjpOQ>
- 72 -
디지털트윈(Digital Twins) - 유행의 시작
02
<Source: https://gartner.com/SmarterWithGartner>
디지털트윈(Digital Twins)
컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을
컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측하는 기술
- 73 -
디지털트윈(Digital Twins) - 일반적 정의
02
- 74 -
디지털트윈(Digital Twins) – 다양한 정의
02
<Source: Liu, Mengnan, Shuiliang Fang, Huiyue Dong, and Cunzhi Xu. “Review of digital twin about concepts, technologies, and industrial applications”. Journal of Manufacturing Systems(2020)>
• Integrated simulation
• Fidelity modeling
• Realistic model
• Virtual substitutes
• Digital copy/Virtual replica/Cyber copy/Dynamic replica
• Digital representation/Dynamic representation
• Updated virtual instance
• Real-time data
• Dynamic, bidirectional
• Living model
• Real-time control and optimization
- 75 -
디지털트윈(Digital Twins) – 개념 제시
02
“Mirror Worlds are high-tech voodoo dolls: by interacting with
the images, you interact with reality. Indeed, Mirror Worlds
will revolutionize the use of computers, transforming them
from (mere) handy tools to crystal balls which will allow us to
see the world more vividly and see into it more deeply.”(1993)
- 76 -
디지털트윈(Digital Twins) – 개념 정립
02
“…This was the time when the first profits appeared, and several
modifications were made on the construction project based upon the
results of the geometrical building of its digital twin. This
modifications were again carried to the digital version, then
checked and so on…”
<Source: 김대종. 2021년 12월. 국토연구원. 디지털트윈의 개념과 활용사례 및 정책방향. 발표자료 일부 수정>
- 77 -
디지털트윈(Digital Twins) – 발달 과정
02
<Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
- 78 -
디지털트윈(Digital Twins) – 대중적 확산
02
Concept: Digital Informational Construct
Vision: Create, Test, Build
➔ An Early Digital Twin by Concept by Michael Grieves(2002) and John Vickers(2010)
<Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin>
- 79 -
디지털트윈(Digital Twins) – 유형
02
Types
of
Digital
Twin DTP
(Digital Twin Prototype)
DTI
(Digital Twin Instance)
DTA
(Digital Twin Aggregate)
물리적 실체 전에 존재
현실 세계의 실제 상황 정보
DTI를 축적하여 예측, 분석 등에 활용
- 80 -
디지털트윈(Digital Twins) – 충실도 모형
02
디지털 트윈
충실도
디지털 트윈 모델로 표현된 가상 객체가 원래의 물리적 객체와 얼마나
잘 부합하는가?
특성화 충실도
시각화 충실도
가상 객체가 얼마나 정교하게 물리적 객체의 행위 동작에
부합하는지가 기준
디지털 트윈이 물리적 객체와 얼마나 비슷하게 보이는지가
기준
<Source: 김용운 외. 2021. 디지털 트윈의 꿈(한글 요약). ETRI>
- 81 -
디지털트윈(Digital Twins) – 성숙도 모형
02
<Source: https://blog.lgcns.com/1864 >
성숙도 모형: 디지털 트윈의 실현 수준이 어느 정도인지 이해하기 위한 평가 도구
기술 단계 정의 설명
5단계
자율 디지털 트윈
(Autonomous)
개별 및 복합 디지털 트윈에서 자율적으
로 문제점을 인지하고 해결하여 물리대
상 최적화
4단계
연합 디지털 트윈
(Federated)
최적화된 개별 물리대상들이 상호 연계
된 복합 디지털 트윈
재구성 및 물리대상 상호운영 최적화
3단계
모의 디지털 트윈
(Modelling &
Simulation)
디지털 트윈 모의결과를 적용한 물리대
상 최적화
2단계
관제 디지털 트윈
(Monitoring)
디지털 트윈 기반 물리대상 모니터링 및
관계분석을 통한 제어
1단계
모사 디지털 트윈
(Mirroring)
물리대상을 디지털 트윈으로 복제
<출처: 정보통신기획평가원, 디지털 트윈의 기술적 정의와 세부적 발전 5단계(level) 모델>
- 82 -
디지털트윈(Digital Twins) – 성숙도 모형
02
Element Defining principle Outline usage
0 Reality capture As-built survey
1 2D map/system or 3D model
Design/asset optimization and
coordination
2
Static data, metadata and BIM
Stage 2
4D/5D simulation
3 Real-time data Operational efficiency
4
Two-way data integration and
interaction
Remote and immersive operations
5
Autonomous operations and
maintenance
Self-governance, oversight and
transparency
<Source: https://theiet.org/digital-twins>
- 83 -
디지털트윈(Digital Twins) – 구현 기술
02
<출처: Qinglin Qi, “Enabling technologies and tools for digital twin”, Journal of Manufacturing Systems, Oct. 2019>
디지털트윈 구현
기술 분야
분야별 관련 기술
Physical
센싱 기술, 측정 기술, 재료분석 기술, 동적분석 기술, 프로세스 기술,
메카트로닉스 기술
Model
시뮬레이션 기술, 모델링 기술, 시각화 기술, 모델검증 기술,
모델진화 기술
Connections
인터페이스 기술, 인터넷 기술, 통신 기술, 상호호환성 기술, 협업 기술,
보안 기술
Services
아키텍처 기술, 알고리즘 기술, 소프트웨어 기술, 플랫폼 기술,
지능화 기술
Data
데이터 수집 기술, 데이터 저장 기술, 데이터 연결 기술, 데이터 전송 기술,
데이터 프로세스 기술, 데이터 시각화 기술, 데이터 융합 기술
- 84 -
디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념
02
데이터
이벤트
시스템 분석
예측
제어/최적화
고장/예지진단
제공 서비스
디지털 트윈 운용 개념도
What-if 질문들
운용자
의사결정자
질문에 대한 답
필요 시 조치/자동화
디지털 트윈(DT)
( 컴퓨터 시뮬레이션 모델 )
실 체계
(Physical Twin)
연
동
✓ 정의: 물리적 자산, 프로세스 및 시스템에 대한 디지털 복제본[Wiki 사전]
→ 대상 물체의 구성 요소 및 동작 특성을 표현하는 살아있는 디지털 시뮬레이션 모델
✓ 운용 개념: 모델(DT)의 수명주기가 실 체계와 연동되어 함께 살아 감
• 실 체계와 연동하여 학습/진화를 통하여 일관성 유지 및 동질성 유지
• 실 체계 Life cycle과 동기화 -> 설계 – 구현 – 검증 – 운용 유지보수
<Source : 김탁곤, 2019>
- 85 -
디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: CDDB
02
<Source : Mark Enzer. 2021년 ICGIS 발표 자료>
- 86 -
디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: Deloitte
02
<Source : Parrott, Aaron, and Lane Warshaw(2017). "Industry 4.0 and the digital twin." In Deloitte University Press, pp. 1-17>
디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: Digital Twin Space
02
- 87 -
<Source : 사공호상 외. 2017. 지능정보사회에 대응한 차세대 국가공간정보전략 연구. 국토연구원>
- 88 -
디지털트윈(Digital Twins) – 공통 요소
02
가상 세계에
현실 세계
모사
가상 세계에서
분석, 최적화,
시뮬레이션
수행
가상 세계
실험 결과의
현실 세계
반영
1
2
3
디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야
02
- 89 -
✓ 디지털트윈 4대 활용 분야(Wikipedia)
- Manufacturing industry
- Urban planning and the construction(built environment) industry
- Healthcare industry
- Automotive industry
디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 제조업
02
- 90 -
<Source: Zheng, Y., Yang, S. & Cheng, H. An application framework of digital twin and its case study. J Ambient Intell Human Comput 10, 1141–1153 (2019).>
디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 보건의료
02
- 91 -
<Source: https://www.faststreamtech.com/solutions/digital-twin/digital-twin-in-healthcare/>
디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 스마트시티
02
- 92 -
디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야: 환경 디지털트윈?
