[전문가칼럼]Digital Twins, 에너지 분야에서 혁신 주도하기
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[전문가칼럼]Digital Twins, 에너지 분야에서 혁신 주도하기
  • 한국원자력신문
  • 승인 2020.02.04 19:35
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앤-마리 월터스(Anne-Marie Walters) 벤틀리시스템즈(Bentley Systems)
글로벌 마케팅 디렉터(Industry Marketing Director, Oil and Gas and Manufacturing)

디지털 트윈(Digital Twins)은 정보 모델링 구축을 넘어 빠르게 발전하고 자산 중심 조직이 엔지니어링, 운영 및 정보 기술을 통합하여 몰입 형 시각화 및 분석 가시성을 제공 할 수 있도록 합니다. 디지털 트윈(Digital Twins)은 물리적 자산, 프로세스 또는 시스템의 디지털 표현이며 성능을 이해하고 모델링 할 수 있는 엔지니어링 정보입니다. 일반적으로 디지털 트윈(Digital Twins)은 센서 및 연속 측량을 포함한 여러 소스에서 지속적으로 업데이트하여 거의 실시간 상태, 작업 조건 또는 위치를 나타냅니다. 디지털 트윈(Digital Twins)을 통해 사용자는 자산을 시각화하고 상태를 확인하며 분석을 수행하고 통찰력을 생성하여 자산 성과를 예측 및 최적화 할 수 있습니다.
에너지 부문에서 디지털 트윈(Digital Twins)은 물리적 자산, 시스템 및 생산 프로세스의 운영 및 유지 관리를 최적화하는 데 사용됩니다. 많은 조직에서 이미 가치를 입증하기 위해 프로젝트에서 디지털 트윈(Digital Twins)을 사용하고 있습니다. 쉘 케미칼이 펜실베니아의 대규모 건설 프로젝트에서 디지털 트윈(Digital Twins)을 사용하는 것이 그 좋은 예입니다. 쉘은 주 2 회 건설되는 드론으로 공장을 조사하고 있다.
현실 모델은 다른 자산 데이터와 결합되어 프로젝트의 디지털 트윈(Digital Twins)을 업데이트합니다. 디지털 트윈(Digital Twins)은 시간에 따른 변화를 시각화하여 구성을 추적하고 문제를 식별하는 데 사용됩니다. 이 기능을 통해 팀은 현장 변경에 즉시 대응할 수 있습니다. Shell은 또한 지하 유틸리티의 정확한 위치와 같이 플랜트의 운영 및 유지 보수에 사용하기 위해 자산의 디지털 기록을 캡처하고 있습니다. 디지털 트윈(Digital Twins)을 통해 조직은 현재와 미래의 데이터를 보다 잘 이해할 수 있습니다.

