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에너지 디지털 트윈을 위한 요구사항 분석 및 AAS 설계

Requirments Analysis and AAS Design for Energy Digital Twin

  • 투고 : 2020.11.26
  • 심사 : 2020.12.23
  • 발행 : 2020.12.31

초록

최근 디지털 트윈은 제4차 산업혁명의 도래와 더불어 물리적 시스템과 사이버 시스템을 연계하고 통합하는 중요한 기술로 부각되고 있다. 본 논문에서는 에너지 분야의 전력기자재 디지털 트윈화를 위하여 필요한 디지털 트윈화의 절차에 따른 요구사항을 분석하고, 또한 이러한 디지털 트윈을 구축하기 위한 핵심 구성요소라 할 수 있는 인더스트리 4.0 기반의 AAS(Asset Administration Shell)의 개념과 기능 및 특성 분석을 기반으로 구체적인 설계를 하였다. 하지만, 아직까지는 국내·외 적으로 디지털 트윈구현을 위한 공통된 플랫폼이나 실증 모델에 관해서는 많은 연구가 이루어 지지 못하고 있는 상황이므로, 본 논문에서는 에너지 분야의 전력기자재 디지털 트윈화를 염두에 두고 디지털 트윈 플랫폼 구축하는데 필요한 핵심 요구사항을 분석하고, 실제 디지털 트윈을 구축함에 있어서 핵심적 역할을 수행하게 될 AAS의 기능과 특성을 기반으로 실제로 전력기자재를 대상으로한 AAS의 설계를 함으로써 향후 스마트 에너지 디지털 트윈을 구축 및 실증을 위한 절차와 구체적 기능들을 제시하고자 하였다.

Recently, with the advent of the 4th industrial revolution, digital twins are emerging as an important technology that connects and integrates physical systems and cyber systems. In this article, we analyzed the major requirements of digital twins required for the construction of digital twins of power equipments in the energy field, focusing on the industry 4.0-based Asset Administration Shell(AAS). However, since not so many studies have been conducted yet on a common platform or demonstration model for implementing digital twins both domestically and internationally, digital twin requirements are analyzed with the consideration of digital twinning of power equipment in the energy field. Also, we suggested necessary procedures and specific functions of AAS to establish a smart energy digital twin in the future by analyzing the core requirements necessary for the construction and designing the AAS design for specific power equipment.

키워드

참고문헌

  1. IITP, "ICT 주요국의 디지털 트윈 추진 동향과 시사점," 과학기술&ICT 정책 기술 동향, no. 160, pp. 1-10, 2020
  2. Aaron Parrott and Dr. Lane Warshaw, "Industry 4.0 and the digital twin," A Deloitte series on Industry 4.0, digital manufacturing enterprises, and digital supply networks, 2017.
  3. Jack Reid and Donna Rhodes, "Digital system models: An investigation of the non-technical challenges and research needs," Conference on Systems Engineering Research, Systems Engineering Advancement Research Initiative, Massachusetts Institute of Technology, 2016.
  4. Michael Grieves, "Digital twin: Manufacturing excellence through virtual factory replication," 2014, p. 1, http://innovate.fit.edu/plm/documents/doc_mgr/912/1411.0_Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves.pdf (accessed June, 29, 2020).
  5. Adam Mussomeli, Doug Gish, and Stephen Laaper, "The rise of the digital supply network," Deloitte University Press, December 1, 2016, https://dupress.deloitte.com/dup-us-en/focus/industry-4-0/digital-transformation-in-supplychain.html (accessed May, 28, 2020).
  6. 유성민, "디지털 트윈과 에너지 분야의 융합," Science Times, 2018.
  7. Siemens, "Electrical digital twin," https://new.siemens.com/global/en/products/energy/energy-automation-and-smart-grid/electrical-digital-twin.html, 2018 (accessed June, 9, 2020).
  8. Fraunhofer Institute, "Industrial Data Space: Digital Sovereignty over Data," 2016.
  9. Mckinsey&Company, "The Internet of Things: Mapping the Value beyond the Hype," 2015.
  10. 차병래, 강은주, "Docker 기반의 Secured mobile VoIP를 위한 글로벌 네트워크 실증 테스트," 스마트미디어저널, 제4권, 제4호, 47-55쪽, 2015
  11. 박동진 외, "스마트 팩토리에 적용 가능한 디지털 트윈 관리시스템 프레임워크에 관한 연구," 융합정보논문지, 제10권, 제9호, 2020