02
- 93 -
환경 디지털트윈
도전 과제
① 환경 분야 데이터 과학 및 AI
② 프로세스 및 데이터 모델 통합
③ 복잡성
: 데이터 복잡성, 이질성, 시공간적 성격, 불확실성에 기반한 추론
: 환경 분야 데이터 모델과 프로세스 모델에 대한 이해와 이에 기반한 SW 아키텍처
: 복잡계 성격. 요소들간의 상호작용, 결합, 되먹임, 역학 등을 통합적으로 고려 필요
- 94 -
디지털트윈(Digital Twins) – 기회와 위험 요소
02
기회 위험요소
• 건축 및 운영 비용 감소 • 사이버 보안 문제
• 더 효율적인 각종 설계 • 과대 홍보와 과도한 기대
• 장단기 효율성 및 생산성
향상
• 시스템의 복잡도에 따라
증가하는 디지털 트윈 구
축과 관리 비용
• 각종 자산 상태에 대한 더
나은 이해
• 미흡한 표준화와 산업계
협력
• 가상공간에서 시뮬레이션
혹은 리허설을 해 봄으로
써 사전 위험 요소 파악 및
갈등 비용 저감
• 부족한 인력
• 협력 증진 • 공통 용어와 지식의 부재
<Source: IET, Digital twins for the built environment>
- 95 -
디지털트윈(Digital Twins) – 기대 효과
02
리스크 식별을 통한 가용성 증대
생산성 향상 및 비용 절감
공정 효율화
지식 공유를 통한 다자간 의사결정
원격 교육 및 지원
실시간 모니터링과 사전 대응
1
2
3
4
5
6
- 96 -
디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모
02
<Source: Managing change and culture to enable the shift towards smart built environment,
Jakub Wachocki>
<Source: 정보통신기획평가원. 2019년 12월. “디지털 전환의 핵심, 디지털 트윈 – 제조와
도시를 중심으로”>
- 97 -
디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모(도시관리 분야)
02
(단위 억 달러)
시장 조사 기관 분야 2018년 2019년 2020년 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 연평균 성장률
Grand View
Research
전체 38.0 50.3 66.5 88.1 116.5 154.2 204.0 270.0 357.3
32%
도시관리/공간정보* 7.2 9.6 12.6 16.7 22.1 29.3 38.8 51.3 67.9
Zion Market
Research
전체 32.0 43.9 60.1 82.4 113.0 154.9 212.3 291.0 398.9
37%
도시관리/공간정보* 6.1 8.3 11.4 15.7 21.5 29.4 40.3 55.3 75.8
평균
전체 35.0 47.1 63.3 85.2 114.8 154.5 208.2 280.5 378.1
35%
도시관리/공간정보* 6.7 8.9 12.0 16.2 21.8 29.4 39.6 53.3 71.8
▪ 에이단 풀러(Aidan Fuller) 등에 따르면 디지털 트윈 관련 논문 중 66%가 제조업, 19%가 도시관리/공간정보, 그
리고 나머지 15%가 보건의료 분야를 다루고 있음
▪ 전 세계 디지털 트윈 시장 중 대략 19% 가량을 도시관리/공간정보 분야의 디지털 트윈으로 추정
주)* 신상희의 개인적 추정치
- 98 -
디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모(도시관리 분야)
02
주)* 신상희의 개인적 추정치
(단위 백만 달러)
시장 조사 기관 분야 2018년 2019년 2020년 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 연평균 성장률
Infoholic Research
전체 279.5 293.7 388.6 390.4 516.6 594.3 800.5 1,078.3 1,452.6
16%
도시관리/공간정보 53.1 55.8 73.8 74.2 98.2 112.9 152.1 204.9 276.0
<Source: 정보통신기획평가원. 2019년 12월. “디지털 전환의 핵심, 디지털 트윈
– 제조와 도시를 중심으로”>
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 현실 세계와 닮아가는 데이터 세계
03
- 100 -
As it was (abstracted) :: past As it is :: real time
https://www.geo.university https://smap.seoul.go.kr
Virtual Singapore, Virtual Seoul…
정보기술발달(디지털화)
동기화되어가는(동치화)
<Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 현실 세계의 지도화
03
- 101 -
•
•
•
GCP
Place names
Land use
Framework
data
Greenbelt
Urban plan
Land price
Forest type
Othophoto
3D
Under. facilities
Thematic
map
DEM
Floating pop.
Credit card
SNS
Geo-bigdata
<Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 공진화하는 현실 세계와 디지털트윈
03
- 102 -
<Source: 김대종(2021), 국가 디지털트윈 개념과 구축방향, 국토: Vol. 474, p.14>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티
03
- 103 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 사이버물리시스템과 스마트시티
03
- 104 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 사이버물리시스템과 스마트시티
03
- 105 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티
03
- 106 -
<Source: https://www.smartcitiesworld.net/special-reports/special-reports/the-rise-of-digital-twins-in-smart-cities>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업
03
- 107 -
<Source: 2019년 스마트시티 시범도시(세종, 부산) 디지털트윈 마스터플랜 수립 및 시범시스템 구축용역 제안요청서, LX공사>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업
03
<Source: https://news.v.daum.net/v/20200927103429370> - 108 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업
03
- 109 -
TO-BE
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업
03
- 110 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈 1단계
03
- 111 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈 2단계
03
- 112 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈
03
- 113 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈: 단계별 계획
03
- 114 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 플랫폼 비전
03
- 115 -
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 지자체 시범 사업
03
- 116 -
제주도
아산시
21년 국토교통부 디지털 트윈국토 지자체 시범사업 지원
울주군
완주군
곡성군
남해군 기장군
진천군
서울 양천구
▪ 홍수 예·경보 서비스
▪ 하천관리 행정지원 서비스
[출처 : 한국국토정보공사, 2022]
디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 지자체 연계 활용
03
- 117 -
지자체 DT 서비스
지자체 전역에 대한 디지털트윈 환경
• 도시관리 서비스
• 산업단지관리 서비스
• 이재민구호소관리 서비스
▪ 하드웨어 인프라
▪ SW 운영환경
▪ 연계 네트워크
디지털트윈의 도시관리로 확장 – Urban Digital Twin vs. Smart City
03
- 118 -
<Source: Vaux, S. How do we build Smart Cities?>
‘Urban digital twins can change
the way cities are planned,
operated, monitored and
managed’ (DUET project)
…to harmonize and
democratize these virtual
happenings by creating
interoperating digital
platforms where decision-
makers and other
stakeholders can monitor,
simulate, predict, and plan
the present and future state
of their city…
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼 개념적 모델
03
- 119 -
<Source: https://www.cdbb.cam.ac.uk/system/files/documents/TheGeminiPrinciples.pdf>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼
03
- 120 -
<Source: ITU Focus Group on Smart Sustainable Cities>
121
디지털 트윈 기반 스마트 시티 플랫폼
<Source: ISO/IEC JTC1/WG11>
Stakeholders
Vision & Outcomes
Business Process Framework
Knowledge Management Framework
Engineering Framework
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼
03
- 122 -
<Source: OGC Smart Cities Spatial Information Framework>
디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 인프라스트럭쳐
03
- 123 -
<Source: KAIST, 여화수>
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: National Digital Twin Programme
04
- 125 -
<Source: https://www.youtube.com/watch?v=ChCNcLY6tKA>
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: National Digital Twin Programme
04
- 126 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 쌍둥이 원칙(Gemini Principles)
04
- 127 -
공익성
분명한 공공의 이익을
제공하는데 기여
가치 창출
실질적 가치창출 및
성과 개선
통찰력
의사결정에 기여하는
통찰력 제공
보안성
자체 보안 강화
개방성
최대한 많은 사용자에게
개방
품질
향상된 품질의 데이터
제공
연합
다양한 데이터, 시스템과
연결가능한 표준 준수
선별
명확한 소유권, 규제 및
거버넌스
진화
기술과 사회 발전에 따라
변형, 확장 가능
목적성
분명한 목적을 가져야 함
신뢰성
신뢰할 수 있어야 함
기능성
효과적으로 기능해야 함
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 국가 디지털트윈 체계
04
- 128 -
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 국가 디지털트윈 생태계
04
- 129 -
1. 개별 디지털 트윈 2. 개별 디지털 트윈 연결
3. 연결된 디지털 트윈의 생태계 4. National Digital Twin
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 스웨덴: 디지털트윈 시티 센터
04
- 130 -
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 일본: Plateau 프로젝트
04
- 131 -
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 호주: Spatial Digital Twin
04
- 132 -
- 133 -
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 핀란드: Helsinki 3D+
04
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: National Digital Twin Infrastructure
04
- 134 -
෍
𝑛=1
𝑛
𝐵𝐼𝑀(𝑥, 𝑦, 𝑧)
NGI 3D 기타
Standardized
Simplified
Connected
Visualization
Simulation
Pattern
detection
기획 설계 시공
운영
관리
Digital Elevation Model
디지털 SOC
국토지리정보원(NGI)
• 3D (LoD 1/2)
• ‘3차원 국토공간정보구축작업규정’
BIM
• 3D (LoD 3/4)
• ‘건설산업BIM 기본지침’
SOC 디지털화
• 정밀도로지도, 지하구조물(15종)
3D 통합지도, 지하공동구(150km)
계측기 설치, 항만 디지털플랫폼(29
개항) 구축
Top-down
Bottom-up
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: National Digital Twin Infrastructure
04
- 135 -
<Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구>
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 트윈국토 발전 단계
04
- 136 -
<Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구. p.57>
발전단계 정의 설명
1. 복제
현실 캡쳐 및 2D/3D
모델 생성
현실 객체의 물리적 특성을 실감형 디지털 객체로 모사
디지털 트윈국토 데이터 기반 조성
실감형 모델 확보
2. 연결
현실 객체와의 연결
(예: IoT, 센서)
네트워크를 통해 현실객체와 디지털객체가 연결되고
모니터링이 가능
3. 통합 및
최적화
데이터 통합과
시뮬레이션/최적화
연계할 타 분야/기관/기기 들의 데이터를 통합하고
분석모델 및 시뮬레이션 모델들을 활용하여 사용자가
원하는 예측/최적화
4. 양방향 통합
현실객체와 가상객체 간
양방향 데이터 통합과
상호작용
현실 상태 제어(디지털에서 물리적 제어)
5. 상호연계
상호 연계된 디지털
트윈국토 체계
디지털 트윈 간 연계/최적화
6. 자율운영 자율 운영·유지관리 초연결 융합플랫폼의 자율 운영 및 지능형 국토 완성
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 트윈국토 기대 효과
04
- 137 -
<Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구, p.38>
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 뉴딜과 디지털트윈
04
- 138 -
<Source: digital.go.kr>
교육인프라
디지털 전환
SOC
디지털화
비대면
산업 육성
디지털
격차 해소
DNA생태계
강화
국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털트윈 활성화 전략
04
- 139 -
<Source: 관계부처 합동(2021. 9.6), 과학기술정보통신부 정보통신정책총괄과>
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
디지털트윈 활용 사례 – BIM
05
- 141 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 지하시설물 관리
05
- 142 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – AI를 활용한 공동주택 자동배치
05
- 143 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 소음 시뮬레이션
05
- 144 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 건설안전관리
05
- 145 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 건설안전관리
05
- 146 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 일조 시뮬레이션
05
- 147 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 화학물질 거동 시뮬레이션
05
- 148 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 도심 화학사고 시뮬레이션
05
- 149 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 물환경 시뮬레이션
05
- 150 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 문화재 조망 시뮬레이션
05
- 151 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 도시 관리
05
- 152 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
https://www.youtube.com/watch?v=r9OWKA7Bebw
디지털트윈 활용 사례 – 바람장 시뮬레이션
05
- 153 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation
디지털트윈 활용 사례 – 바람장 시뮬레이션
05
- 154 -
Building Locale Neighborhood City Region Nation…
공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스
메타버스 관련 동향 – ‘메타버스’의 등장
06
- 156 -
“양쪽 눈에 보이는 모습에 약간의 차이를 두면 그림은 입체적으로 보인다. 1초에
그림을 72번씩 바꿔 주면 그림은 실제로 움직이는 효과를 낸다. 움직이는 입체
그림을 가로 2000픽셀 크기로 보여 주면 사람의 눈이 인식할 수 있는 최대치에
도달한다. 그리고 작은 이어폰을 통해 스테레오 디지털 사운드가 들려주면
움직이는 입체 화면은 완벽히 실제와 같은 배경음을 갖게 된다.