◆에너지 분야에서 디지털 트윈(Digital Twins) 수용=에너지 부문은 디지털 기술을 활용하기에 적합합니다. 회전식 기계에 진동 센서를 추가하든 전체 플랜트의 풀 디지털 트윈(Digital Twins)을 생성하든 상관없이 디지털 트윈(Digital Twins) 기술은 비용을 줄이고 유지 보수 및 운영 프로세스를 간소화 할 수 있습니다.
디지털 트윈(Digital Twins)는 화제가 되고 있으며, 많은 에너지 조직은 자신의 사용으로 가장 큰 혜택을 얻을 수 있는 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 대부분의 회사는 어디서부터 시작해야하는지 조언을 찾고 있습니다. 우리의 조언은 이미 보유하고 있는 좋은 자산 데이터로 시작하여 공유 할 수 있는 위치로 가져와 거기서 성장하는 것입니다. 종종 좋은 데이터는 필요한 사람들이 접근 할 수없는 시스템에 묻혀 있습니다. 디지털 트윈(Digital Twins) 기술의 가장 큰 장점 중 하나는 신뢰할 수 있는 최신 정보를 보다 널리 이용할 수 있다는 것입니다.
벤틀리시스템즈(Bentley Systems)는 디지털 컨텍스트, 디지털 컴포넌트 및 디지털 워크 플로우를 지원하는 클라우드 프로비저닝 또는 온-프레미스 서비스 세트 인 개방형 연결 데이터 환경을 제공합니다. 개방적이고 연결된 데이터 환경을 활성화함으로써 에너지 회사는 일관되고 신뢰할 수 있으며 정확한 정보를 더 잘 관리하고 액세스 할 수 있습니다. 소유자-운영자와 프로젝트 제공 회사는 개방적이고 통합 된 연결된 프레임 워크의 이점을 공유 할 수 있습니다.
에너지 부문은 항상 혁신을 받아들이고 있으며 디지털 기술이 이미 상당한 비즈니스 이점을 제공하는 몇 가지 예가 있습니다. 예를 들어 오만(Oman) 가스는 벤틀리의 애셋와이즈(AssetWise) 신뢰성 솔루션이 제공하는 디지털화 된 자동화 프레임 워크를 기반으로 신뢰성 및 무결성 프로그램을 개발했습니다. 응용 프로그램은 인적 개입을 줄이고 자원 효율성을 향상시킵니다. 또 다른 예는 인도의 케언 오일 및 가스입니다. 이 조직은 벤틀리의 자산 성과 소프트웨어를 사용하여 800 개가 넘는 해양 우물에서 생산을 최적화합니다. 이 회사는 스마트 우물 무결성 및 흐름 보증 관리 시스템을 구현하여 무결성 위험을 관리하고 주식을 관리했습니다. 벤틀리의 애셋와이즈는 회사의 기존 시스템과 상호 작용하고 여러 소스의 데이터를 통합하는 연결된 데이터 환경을 제공합니다.
러시아에서는 볼고그라데네프프로트(Volgogradnefteproekt)가 카스피해의 필라노보스키(Filanovsky) 필드 개발을 위해 루코일(Lukoil)과 함께 디지털화하는 데 중추적 인 역할을하고 있습니다. Volgogradnefteproekt는 카스피해의 모든 Lukoil 프로젝트에 대한 전반적인 프로젝트 관리 책임을 가지며 다양한 계약 업체의 입력을 통합하는 통합 BIM 접근 방식을 도입했습니다. 이 조직은 벤틀리의 연결된 데이터 환경을 사용하여 일관된 3D 모델을 제공하고 유지하기 위해이 접근 방식을 구현했습니다. 연결된 데이터 환경은 설계, 엔지니어링 및 시공 전반에 걸쳐 사용되어 전체 설계 시간을 70 % 단축하고 시공비용을 20 % 절감하는 등 이미 이점을 제공했습니다. 또한 설계에서 시공 및 시운전, 운영 및 유지 보수에 이르기까지 3D 디지털 엔지니어링 모델을 사용하여 현장의 연간 운영비용을 30 % 절감 할 수 있습니다.

◆시간 절약, 정보 구성 및 상호 운용성 향상
디지털 트윈(Digital Twins) 및 기타 디지털 기술은 에너지 부문이 시간이 지남에 따라 상당한 비용을 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다. 벤틀리의 접근 방식은 기업이 기술에 투자 한 투자를 활용하여 새로운 플랫폼으로 원활하게 업그레이드하고 기존 시스템, 센서 및 기타 데이터 소스를 최대한 활용합니다. 많은 경우에 있어 현실 모델링을 사용하여 기존 상태를 캡처하는 것이 기존의 조사 기법보다 저렴합니다.
많은 조직의 다음 단계는 센서에서 축적 된 데이터를 단일보기로 수집하여 사용자가 현재 데이터를 기반으로 시기적절한 결정을 쉽게 내릴 수 있도록 현실 모델링을 활용하는 것입니다. 디지털 트윈(Digital Twins)은 사용자가 정보를 구성하는 데 도움을 줄 수 있으며 진실을 한눈에 파악하면 빠른 유지 관리 및 운영 결정을 내릴 수 있을 뿐만 아니라 가장 정확한 데이터를 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다. 디지털 트윈(Digital Twins)은 사용자가 비즈니스 옵션의 생존 가능성을 결정하고 그 결정에 따라 후속 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다. 디지털 트윈(Digital Twins)이 제공하는 또 다른 이점은 간소화 된 업데이트 프로세스입니다. 기존의 업데이트 프로세스를 사용하면 유지 관리를 통해 현장에서 변경 사항을 기록하는 데 최대 6 개월이 걸릴 수 있습니다. 이 6 개월 간격 동안 누군가가 레코드를 보면 레코드가 오래되어 사고 및 주요 규정 준수 문제가 발생합니다. 디지털 트윈(Digital Twins)과 관련된 업무 프로세스를 통해 모든 정보가 즉시 업데이트되고 데이터가 항상 준수됩니다.
다른 응용 프로그램과 디지털 트윈(Digital Twins)의 상호 운용성은 또 다른 주요 이점입니다. 디지털 트윈(Digital Twins)은 모든 유형의 새로운 서비스를위한 새로운 기회를 열었습니다. 현실 모델링 채택의 급속한 성장으로 인해 새로운 회사는 기존의 검사 및 조사 기관을 대체하여 보고서가 아닌 자산의 디지털 모델을 제공하고 있습니다. 새로운 서비스 오퍼링의 예는 발전소에 자산 성과 관리 서비스를 제공하기 위해 지멘스(Siemens Power) 및 벤틀리가 최근 발표 한 것입니다. 이 새로운 클라우드 기반 서비스는 발전소 소유자가 디지털화를 최대한 활용할 수 있도록하여 유지 보수 작업 및 계획을 개선합니다.

