서론

지구의 기온은 매년 높아지고 있으며, 기온 상승의 속도 또한 무섭게 올라가고 있다. 그로 인해 극지방의 빙하는 빠른 속도로 녹아 내리고 있다. 지금의 속도라면 7~80년 이내에 몰디브, 투발루, 베네치아 등 많은 섬들이 바다 속으로 사라진다고 한다. 울산은 지난 몇 십년 동안 환경보다는 지역 경제의 발전을 위해 쉼 없이 달려왔다. 최근 20여 년 동안 ‘에코폴리스 울산’, ‘정원도시 울산’ 이라는 타이틀을 걸고 꾸준히 환경개선 노력을 해왔으나, 아직 탄소중립을 이루려면 갈 길이 멀다. 이에 더 이상은 미룰 수 없는 탄소중립, 탄소제로를 위해 디지털 트윈 기술을 도입하였다.

본론

디지털 트윈기술은 현실세계를 가상의 세계로 복제하여 만들고, 다양한 데이터와 변수를 입력하여 현실 세계에서 발생하는 문제 해결을 위해 가상의 공간에서 시뮬레이션을 하는 기술이다. 현실과 가장 유사한 가상환경을 통해 발생하게 될 사항을 예측하고 예방까지 함으로써 현실 비용을 절감할 수 있는 효과를 가져올 것으로 기대하여 전 세계적으로 추진하고 있는 기술이다. 금번 사업으로 구축한 울산 디지털 트윈 플랫폼은 울산의 여러 환경 요인과 변수를 투입하여 가동하는 가상세계의 실험실이라고 보면 된다.
첫 번째로 울산만의 온실가스 인벤토리를 구축하였다. 환경부 온실가스종합정보센터, 산림빅데이터플랫폼 등 플랫폼을 통해 공표된 탄소 흡·배출량을 수집·정제하고, 우리 시 관내 설치된 22개 대기측정소로부터 실시간 수신하는 데이터를 모아 울산의 온실가스 인벤토리를 구축하였으며, 지역별 탄소 농도를 가시화 하였다.
두 번째로 12㎢에 달하는 울산 남구지역의 수목과 건물에 대하여 항공촬영과 드론촬영을 통해 3차원 객체 모델을 제작하였다.
이를 바탕으로 특정 수목을 심었을 때의 탄소 흡수량을 예측할 수 있고, 특정 건물을 짓거나, 철거했을 때 변화되는 탄소 배출량 예측을 해 볼 수 있게 되었다.

세 번째로 바람길 분석 모델은 실시간 미세먼지 정보와 바람의 속도·방향값을 입력하여 미세먼지의 확산 시뮬레이션을 보여준다.
이는 유해화학물질 폭발사고 등 재난사고 발생 시 지휘부의 의사결정 판단 기준을 제시할 수 있다. 예컨대, 바람길 분석 모델에 바람의 속도와, 방향값, 유해화학물질의 누출량과 농도 등의 변수를 입력했을 경우의 결과치에 따라, 시민 대피가 필요한 지역, 대피경로, 대피소 설치 지역을 결정하는 것이다.

마지막으로 태양광 패널의 수, 크기와 설치 장소에 따른 에너지 산출모델을 개발하여, 태양의 고도, 방위각, 일사량에 따른 에너지 산출량을 예측한다.

그리고 이러한 개발 모델들을 담는 그릇은 플랫폼이다. 이번 울산시에서 도입하게 된 디지털 트윈 플랫폼은 국내 유일 보안 인증된 클라우드 기반 민간 플랫폼으로 구축하였다. 안전성과 신뢰성이 검증된 클라우드 서비스 민간 플랫폼 활용을 통해 안정성과 확장성, 비용절감을 통한 효율성을 확보하였다.
본 사업을 진행하면서 수차례 다양한 분야의 전문가 의견을 청취한 결과 가장 중요한 것은 데이터 값의 신뢰도 이다. 이에 우리시는 데이터의 정확도 개선을 위해 울산광역시 탄소중립지원센터와 힘을 모아 플랫폼에 투입할 데이터 값과 새로운 데이터 발굴에 대한 협의를 지속적으로 진행하고 있다.

결론

본 사업은 탄소중립 정책지원을 위하여 디지털 트윈 기술을 활용한 전국 최초의 사례이다. 공간정보와 디지털 트윈기술의 결합으로 다양한 미래 예측 시뮬레이션을 플랫폼에 가시화 하였다. 국토교통부 공모사업으로 시작하여, 적은 비용으로 좀 더 나은 결과치를 만들어 내기 위해 8개월 남짓의 사업기간 동안 플랫폼 구축을 완료하였다. 또, 우리시는 플랫폼 활용 분야 확대를 위해 정기적으로 플랫폼 이용현황을 분석하고 시스템 개선을 위한 의견을 수집하고 있다.
플랫폼 구축으로 국토교통부의 시범사업은 완료되었으나, 우리 시정에 접목하여 성과를 만들어 내야 한다는 과제가 남았다. 탄소중립 정책 지원을 위한 활용모델을 통하여 실제 시정에 접목하여 활용해 나가야 한다.
또, 금번 사업으로 탄소중립 정책 지원에 초점을 두었다면, 향후에는 시정 전반으로 디지털 트윈기술 접목을 확대해 나가야 한다. ‘모든 데이터가 연결되는 디지털플틀랫폼정부 구현’은 범정부적 과제이며, 막대한 인적·경제적 비용이 필요할 것이다. 이에, 우리시는 지속적으로 정부의 곳간을 두드리고자 한다.