그러니까 히로는 전혀 다른 곳에 존재하는 셈이다. 그는 고글과 이어폰을 통해
컴퓨터가 만들어 낸 전혀 다른 세계에 있다. 이런 가상의 장소를 전문 용어로
‘메타버스’라 부른다. 히로는 메타버스에서 많은 시간을 보낸다. 임대 창고에 사는
괴로움을 잊게 해 주기 때문이다.”
<Source: 스노크래시. 2021. 닐 스티븐슨(지음). 남명성(옮김). 문학세계사>
메타버스 관련 동향 – 메타버스의 정의
06
- 157 -
<Source: 우운택. 2021. 가상융합세계 선도를 위한 디지털트윈 기반D.N.A + XR 전략>
• 단어적 해석은 추상이나 초월을 뜻하는 메타(meta)와 세계 또는 우주를 뜻하는
유니버스(universe)의 합성어이므로 ‘세상의 세상’ 즉, 현실의 맥락 정보를 가진 디지털 세상을
의미
• 따라서, 메타버스는 1) 다양한 센서를 통해 현실과 연동되고, 2) 현실에서 모아진 데이터를
해석한 다양한 정보가 체계적으로 관리되고, 3) 현실과 같은 정치·경제·사회· 문화적 활동도
가능한 ‘3차원 가상 공간’으로 정의
• 현실 세계와 같은 사회경제적 활동이 통용되는 초월적 3차원 가상공간
Meta
(초월)
Verse
(우주)
Metaverse
메타버스 관련 동향 – 메타버스의 특징
06
- 158 -
공간
인간
시간
현실 가상
인간 아바타
(디지털휴먼)
과거 미래
Parallel Digital Universe
현실세계 + 가상세계
<Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
메타버스 관련 동향 – 표준화
06
- 159 -
<Source: https://www.geoconnexion.com/publication-articles/the-metaverse-is-geospatial>
<Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/4846
메타버스 관련 동향 – The Metaverse is GeoSpatial???
06
- 160 -
• The Metaverse is perhaps the ultimate distributed digital twin of the
world.
• Our community can contribute expertise in 3D, Modeling & Simulation,
Artificial Intelligence, streaming, Augmented and Virtual Realities, routing,
mapping, and more – all at scale.
• Metaverse spaces will include those forming completely fabricated virtual
worlds as well as those that are modelled after, or augment, the real world.
Metaverse spaces will be interconnected, with users being able to cross
between them.
“Everything happens in space and time”
Nadine Alameh
CEO & President of OGC
메타버스 관련 동향 – 가상세계에도 적용되는 지리학 법칙
06
- 161 -
① 입지 선정 - 가상 부동산도 사용자가 많이 몰리는 곳이 비쌈
② 메타버스 설계 - 메타버스 또한 현실 세계처럼 자원 배분, 도로 설계 등이 효율적이어야 함
③ 가상 지리학 연구 - 현실 인간행태학의 상당 부분이 그대로 적용됨
<Source: https://blog.cryptostars.is/mapping-the-metaverse-71be76378038>
메타버스 관련 동향 - Metaverse Standards Forum
06
- 162 -
메타버스 관련 동향 - Open Metaverse Foundation
06
- 163 -
“The Open Metaverse Foundation brings together thought-leading organizations and open
source communities to work on developing open source software and standards for a
global, vendor-neutral and scalable Metaverse.”
메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 구현
06
- 164 -
F
A
I
R
C
A
R
E
Findable | Accessible | Interoperable | Reusable Collective benefit | Authority to control | Responsibility | Ethics
메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장
06
- 165 -
ALL THINGS 3D
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3D PORTRAYAL / WEB MAP TILE SERVICE
메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장
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ALL THINGS 3D
3D TILES / I3S / GEOVOLUMES API / CITYGML
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메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장
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MODELING THE WORLD
CITYGML / INDOORGML / INFRAGML / WATERML
PIPELINEML / ARML / GEOPOSE
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메타버스 관련 동향 – 관련 기구 협력(OGC-Khronos 협력)
06
- 169 -
<Source: OGC-KHRONOS Coordination Forum, 2022>
메타버스 관련 동향 – 편리해지는 현실과 가상의 결합
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- 170 -
<Source: https://www.gim-international.com/content/article/emerging-web-and-game-engine-tech-for-3d-cities>
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07
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Technical challenges
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나오며 – A City Is Not a Computer
07
- 175 -
나오며 – 가짜 디지털트윈
07
- 176 -
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07
- 177 -
신상희 shshin@gaia3d.com
감사합니다.
The Geospatial Company

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공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스

  • 1. 공간정보 최근 동향과 디지털트윈, 메타버스 신상희 shshin@gaia3d.com 2023년 3월 28일 <사이버물리시스템 및 클라우드 이해 과정>
  • 3. 공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세 01 - 3 - 좁은 면적 넓은 면적 공간의 크기 갱신주기 1980년대 1990 2000 2010 ~ 2020 정적 동적
  • 4. 공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세 01 - 4 - <Source: Steve Liang(2016)> Location is the first class citizen for IoT!
