디지털 트윈 입문 강좌 경험 보고

초록

본 논문은 비전산 전공 박사과정 학생과 전산 배경을 가진 석사과정 학생을 대상으로 각각 설계·운영한 두 개의 디지털 트윈(DT) 교육 과정을 소개하고, 교육 목표·내용·전달 방식 및 실행 결과를 비교·분석한다. 다양한 전공 배경을 가진 학습자에게 공통 기반을 제공하는 것이 핵심 교훈으로 제시된다.

상세 분석

이 논문은 디지털 트윈(DT) 엔지니어링을 시스템 공학 관점에서 정의하고, 이를 교육 프로그램에 적용하기 위한 두 가지 사례를 상세히 기술한다. 첫 번째는 영국 뉴캐슬 대학교에서 물 인프라 분야의 박사과정 연구자를 대상으로 한 5학점(ECTS) 모듈이며, 목표는 DT 개념의 이해와 평가, 모델·데이터·서비스의 비판적 검토 능력을 함양하는 데 있다. 교육은 2주 집중형으로 진행되며, 첫 주는 강의와 실습, 산업·학계 세미나로 구성되고, 둘째 주는 팀 기반 과제로 마무리된다. 팀은 물 사용 데이터(55가구 센서)와 FAIR Water 프로젝트 사례를 활용해 ‘DT‑enabled Homes’, ‘DT‑enabled Campus’, ‘DT‑enabled City’ 중 하나의 시나리오를 선택, 이해관계자 분석, 서비스 스코핑, 위험 평가, 수명 주기 설계 등을 수행한다. 평가 방식은 그룹 발표와 질의응답이며, 학생들의 배경이 화학·생물·토목·기계·정책 등 다양함에도 불구하고 전반적인 참여도와 만족도가 높았다. 다만, 일부 학생은 실습 난이도가 낮아 도전 의식이 부족했고, 제안된 DT 설계에 구체적인 아키텍처와 서비스 계층 구조가 부족하다는 피드백이 있었다.

두 번째는 덴마크 오르후스 대학교에서 전기·컴퓨터·기계·토목 등 세 부문 석사 학생을 대상으로 한 10학점(ECTS) 과정이다. 이 과정은 DT의 기술적 구현에 초점을 맞추어, 모델링·보정·통신·서비스 설계 전 과정을 실습한다. 학습 목표는 DT에 필요한 아티팩트 식별, 물리 트윈 모델 비교, 보정 기법 평가, 센서·통신 방법 검토, 서비스 설계, 그리고 완전한 DT 시스템 구축이다. 평가 방식은 그룹 보고서와 구두 시험으로 구성된다. 학생들은 ‘인큐베이터 DT’ 사례를 기반으로 실제 DT 프로토타입을 설계·구현하고, 모델 정확도와 데이터 흐름을 검증한다.

두 과정 모두 공통된 교육 설계 원칙을 공유한다. 첫째, 학습자 배경 차이를 고려해 최소 공통 지식(디지털 트윈 개념, 모델·데이터 기본)을 사전 제공한다. 둘째, 실세계 사례와 데이터셋을 활용해 이론과 실습을 연결한다. 셋째, 팀 기반 과제로 협업 능력과 비판적 사고를 촉진한다. 그러나 교육 내용의 깊이와 난이도는 대상 집단에 따라 차별화가 필요함을 보여준다. 비전산 배경 학생에게는 개념적 이해와 평가 역량이, 전산 배경 학생에게는 구현 기술과 시스템 설계 역량이 각각 강조되어야 한다.

핵심 교훈은 ‘다학제적 배경을 가진 학습자에게 공통 기반을 제공하고, 이후 단계별로 심화·전문화된 학습 경로를 설계하는 것’이다. 이를 통해 디지털 트윈 엔지니어링이 요구하는 복합적 기술·도메인 지식을 효과적으로 전파할 수 있다.