◆안전을 향상시키면서 열린 환경 활성화=클라우드 기술은 디지털 트윈(Digital Twins)에게 매우 중요합니다. 협업을 가능하게하고 의사 결정을 개선하며 더 나은 프로젝트 성과와 더 나은 성과를 내는 자산을 제공합니다. 디지털 엔지니어링 모델 내에서 정보에 공개적으로 액세스하려면 조직은 연결된 데이터 환경을 구현해야합니다. 이러한 유형의 환경에서는 엔지니어링 기술(ET)을 정보 기술(IT) 및 운영 기술(OT)과 결합하여 생산 자산의 처리량, 안전성 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
벤틀리는 마이크로(Microsoft)의 어주어(Azure) 클라우드 플랫폼을 활용하여 정보의 안전과 보안을 보장합니다. Microsoft Azure에는 많은 보안 계층이 있으며 업계의 많은 사람들이 악의적 인 공격으로부터 가장 안전한 플랫폼으로 간주됩니다. 실제로 많은 에너지 조직은 데이터를 클라우드에 유지하는 것이 자체 데이터 센터에 데이터를 유지하는 것보다 안전하다는 것을 알게되었습니다. 또한 벤틀리의 프로젝트 협업 솔루션, 프로젝트와이즈(ProjectWise) 및 자산 성과 관리 솔루션 인 애셋와이즈와 같은 연결된 데이터 환경에서도 작동하는 응용 프로그램을 활용하여 사용자 및 구성 요소 수준에서 데이터 및 정보에 액세스 할 수 있습니다. 두 솔루션 모두 적절한 사람들이 올바른 정보를 적시에 볼 수 있도록하여 디지털 트윈(Digital Twins)을 데이터를 저장하기에 안전한 장소로 만듭니다.

◆디지털 트윈의 가속화=디지털 트윈(Digital Twins)은 에너지 부문에 큰 이점을 제공 할 수 있습니다. 그러나 문제는 시작 위치, 다음 단계 및 디지털화를 가속화 할 수 있는 방법입니다. 에너지 부문의 대부분의 회사는 규제 프로세스를 지원하는 우수한 문서 관리 시스템과 유지 관리를 지원하는 우수한 엔터프라이즈 자산 관리 시스템을 보유하고 있습니다. 그러나 이 데이터의 대부분은 데이터를 필요하는 사람들이 액세스 할 수 없고 종종 업데이트되지 않은 사람들에게는 접근 할 수 없습니다.
모바일 플랫폼과 ProjectWise를 기반으로 하는 벤틀리의 연결된 데이터 환경과 같은 페더레이션 방식을 사용하여 이 정보를 열면 정보를 찾는 데 초기 이점이 있습니다. 기존 플랜트가 있는 경우 디지털 트윈(Digital Twins)의 스타터로 현실 모델링을 사용하여 상태를 캡처하고 이를 센서 정보에 연결하여 운영 및 유지 보수를 가능하게 하여 컨텍스트를 보다 잘 이해하십시오. 마지막으로, 디지털 트윈(Digital Twins)에 간단한 워크플로를 추가하여 현장의 변화를 기록하면 정보를 항상 최신 상태로 유지하여 다음 단계를위한 건전한 기반을 제공 할 수 있습니다. 이러한 단계는 인공 지능과 기계 학습을 활용하여 유지 관리 및 운영 프로세스를 개선하여 디지털 트윈(Digital Twins)이 비즈니스를 진정으로 이끌 수 있도록 합니다.