  • 5. - 5 - Virtual-Centric Geospatial Information 2020s 공간정보 분야 최근 동향 – 변화의 추세 01
  • 6. 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01 - 6 -
  • 7. - 7 - 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01
  • 8. - 8 - <Source: Future Trends in geospatial information management: the five to ten year vision – Third Edition, August 2020> 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01
  • 9. - 9 - 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01
  • 10. - 10 - 1. Virtual collaboration rooms and mixed reality 2. Deep into miniaturized sensors 3. BIM and GIS, the foundation for digital twin and metaverse 4. High-definition maps for autonomous driving 5. Drones, drones everywhere 6. From coastal and deep into the sea 7. Whirl around the coastal regions 8. Data democratization: big data needs big tools 9. AI and deep learning are living in the cloud 10. Lidar for everyone 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01
  • 11. - 11 - 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01 <Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/> 1. Miniaturization of Sensors 2. Consistent Accessibility of EO Information 3. Geospatial AI or Geo.AI 4. BIM 5. Autonomous Vehicles 6. Mapping as a Service 7. Smart Cities 8. Drones
  • 12. - 12 - 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01 <Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/> <Source: “Key Trends that Shapes Location Intelligence”, INSPIRE Workshop 2020, Gartner>
  • 13. - 13 - 공간정보 분야 최근 동향 – 기술적 변화와 전망 01 <Source: https://csengineermag.com/crucial-geospatial-technology-trends-in-future/> Current Future Concept Object Information Context Awareness Data Consumer Prosumer/DIY User Person Things Visualization Real World Digital Twin Application Base Map Key Factor for Fusion Driving Entity Public Sector Private Sector Space Outdoor Indoor + Outdoor +Underground … Update Cycle Static Dynamic <Source: Sagong, Hosang(2016), ‘Policy Directions of Spatial Information for Hyper-connected Society’ modified>
  • 14. - 14 - Live(Real-Time) Geospatial 3D Geospatial AR/VR/MR Expansion of Geospatial Coverage (Indoor, Underground, Space, Seafloor…) Analytics, Simulation, & Visualization Digital Twin 공간정보 분야 최근 동향 – 공간의 지능화 01
  • 15. - 15 - 감각 기관 기억 지능 IoT(Internet of Things) Big Data A. I. Smartizen(10Bn) Smart Devices(100Bn) Smart Sensor(100Tn) <Source: 이상훈(2016), ‘ICT 기술 파도와 4차 산업혁명’을 수정, 재편집> 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 : 센서, 센서, 그리고 센서 01
  • 16. - 16 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보: 다종다기한 센서 01 • Temperature • Humidity • Ultrasonic • Acceleration • Infrared • Biosensor • Image • Geosensor • RFID, Telematics, CCTV <Source: https://wyldnetworks.com/staging/8929/what-are-sensor-interfaces/>
  • 17. - 17 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보의 생산 01 <Source: 스마트 공간정보 기술개발 기획연구>
  • 18. - 18 - <Source: https://newsroom.intel.com/articles/why-how-making-hd-maps-automated-vehicles/#gs.7zi2a4> 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보의 갱신 01
  • 19. - 19 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 처리 01
  • 20. - 20 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스 01 <Source: https://www.vice.com/en/article/9393w7/this-man-created-traffic-jams-on-google-maps-using-a-red-wagon-full-of-phones>
  • 21. - 21 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스: 데이터 대폭발의 시대 01 위치 + 객체 + 현상 Point Cloud + Realistic Mesh + Sensor + Semantic Model + Volumetric Data + Live Data + Visualization + Simulation + IoT + Analytics + …
  • 22. - 22 - 공간정보 분야 최근 동향 – ①실시간 공간정보 서비스: 병목 현상 01 Point Cloud Drone Images IoT CAD Live Data Satellite Images Autonomous Cars GIS BIM CityGML Bottle Neck!
  • 23. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 01 - 23 - Building Information Modeling (BIM) is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility.
  • 24. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM의 여러 정의 01 - 24 - Building Information Model Building Information Modeling Building Information Management 3차원 객체와 그 객체를 나타내는 여러 가지 정보 집합체를 활용하여 프로젝트 참여자들 간 협업하고 BIM을 공유하는 행위화 프로세스를 의미 설계, 시공, 유지관리단계 등 생애주기에 걸쳐 객체와 정보를 생성하고 정보를 추가하며 공유하는 행위와 프로세스 그리고 이 과정을 관리하는 것 <Source : 진상윤, 2020, 스토리텔링 BIM> 3차원 객체와 그 객체를 관련하여 생애주기 동안 창조되고 관리되는 여러 가지 정보의 집합체를 의미
  • 25. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 관련 동향(국내) 01 - 25 - <Source : 홍창희, 2020, 국가BIM센터 역할과 미래방향>
  • 26. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 관련 동향(국외) 01 - 26 - 미국 미국각주별교통부에서BIM 의무화 캐나다 CanadaBIMCouncil등에서 준비 칠레 2020년까지 공공사업을 위한 BIM요구사항 달성 브라질 해외BIM전문가에게 BIM 로드맵의뢰 영국 2016년부터 모든공공 공사에서 BIMLevel2만족 스칸디나비아 국가 건축BIM초기에정착 스웨덴교통부BIM전략발표 독일 2020년 말까지모든교통인프라 프로젝트 BIM의무화 일본 토목분야 CIM도입지침발간 (2017.3) 호주 시드니메트로등에BIM의무화 뉴질랜드 BIM활성화위원회에서 뉴질랜드 BIM핸드북출간 중국 및 홍콩 2013년이후 홍콩은지하철, 도로프로젝트에 BIM요구 말레이시아 건설산업개발위원회가 BIM센터 설치후지원 UAE 두바이메트로등에BIM 의무화 카타르 도하메트로와 루사일시티 등에BIM의무화 싱가포르 2014년부터 인프라공사BIM 의무적용 구분 분석 내용 관련 국가 동향 활성화 방안 • 국가 차원의 BIM 의무화 • 단계별 BIM 의무화 전략 • BIM 적용 우수사례 및 BIM 성과평가 등에 대한 자료 발간 • BIM 펀드 등의 지원금(싱가포르) 및 정기 행사 • 영국, 미국, 싱가포르 등 BIM 활용 의무화 • 프로젝트 규모와 분류에따라 BIM 도입 순위 선정 주요 단체 • 국토/교통부 산하 위원회 및 기관 • BIM Task Group • 국가별 buildingSmart 및 BIM 협회 • 건설산업 협회 • buildingSMART International • 미국, 싱가포르 등 국토/교통부 관련 정부부처주도 • 영국, 독일 등은 BIM Task Group에서 활성화를 위한 다양한 활동 • 국제 공통 선형 모델, 분야별 표준 모델 개발 추진 관련 문서 및 지침 • 1단계 : 건설 생산성 관련 보고서 및 BIM 적용 사례집 발간 • 2단계 : 프로젝트 특성에 맞는 발주자 요구사항 도입 • 3단계 : 국가 차원의 BIM 핸드북 또는 가이드라인 확정 • 영국과 싱가포르가 가장 우수 • 카타르, UAE 등은 BIM 프로젝트 발주 (영국 Level 2 수준 요구) 일본 건설업연합회 시공 CIM 사례집 호주 공공 인프라 생산성 보고서 싱가포르 BIM 가이드라인과 지침 <Source : 홍창희, 2020, 국가BIM센터 역할과 미래방향>
  • 27. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 조달청(2019) BIM 활용 기준 01 - 27 - 활용 기준 활용 수준 디자인 검토 투시도 및 조감도 활용 ∙ 건물 외관 디자인 검토 ∙ 건물 주요 내부 디자인 검토 동영상 제작 설계안 검토 BIM 설계도면 산출 BIM 실시설계도면 산출 ∙ 정확한 실시설계도면 산출 수량 기초 데이터 산출 수량 기초 데이터 산출 ∙ 견적을 위한 수량 기초 데이터 산출 환경 시뮬레이션 (선택 사항) 에너지 검토 동적 에너지 분석 ∙ 주요 건물에 대한 동적 에너지 시뮬레 이션 정밀 에너지 소요량 검토 ∙ 한국에너지공단이 배포한 건축물 에너 지 효율등급 평가 프로그램을 활용한 에너지 소요량 산출 빛환경 검토 일조시간 검토 ∙ 일조권 만족 여부 검토 일영 검토 ∙ 연간 외부공간 일영분포 검토 최대앙각 검토(녹색 인증) ∙ 인증기준에 따른 성능 검토 주광률 및 균제도 검토(녹색 인증) ∙ 인증기준에 따른 성능 검토
  • 28. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM 적용 목적 예시 01 - 28 - 설계 단계 대분류 중분류 소분류 활용 수준 필수 가급적 보통 간혹 안함 계획/ 중간/ 실시 설계 디자인 검토 시간 검토 투시도 및 조감도 활용 ○ 설계 검토 설계안 검토 ○ 설계 품질 확보 공간설계 품질 확보 면적 조건 검토 ○ 공간요구조건 검토 ○ 장애자 설계조건 검토 ○ 피난 설계조건 검토 ○ 방재 설계조건 검토 ○ 설계도면 설계도면 설계도면 산출 에너지 효율 에너지 효율 에너지 효율 검토 환경 시뮬레이션 방재 피난 빛 일조 분석 조명 분석 음향 음향 분석 온도 온도 분석 공기 CFD 쾌적성 온도 습도 바람 중간/ 실시 설계 설계품질 확보 수량산출 품질확보 물리적 품질 확보 ○ 데이터 품질 확보 ○ 수량 데이터 개략 물량 수량 기초데이터 산출 ○ 실시 설계 설계 품질 확보 설계 품질 확보 간섭 검토 ○ 구조부재 간의 지지 검토 ○ 품질 검증 품질검증 수행 ○ <Source : 진상윤, 2020, 스토리텔링 BIM>
