The Journal of the Convergence on Culture Technology (문화기술의 융합)

The International Promotion Agency of Culture Technology (국제문화기술진흥원)
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Designing Digital Twin Concept Model for High-Speed Synchronization

고속 동기화를 위한 디지털트윈 개념 모델 설계

  • 임채영 (고등기술연구원 플랜트엔지니어링센터 에너지환경IT융합그룹) ;
  • 여채은 (고등기술연구원 플랜트엔지니어링센터 에너지환경IT융합그룹) ;
  • 성호진 (고등기술연구원 플랜트엔지니어링센터 에너지환경IT융합그룹)
  • Received : 2023.10.03
  • Accepted : 2023.11.05
  • Published : 2023.11.30
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Abstract

Digital twin technology, which copies information from real space into virtual space, is being used in a variety of fields.Interest in digital twins is increasing, especially in advanced manufacturing fields such as Industry 4.0-based smart manufacturing. Operating a digital twin system generates a large amount of data, and the data generated has different characteristics depending on the technology field, so it is necessary to efficiently manage resources and use an optimized digital twin platform technology. Research on digital twin pipelines has continued, mainly in the advanced manufacturing field, but research on high-speed pipelines suitable for data in the plant field is still lacking. Therefore, in this paper, we propose a pipeline design method that is specialized for digital twin data in the plant field that is rapidly poured through Apache Kafka. The proposed model applies plant information on a Revit basis. and collect plant-specific data through Apache Kafka. Equipped with a lightweight CFD engine, it is possible to create a digital twin model that is more suitable for the plant field than existing digital twin technology for the manufacturing field.

현실공간의 정보를 가상의 공간으로 모사하는 디지털 트윈 기술은 다양한 분야에서 채택되고 있다. 디지털 트윈에 대한 관심은 Industry 4.0 기반의 스마트제조와 같은 첨단 제조 분야를 중심으로 관심이 커지고 있다. 그리고 디지털 트윈의 시스템을 운영하면 수많은 데이터가 발생하며 기술의 분야에 따라 발생하는 데이터는 특성이 다르기때문에 효율적으로 자원을 관리하고, 최적화된 디지털 트윈 플랫폼 기술이 필요하다. 첨단 제조 분야를 중심으로 디지털 트윈의 파이프라인에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔으나 플랜트 분야의 데이터에 적합한 고속의 파이프라인 연구는 아직 부족하다. 그렇기에 본 논문에서는 Apache Kafka를 통해 고속으로 쏟아지는 플랜트분야의 디지털 트윈 데이터에 특화된 파이프라인 설계 방식을 제안한다. 제안된 모델은 플랜트의 정보를 revit 기반으로 적용하고, 플랜트에 특화된 데이터를 Apache Kafka 통해 수집하며, 경량화된 CFD엔진을 탑재하여 기존의 제조 분야의 디지털 트윈 기술보다 플랜트분야에 적합한 디지털 트윈의 모델을 구현할 수 있다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원 (Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement, KAIA)의 지원을 받아 수행한 과제입니다. No.RS-2021-KA161883, 미활용 자원 기반 바이오매스 플랜트 실증 기술개발 사업)

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