  • 29. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: BIM LOD(Level of Development) 01 - 29 - <Source : BIM Forum, 진상윤> LOD Level 설명 및 예시 LOD100 개념 스케치 수준 형상이 아니라 심볼로만 나타내는 수준 LOD200 위치와 형태, 사이즈 정도의 정보만 표현 기본 계획 수준 LOD300 재료나 구조, 시스템 등이 결정되었지만 그 구체적인 타 부재와 인터페이스 등은 나타내지 않음 기본 설계 수준 LOD350 재료, 구조, 시스템의 구성요소들이 표현되며 타 부재와의 인터페이스도 표현 실시 설계 100% 수준 LOD400 1:1 수준의 디지털 목업 혹은 샵드로잉에 해당하는 수준 LOD500 준공 모델(As-Built Model)
  • 30. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CAD/BIM vs. GIS 01 - 30 - VS <CAD> <BIM> <GIS>
  • 31. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CAD/BIM 분야 특성 01 - 31 - CAD/BIM 분야 특성 1. 특별한 SW가 필요 - CAD/BIM 데이터에 접근하거나 가시화하기가 어려움 2. 독점적이고 폐쇄적인 기술 3. 공간적 맥락과 약한 결합
  • 32. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 공간정보 분야 특성 01 - 32 - Geospatial 분야 특성 1. 특별한 SW 없이 웹 상에서 서비스하는 게 일상화 2. 활성화된 오픈소스 프로젝트와 표준화(OGC) 3. 실외 공간을 주로 다룸
  • 33. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 개념의 등장 01 - 33 - BIM/CAD GeoSpatial GeoBIM • 미시적 • 객체의 미래상 • 설계 • 적지 선정 • 자산 관리 • 공정 관리 • 안전 관리 • 에너지 관리 • 패러메트릭(Parametric) 모델 • 거시적 • 객체의 현재 상태 • 도시 계획 • 스마트시티 • 실내외 공간 모니터링 • 소방/방재 • 에너지 관리 • 비상 계획 • 서피스(Surface) 모델
  • 34. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM의 통합 개념 01 - 34 - GIS CityGML GeospatialInformation GISStandards IFC BIM OutdoorModel IndoorModel BIMStandards Construction DrawingsInfo. In/Outdoor GIModel (GeospatialInformation Model)
  • 35. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM의 기대 효과 01 - 35 - • 건축, 토목 분야의 계획, 설계, 시공 단계에 효율적으로 공간정보 제공 • 광역적 기간 시설 건설 시 BIM 사용 효율성 증대 • 지역적, 국가적 차원의 시설물 관리 용이 • 빠르게 변화하는 건물, 인공구조물 등을 생애주기 측면에서 추적하고 관리 • BIM 데이터를 재활용함으로써 스마트시티 등의 3차원 모델 구축 비용 및 시간 절감 • 스마트시티 등의 도시 관리 분야에서 건물 부터 지구, 시 단위까지 통합적 관리 • 각 시설물의 생애주기에 맞춘 다양한 수준의 공간분석과 시뮬레이션 • 디지털 트윈의 기본 정보 중 하나로 활용 <Source : F. Noardo 외, 2019, EUROSDR GEOBIM PROJECT A STUDY IN EUROPE ON HOW TO USE THE POTENTIALS OF BIM AND GEO DATA IN PRACTICE>
  • 36. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(표준화 기구) 01 - 36 - “… to increase interoperability between the geospatial and built environment domains, specifically through coordination of standards development… “
  • 37. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(표준화 기구) 01 - 37 - <Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/3187>
  • 38. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(국제기구) 01 - 38 - <Source : http://www.eurosdr.net/research/current> <Source : https://3d.bk.tudelft.nl/projects/eurosdr-geobim/> The spatial data research interests of European countries are represented through the membership in EuroSDR of national organisations from their production and research sectors.
  • 39. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(산업계) 01 - 39 -
  • 40. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: GeoBIM 통합 노력(오픈소스 진영) 01 - 40 -
  • 41. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합 01 - 41 - <Source : Filip Biljecki, 2019, Extending CityGML for IFC-sourced 3D city models> ADE (Application Domain Extension) [정보의 손실]
  • 42. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합 01 - 42 - • 당신이 평생 동안 본 BIM 데이터의 개수는? • BIM/CAD로 된 데이터가 많을까? 아니면, 그냥 종이도면이 많을까? • BIM/CAD 소유자들은 자신들의 데이터 공유에 비우호적 • 3차원 데이터를 구축하는데 많은 비용이 들지만, BIM/CAD 데이터 구축은 그 이상의 비용이 소요됨 음악 없는 MP3 플레이어 [부족한 데이터]
  • 43. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합 01 - 43 - • BIM/CAD 분야는 산업계 전반적으로 표준 활용이 저조 “왜 Revit 파일을 IFC로 변환해서 드려야 하죠?” “정부가 시켜서 어쩔 수 없이 IFC나 CityGML로 납품하죠.” • 포맷 변환 과정에서 설계 데이터의 도형/속성 정보가 손실되는 경우가 많음 • 산업계 고객들은 설계 소프트웨어의 자체 포맷을 선호 • 포맷 변환은 고객이나 사용자에게 부담으로 작용 [미진한 표준화]
  • 44. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합 01 - 44 - • 고객에게 받은 BIM/CAD 파일은 거의 대부분 최종본이 아님 • 수많은 버전의 BIM/CAD가 존재 • CAD/BIM은 생애주기에 따라 지속적으로 수정, 갱신 BIM/CAD Format IFC CityGML 활용 서비스 • 당신의 고객도 어느 파일이 최종본인지 모르는 경우가 많음 • BIM/CAD 데이터가 깨끗할 것(!)이라는 기대를 버릴 것 – 소위 Dark Data! [데이터 생애주기에 대한 부족한 이해]
  • 45. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 쉽지 않은 GeoBIM 통합 01 - 45 - [시각화의 어려움] • 대용량 BIM/CAD 데이터의 시각화는 여전히 도전적 과제 • 많은 고객들은 예쁜(!) 시각화를 바람 • 예쁜 시각화를 만족시켜주면 이제 고객들은 뭔가 다른 기능을 원하기 시작함 • 궁극적으로 3차원 분석, 3차원 시뮬레이션 등을 희망
  • 46. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML 01 - 46 - CityGML 5단계 세밀도(LoD: Level of Detail) • LOD 0 – regional, landscape • LOD 1 – city, region • LOD 2 – city districts, projects • LOD 3 – architectural models (outside), landmarks • LOD 4 – architectural models (interior) <Source: https://citygmlwiki.org/index.php/Basic_Information>
  • 47. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML 01 - 47 - <Source: T. H. Kolbe – Semantic 3D City Models with CityGML for Urban Analytics>
  • 48. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: CityGML 세밀도 01 - 48 - [Level of Details]
  • 49. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 3D 데이터 구축 01 - 49 -
  • 50. 공간정보 분야 최근 동향 – ②3D 기술 보편화: 신도시 서비스 01 - 50 -
  • 51. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI) 01 - 51 -
  • 52. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각 01 - 52 -
  • 53. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각 01 - 53 - <고양 온수관 파열> <KT 통신구 화재>
  • 54. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보(UGI)의 중요성 부각 01 - 54 - <Source : https://geospatial.blogs.com/>
  • 55. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지하공간정보 활용 사례 01 - 55 - 행복도시·2기신도시(동탄) 3D정보시스템의 데이터구축·관리 지하시설물 카테고리 ·동탄
  • 56. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 지상지하 통합관리 DT체계 01 - 56 -
  • 57. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(IndoorGML) 01 - 57 -
  • 58. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(Apple IMDF) 01 - 58 - <Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/4415> <Source: https://register.apple.com/resources/imdf/>
  • 59. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보(Apple IMDF) 01 - 59 - <Source: https://machinelearning.apple.com/research/roomplan>
  • 60. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내공간정보 01 - 60 - [GPS vs IPS] Global Positioning System VS Indoor Positioning System
  • 61. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: OGC 3D IoT Pilot Project 01 - 61 -
  • 62. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 실내 네비게이션 01 - 62 - <Source : https://alim.algorithmexchange.com/cms/digital-twin/>
  • 63. 공간정보 분야 최근 동향 – ③공간정보의 확장: 우주와 해양 01 - 63 -
  • 64. 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01
  • 65. 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01 - 65 - <Source: Helosinky 3D+ Digital Twins of a City>
  • 66. - 66 - <Source: https://alim.algorithmexchange.com/cms/digital-twin/> 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01
  • 67. - 67 - 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01
  • 68. - 68 - 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01 <Source: https://www.omnisci.com/news/skyhook-chooses-omnisci-to-support-mobility-indexing-in-next-phase-of-covid-19-response>
  • 69. - 69 - 공간정보 분야 최근 동향 – ④분석, 시뮬레이션, 가시화 기술의 확산 01 <Source: 스마트 공간정보 기술개발 기획연구>
  • 71. - 71 - 디지털트윈(Digital Twins) 02 <Source: https://www.youtube.com/watch?v=iVS-AuSjpOQ>
  • 72. - 72 - 디지털트윈(Digital Twins) - 유행의 시작 02 <Source: https://gartner.com/SmarterWithGartner>
  • 73. 디지털트윈(Digital Twins) 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측하는 기술 - 73 - 디지털트윈(Digital Twins) - 일반적 정의 02
  • 74. - 74 - 디지털트윈(Digital Twins) – 다양한 정의 02 <Source: Liu, Mengnan, Shuiliang Fang, Huiyue Dong, and Cunzhi Xu. “Review of digital twin about concepts, technologies, and industrial applications”. Journal of Manufacturing Systems(2020)> • Integrated simulation • Fidelity modeling • Realistic model • Virtual substitutes • Digital copy/Virtual replica/Cyber copy/Dynamic replica • Digital representation/Dynamic representation • Updated virtual instance • Real-time data • Dynamic, bidirectional • Living model • Real-time control and optimization
  • 75. - 75 - 디지털트윈(Digital Twins) – 개념 제시 02 “Mirror Worlds are high-tech voodoo dolls: by interacting with the images, you interact with reality. Indeed, Mirror Worlds will revolutionize the use of computers, transforming them from (mere) handy tools to crystal balls which will allow us to see the world more vividly and see into it more deeply.”(1993)
  • 76. - 76 - 디지털트윈(Digital Twins) – 개념 정립 02 “…This was the time when the first profits appeared, and several modifications were made on the construction project based upon the results of the geometrical building of its digital twin. This modifications were again carried to the digital version, then checked and so on…” <Source: 김대종. 2021년 12월. 국토연구원. 디지털트윈의 개념과 활용사례 및 정책방향. 발표자료 일부 수정>
  • 77. - 77 - 디지털트윈(Digital Twins) – 발달 과정 02 <Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
  • 78. - 78 - 디지털트윈(Digital Twins) – 대중적 확산 02 Concept: Digital Informational Construct Vision: Create, Test, Build ➔ An Early Digital Twin by Concept by Michael Grieves(2002) and John Vickers(2010) <Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin>
  • 79. - 79 - 디지털트윈(Digital Twins) – 유형 02 Types of Digital Twin DTP (Digital Twin Prototype) DTI (Digital Twin Instance) DTA (Digital Twin Aggregate) 물리적 실체 전에 존재 현실 세계의 실제 상황 정보 DTI를 축적하여 예측, 분석 등에 활용
  • 80. - 80 - 디지털트윈(Digital Twins) – 충실도 모형 02 디지털 트윈 충실도 디지털 트윈 모델로 표현된 가상 객체가 원래의 물리적 객체와 얼마나 잘 부합하는가? 특성화 충실도 시각화 충실도 가상 객체가 얼마나 정교하게 물리적 객체의 행위 동작에 부합하는지가 기준 디지털 트윈이 물리적 객체와 얼마나 비슷하게 보이는지가 기준 <Source: 김용운 외. 2021. 디지털 트윈의 꿈(한글 요약). ETRI>
  • 81. - 81 - 디지털트윈(Digital Twins) – 성숙도 모형 02 <Source: https://blog.lgcns.com/1864 > 성숙도 모형: 디지털 트윈의 실현 수준이 어느 정도인지 이해하기 위한 평가 도구 기술 단계 정의 설명 5단계 자율 디지털 트윈 (Autonomous) 개별 및 복합 디지털 트윈에서 자율적으 로 문제점을 인지하고 해결하여 물리대 상 최적화 4단계 연합 디지털 트윈 (Federated) 최적화된 개별 물리대상들이 상호 연계 된 복합 디지털 트윈 재구성 및 물리대상 상호운영 최적화 3단계 모의 디지털 트윈 (Modelling & Simulation) 디지털 트윈 모의결과를 적용한 물리대 상 최적화 2단계 관제 디지털 트윈 (Monitoring) 디지털 트윈 기반 물리대상 모니터링 및 관계분석을 통한 제어 1단계 모사 디지털 트윈 (Mirroring) 물리대상을 디지털 트윈으로 복제 <출처: 정보통신기획평가원, 디지털 트윈의 기술적 정의와 세부적 발전 5단계(level) 모델>
  • 82. - 82 - 디지털트윈(Digital Twins) – 성숙도 모형 02 Element Defining principle Outline usage 0 Reality capture As-built survey 1 2D map/system or 3D model Design/asset optimization and coordination 2 Static data, metadata and BIM Stage 2 4D/5D simulation 3 Real-time data Operational efficiency 4 Two-way data integration and interaction Remote and immersive operations 5 Autonomous operations and maintenance Self-governance, oversight and transparency <Source: https://theiet.org/digital-twins>
  • 83. - 83 - 디지털트윈(Digital Twins) – 구현 기술 02 <출처: Qinglin Qi, “Enabling technologies and tools for digital twin”, Journal of Manufacturing Systems, Oct. 2019> 디지털트윈 구현 기술 분야 분야별 관련 기술 Physical 센싱 기술, 측정 기술, 재료분석 기술, 동적분석 기술, 프로세스 기술, 메카트로닉스 기술 Model 시뮬레이션 기술, 모델링 기술, 시각화 기술, 모델검증 기술, 모델진화 기술 Connections 인터페이스 기술, 인터넷 기술, 통신 기술, 상호호환성 기술, 협업 기술, 보안 기술 Services 아키텍처 기술, 알고리즘 기술, 소프트웨어 기술, 플랫폼 기술, 지능화 기술 Data 데이터 수집 기술, 데이터 저장 기술, 데이터 연결 기술, 데이터 전송 기술, 데이터 프로세스 기술, 데이터 시각화 기술, 데이터 융합 기술
  • 84. - 84 - 디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념 02 데이터 이벤트 시스템 분석 예측 제어/최적화 고장/예지진단 제공 서비스 디지털 트윈 운용 개념도 What-if 질문들 운용자 의사결정자 질문에 대한 답 필요 시 조치/자동화 디지털 트윈(DT) ( 컴퓨터 시뮬레이션 모델 ) 실 체계 (Physical Twin) 연 동 ✓ 정의: 물리적 자산, 프로세스 및 시스템에 대한 디지털 복제본[Wiki 사전] → 대상 물체의 구성 요소 및 동작 특성을 표현하는 살아있는 디지털 시뮬레이션 모델 ✓ 운용 개념: 모델(DT)의 수명주기가 실 체계와 연동되어 함께 살아 감 • 실 체계와 연동하여 학습/진화를 통하여 일관성 유지 및 동질성 유지 • 실 체계 Life cycle과 동기화 -> 설계 – 구현 – 검증 – 운용 유지보수 <Source : 김탁곤, 2019>
  • 85. - 85 - 디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: CDDB 02 <Source : Mark Enzer. 2021년 ICGIS 발표 자료>
  • 86. - 86 - 디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: Deloitte 02 <Source : Parrott, Aaron, and Lane Warshaw(2017). "Industry 4.0 and the digital twin." In Deloitte University Press, pp. 1-17>
  • 87. 디지털트윈(Digital Twins) – 운용 개념: Digital Twin Space 02 - 87 - <Source : 사공호상 외. 2017. 지능정보사회에 대응한 차세대 국가공간정보전략 연구. 국토연구원>
  • 88. - 88 - 디지털트윈(Digital Twins) – 공통 요소 02 가상 세계에 현실 세계 모사 가상 세계에서 분석, 최적화, 시뮬레이션 수행 가상 세계 실험 결과의 현실 세계 반영 1 2 3
  • 89. 디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 02 - 89 - ✓ 디지털트윈 4대 활용 분야(Wikipedia) - Manufacturing industry - Urban planning and the construction(built environment) industry - Healthcare industry - Automotive industry
  • 90. 디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 제조업 02 - 90 - <Source: Zheng, Y., Yang, S. & Cheng, H. An application framework of digital twin and its case study. J Ambient Intell Human Comput 10, 1141–1153 (2019).>
  • 91. 디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 보건의료 02 - 91 - <Source: https://www.faststreamtech.com/solutions/digital-twin/digital-twin-in-healthcare/>
  • 92. 디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야 : 스마트시티 02 - 92 -
  • 93. 디지털트윈(Digital Twins) – 활용 분야: 환경 디지털트윈? 02 - 93 - 환경 디지털트윈 도전 과제 ① 환경 분야 데이터 과학 및 AI ② 프로세스 및 데이터 모델 통합 ③ 복잡성 : 데이터 복잡성, 이질성, 시공간적 성격, 불확실성에 기반한 추론 : 환경 분야 데이터 모델과 프로세스 모델에 대한 이해와 이에 기반한 SW 아키텍처 : 복잡계 성격. 요소들간의 상호작용, 결합, 되먹임, 역학 등을 통합적으로 고려 필요
  • 94. - 94 - 디지털트윈(Digital Twins) – 기회와 위험 요소 02 기회 위험요소 • 건축 및 운영 비용 감소 • 사이버 보안 문제 • 더 효율적인 각종 설계 • 과대 홍보와 과도한 기대 • 장단기 효율성 및 생산성 향상 • 시스템의 복잡도에 따라 증가하는 디지털 트윈 구 축과 관리 비용 • 각종 자산 상태에 대한 더 나은 이해 • 미흡한 표준화와 산업계 협력 • 가상공간에서 시뮬레이션 혹은 리허설을 해 봄으로 써 사전 위험 요소 파악 및 갈등 비용 저감 • 부족한 인력 • 협력 증진 • 공통 용어와 지식의 부재 <Source: IET, Digital twins for the built environment>
  • 95. - 95 - 디지털트윈(Digital Twins) – 기대 효과 02 리스크 식별을 통한 가용성 증대 생산성 향상 및 비용 절감 공정 효율화 지식 공유를 통한 다자간 의사결정 원격 교육 및 지원 실시간 모니터링과 사전 대응 1 2 3 4 5 6
  • 96. - 96 - 디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모 02 <Source: Managing change and culture to enable the shift towards smart built environment, Jakub Wachocki> <Source: 정보통신기획평가원. 2019년 12월. “디지털 전환의 핵심, 디지털 트윈 – 제조와 도시를 중심으로”>
  • 97. - 97 - 디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모(도시관리 분야) 02 (단위 억 달러) 시장 조사 기관 분야 2018년 2019년 2020년 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 연평균 성장률 Grand View Research 전체 38.0 50.3 66.5 88.1 116.5 154.2 204.0 270.0 357.3 32% 도시관리/공간정보* 7.2 9.6 12.6 16.7 22.1 29.3 38.8 51.3 67.9 Zion Market Research 전체 32.0 43.9 60.1 82.4 113.0 154.9 212.3 291.0 398.9 37% 도시관리/공간정보* 6.1 8.3 11.4 15.7 21.5 29.4 40.3 55.3 75.8 평균 전체 35.0 47.1 63.3 85.2 114.8 154.5 208.2 280.5 378.1 35% 도시관리/공간정보* 6.7 8.9 12.0 16.2 21.8 29.4 39.6 53.3 71.8 ▪ 에이단 풀러(Aidan Fuller) 등에 따르면 디지털 트윈 관련 논문 중 66%가 제조업, 19%가 도시관리/공간정보, 그 리고 나머지 15%가 보건의료 분야를 다루고 있음 ▪ 전 세계 디지털 트윈 시장 중 대략 19% 가량을 도시관리/공간정보 분야의 디지털 트윈으로 추정 주)* 신상희의 개인적 추정치
  • 98. - 98 - 디지털트윈(Digital Twins) – 시장 규모(도시관리 분야) 02 주)* 신상희의 개인적 추정치 (단위 백만 달러) 시장 조사 기관 분야 2018년 2019년 2020년 2021년 2022년 2023년 2024년 2025년 2026년 연평균 성장률 Infoholic Research 전체 279.5 293.7 388.6 390.4 516.6 594.3 800.5 1,078.3 1,452.6 16% 도시관리/공간정보 53.1 55.8 73.8 74.2 98.2 112.9 152.1 204.9 276.0 <Source: 정보통신기획평가원. 2019년 12월. “디지털 전환의 핵심, 디지털 트윈 – 제조와 도시를 중심으로”>
  • 100. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 현실 세계와 닮아가는 데이터 세계 03 - 100 - As it was (abstracted) :: past As it is :: real time https://www.geo.university https://smap.seoul.go.kr Virtual Singapore, Virtual Seoul… 정보기술발달(디지털화) 동기화되어가는(동치화) <Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
  • 101. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 현실 세계의 지도화 03 - 101 - • • • GCP Place names Land use Framework data Greenbelt Urban plan Land price Forest type Othophoto 3D Under. facilities Thematic map DEM Floating pop. Credit card SNS Geo-bigdata <Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
  • 102. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 공진화하는 현실 세계와 디지털트윈 03 - 102 - <Source: 김대종(2021), 국가 디지털트윈 개념과 구축방향, 국토: Vol. 474, p.14>
  • 103. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 03 - 103 -
  • 104. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 사이버물리시스템과 스마트시티 03 - 104 -
  • 105. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 사이버물리시스템과 스마트시티 03 - 105 -
  • 106. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 03 - 106 - <Source: https://www.smartcitiesworld.net/special-reports/special-reports/the-rise-of-digital-twins-in-smart-cities>
  • 107. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업 03 - 107 - <Source: 2019년 스마트시티 시범도시(세종, 부산) 디지털트윈 마스터플랜 수립 및 시범시스템 구축용역 제안요청서, LX공사>
  • 108. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업 03 <Source: https://news.v.daum.net/v/20200927103429370> - 108 -
  • 109. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업 03 - 109 - TO-BE
  • 110. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 디지털트윈 기반 스마트시티 구축 사업 03 - 110 -
  • 111. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈 1단계 03 - 111 -
  • 112. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈 2단계 03 - 112 -
  • 113. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈 03 - 113 -
  • 114. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LH 도시 디지털트윈: 단계별 계획 03 - 114 -
  • 115. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 플랫폼 비전 03 - 115 -
  • 116. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 지자체 시범 사업 03 - 116 - 제주도 아산시 21년 국토교통부 디지털 트윈국토 지자체 시범사업 지원 울주군 완주군 곡성군 남해군 기장군 진천군 서울 양천구 ▪ 홍수 예·경보 서비스 ▪ 하천관리 행정지원 서비스 [출처 : 한국국토정보공사, 2022]
  • 117. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – LX 디지털트윈: 지자체 연계 활용 03 - 117 - 지자체 DT 서비스 지자체 전역에 대한 디지털트윈 환경 • 도시관리 서비스 • 산업단지관리 서비스 • 이재민구호소관리 서비스 ▪ 하드웨어 인프라 ▪ SW 운영환경 ▪ 연계 네트워크
  • 118. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – Urban Digital Twin vs. Smart City 03 - 118 - <Source: Vaux, S. How do we build Smart Cities?> ‘Urban digital twins can change the way cities are planned, operated, monitored and managed’ (DUET project) …to harmonize and democratize these virtual happenings by creating interoperating digital platforms where decision- makers and other stakeholders can monitor, simulate, predict, and plan the present and future state of their city…
  • 119. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼 개념적 모델 03 - 119 - <Source: https://www.cdbb.cam.ac.uk/system/files/documents/TheGeminiPrinciples.pdf>
  • 120. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼 03 - 120 - <Source: ITU Focus Group on Smart Sustainable Cities>
  • 121. 121 디지털 트윈 기반 스마트 시티 플랫폼 <Source: ISO/IEC JTC1/WG11> Stakeholders Vision & Outcomes Business Process Framework Knowledge Management Framework Engineering Framework
  • 122. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 스마트시티 플랫폼 03 - 122 - <Source: OGC Smart Cities Spatial Information Framework>
  • 123. 디지털트윈의 도시관리로 확장 – 디지털트윈 기반 인프라스트럭쳐 03 - 123 - <Source: KAIST, 여화수>
  • 125. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: National Digital Twin Programme 04 - 125 - <Source: https://www.youtube.com/watch?v=ChCNcLY6tKA>
  • 126. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: National Digital Twin Programme 04 - 126 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 127. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 쌍둥이 원칙(Gemini Principles) 04 - 127 - 공익성 분명한 공공의 이익을 제공하는데 기여 가치 창출 실질적 가치창출 및 성과 개선 통찰력 의사결정에 기여하는 통찰력 제공 보안성 자체 보안 강화 개방성 최대한 많은 사용자에게 개방 품질 향상된 품질의 데이터 제공 연합 다양한 데이터, 시스템과 연결가능한 표준 준수 선별 명확한 소유권, 규제 및 거버넌스 진화 기술과 사회 발전에 따라 변형, 확장 가능 목적성 분명한 목적을 가져야 함 신뢰성 신뢰할 수 있어야 함 기능성 효과적으로 기능해야 함
  • 128. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 국가 디지털트윈 체계 04 - 128 -
  • 129. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 영국: 국가 디지털트윈 생태계 04 - 129 - 1. 개별 디지털 트윈 2. 개별 디지털 트윈 연결 3. 연결된 디지털 트윈의 생태계 4. National Digital Twin
  • 130. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 스웨덴: 디지털트윈 시티 센터 04 - 130 -
  • 131. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 일본: Plateau 프로젝트 04 - 131 -
  • 132. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 호주: Spatial Digital Twin 04 - 132 -
  • 133. - 133 - 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 핀란드: Helsinki 3D+ 04
  • 134. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: National Digital Twin Infrastructure 04 - 134 - ෍ 𝑛=1 𝑛 𝐵𝐼𝑀(𝑥, 𝑦, 𝑧) NGI 3D 기타 Standardized Simplified Connected Visualization Simulation Pattern detection 기획 설계 시공 운영 관리 Digital Elevation Model 디지털 SOC 국토지리정보원(NGI) • 3D (LoD 1/2) • ‘3차원 국토공간정보구축작업규정’ BIM • 3D (LoD 3/4) • ‘건설산업BIM 기본지침’ SOC 디지털화 • 정밀도로지도, 지하구조물(15종) 3D 통합지도, 지하공동구(150km) 계측기 설치, 항만 디지털플랫폼(29 개항) 구축 Top-down Bottom-up
  • 135. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: National Digital Twin Infrastructure 04 - 135 - <Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구>
  • 136. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 트윈국토 발전 단계 04 - 136 - <Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구. p.57> 발전단계 정의 설명 1. 복제 현실 캡쳐 및 2D/3D 모델 생성 현실 객체의 물리적 특성을 실감형 디지털 객체로 모사 디지털 트윈국토 데이터 기반 조성 실감형 모델 확보 2. 연결 현실 객체와의 연결 (예: IoT, 센서) 네트워크를 통해 현실객체와 디지털객체가 연결되고 모니터링이 가능 3. 통합 및 최적화 데이터 통합과 시뮬레이션/최적화 연계할 타 분야/기관/기기 들의 데이터를 통합하고 분석모델 및 시뮬레이션 모델들을 활용하여 사용자가 원하는 예측/최적화 4. 양방향 통합 현실객체와 가상객체 간 양방향 데이터 통합과 상호작용 현실 상태 제어(디지털에서 물리적 제어) 5. 상호연계 상호 연계된 디지털 트윈국토 체계 디지털 트윈 간 연계/최적화 6. 자율운영 자율 운영·유지관리 초연결 융합플랫폼의 자율 운영 및 지능형 국토 완성
  • 137. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 트윈국토 기대 효과 04 - 137 - <Source: 성혜정 외(2021), 디지털 트윈국토의 가치와 추진 원칙 연구, p.38>
  • 138. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털 뉴딜과 디지털트윈 04 - 138 - <Source: digital.go.kr> 교육인프라 디지털 전환 SOC 디지털화 비대면 산업 육성 디지털 격차 해소 DNA생태계 강화
  • 139. 국가별 디지털트윈 추진 현황 – 한국: 디지털트윈 활성화 전략 04 - 139 - <Source: 관계부처 합동(2021. 9.6), 과학기술정보통신부 정보통신정책총괄과>
  • 141. 디지털트윈 활용 사례 – BIM 05 - 141 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 142. 디지털트윈 활용 사례 – 지하시설물 관리 05 - 142 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 143. 디지털트윈 활용 사례 – AI를 활용한 공동주택 자동배치 05 - 143 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 144. 디지털트윈 활용 사례 – 소음 시뮬레이션 05 - 144 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 145. 디지털트윈 활용 사례 – 건설안전관리 05 - 145 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 146. 디지털트윈 활용 사례 – 건설안전관리 05 - 146 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 147. 디지털트윈 활용 사례 – 일조 시뮬레이션 05 - 147 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 148. 디지털트윈 활용 사례 – 화학물질 거동 시뮬레이션 05 - 148 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 149. 디지털트윈 활용 사례 – 도심 화학사고 시뮬레이션 05 - 149 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 150. 디지털트윈 활용 사례 – 물환경 시뮬레이션 05 - 150 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 151. 디지털트윈 활용 사례 – 문화재 조망 시뮬레이션 05 - 151 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 152. 디지털트윈 활용 사례 – 도시 관리 05 - 152 - Building Locale Neighborhood City Region Nation https://www.youtube.com/watch?v=r9OWKA7Bebw
  • 153. 디지털트윈 활용 사례 – 바람장 시뮬레이션 05 - 153 - Building Locale Neighborhood City Region Nation
  • 154. 디지털트윈 활용 사례 – 바람장 시뮬레이션 05 - 154 - Building Locale Neighborhood City Region Nation…
  • 156. 메타버스 관련 동향 – ‘메타버스’의 등장 06 - 156 - “양쪽 눈에 보이는 모습에 약간의 차이를 두면 그림은 입체적으로 보인다. 1초에 그림을 72번씩 바꿔 주면 그림은 실제로 움직이는 효과를 낸다. 움직이는 입체 그림을 가로 2000픽셀 크기로 보여 주면 사람의 눈이 인식할 수 있는 최대치에 도달한다. 그리고 작은 이어폰을 통해 스테레오 디지털 사운드가 들려주면 움직이는 입체 화면은 완벽히 실제와 같은 배경음을 갖게 된다. 그러니까 히로는 전혀 다른 곳에 존재하는 셈이다. 그는 고글과 이어폰을 통해 컴퓨터가 만들어 낸 전혀 다른 세계에 있다. 이런 가상의 장소를 전문 용어로 ‘메타버스’라 부른다. 히로는 메타버스에서 많은 시간을 보낸다. 임대 창고에 사는 괴로움을 잊게 해 주기 때문이다.” <Source: 스노크래시. 2021. 닐 스티븐슨(지음). 남명성(옮김). 문학세계사>
  • 157. 메타버스 관련 동향 – 메타버스의 정의 06 - 157 - <Source: 우운택. 2021. 가상융합세계 선도를 위한 디지털트윈 기반D.N.A + XR 전략> • 단어적 해석은 추상이나 초월을 뜻하는 메타(meta)와 세계 또는 우주를 뜻하는 유니버스(universe)의 합성어이므로 ‘세상의 세상’ 즉, 현실의 맥락 정보를 가진 디지털 세상을 의미 • 따라서, 메타버스는 1) 다양한 센서를 통해 현실과 연동되고, 2) 현실에서 모아진 데이터를 해석한 다양한 정보가 체계적으로 관리되고, 3) 현실과 같은 정치·경제·사회· 문화적 활동도 가능한 ‘3차원 가상 공간’으로 정의 • 현실 세계와 같은 사회경제적 활동이 통용되는 초월적 3차원 가상공간 Meta (초월) Verse (우주) Metaverse
  • 158. 메타버스 관련 동향 – 메타버스의 특징 06 - 158 - 공간 인간 시간 현실 가상 인간 아바타 (디지털휴먼) 과거 미래 Parallel Digital Universe 현실세계 + 가상세계 <Source: 김대종. 2022년 2월. 인간정주의 종착역, 디지털트윈 기반 메타버스>
  • 159. 메타버스 관련 동향 – 표준화 06 - 159 - <Source: https://www.geoconnexion.com/publication-articles/the-metaverse-is-geospatial> <Source: https://www.ogc.org/pressroom/pressreleases/4846
  • 160. 메타버스 관련 동향 – The Metaverse is GeoSpatial??? 06 - 160 - • The Metaverse is perhaps the ultimate distributed digital twin of the world. • Our community can contribute expertise in 3D, Modeling & Simulation, Artificial Intelligence, streaming, Augmented and Virtual Realities, routing, mapping, and more – all at scale. • Metaverse spaces will include those forming completely fabricated virtual worlds as well as those that are modelled after, or augment, the real world. Metaverse spaces will be interconnected, with users being able to cross between them. “Everything happens in space and time” Nadine Alameh CEO & President of OGC
  • 161. 메타버스 관련 동향 – 가상세계에도 적용되는 지리학 법칙 06 - 161 - ① 입지 선정 - 가상 부동산도 사용자가 많이 몰리는 곳이 비쌈 ② 메타버스 설계 - 메타버스 또한 현실 세계처럼 자원 배분, 도로 설계 등이 효율적이어야 함 ③ 가상 지리학 연구 - 현실 인간행태학의 상당 부분이 그대로 적용됨 <Source: https://blog.cryptostars.is/mapping-the-metaverse-71be76378038>
  • 162. 메타버스 관련 동향 - Metaverse Standards Forum 06 - 162 -
  • 163. 메타버스 관련 동향 - Open Metaverse Foundation 06 - 163 - “The Open Metaverse Foundation brings together thought-leading organizations and open source communities to work on developing open source software and standards for a global, vendor-neutral and scalable Metaverse.”
  • 164. 메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 구현 06 - 164 - F A I R C A R E Findable | Accessible | Interoperable | Reusable Collective benefit | Authority to control | Responsibility | Ethics
  • 165. 메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장 06 - 165 - ALL THINGS 3D 3D TILES / I3S / GEOVOLUMES API / CITYGML 3D PORTRAYAL / WEB MAP TILE SERVICE
  • 166. 메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장 06 - 166 - ALL THINGS 3D 3D TILES / I3S / GEOVOLUMES API / CITYGML 3D PORTRAYAL / WEB MAP TILE SERVICE https://www.youtube.com/watch?v=mzGy2nRLgzY
  • 167. 메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장 06 - 167 - MODELING THE WORLD CITYGML / INDOORGML / INFRAGML / WATERML PIPELINEML / ARML / GEOPOSE
  • 168. 메타버스 관련 동향 – 표준에 기반한 메타버스 확장 06 - 168 - MODELING THE WORLD CITYGML / INDOORGML / INFRAGML / WATERML PIPELINEML / ARML / GEOPOSE
  • 169. 메타버스 관련 동향 – 관련 기구 협력(OGC-Khronos 협력) 06 - 169 - <Source: OGC-KHRONOS Coordination Forum, 2022>
  • 170. 메타버스 관련 동향 – 편리해지는 현실과 가상의 결합 06 - 170 - <Source: https://www.gim-international.com/content/article/emerging-web-and-game-engine-tech-for-3d-cities>
  • 171. 메타버스 관련 동향 – 흐릿해지는 현실과 가상의 경계 06 - 171 -
  • 172. 메타버스 관련 동향 – 흐릿해지는 현실과 가상의 경계 06 - 172 -
  • 174. 나오며 – Challenges to Urban Digital Twins 07 - 174 - Technical challenges Non-technical challenges
  • 175. 나오며 – A City Is Not a Computer 07 - 175 -
  • 176. 나오며 – 가짜 디지털트윈 07 - 176 -
  • 177. 나오며 – 목적에 대한 정확한 이해 07 - 177 -