디지털 트윈(Digital Twin) 기술의 활용과 안보적 시사점

유준구 세종연구소 선임연구위원

핵심요약

■ 문제 제기

❍ 신기술의 발전은 경제·산업은 물론 안보·군사 분야에서도 지대한 영향을 미치고 있는 바, 신기술 혁신의 방향, 활용 분야, 미래 파급력에 대한 관심이 집중

❍ 신기술의 연계·융합 현상과 관련 최근 신기술 간 연계(nexus) 및 융합(convergence) 문제가 주목되고 있는 상황

- 신기술 간 연계·융합을 추동하는 주요 원인으로 범용성이 크고 도구적 특성을 지닌 인공지능(AI)기술의 파급력이 강조

❍ 디지털 트윈 기술로 대표되는 신기술 간 연계·융합적 특성으로 인해 신기술에 기반한 위협에 대한 대응을 더욱 어렵게 하는 측면이 있음.

- 최근 미국이 미·중경쟁 맥락에서 디지털 기술을 구현하는 여러 신기술 분야에 대한 통제를 본격적으로 추진할 것이고, 중국 또한 이에 대한 대응조치를 강화할 것으로 예상

❍ 주요국이 신기술의 연계·융합적 특성을 반영하여 새롭게 신기술을 지정하여 혁신 전략과 로드맵을 마련하고 있는 상황에서 한국도 기존 핵심 기술 혁신 전략을 재검토해야 할 시점

- 신기술 혁신 전략은 안보 이슈를 포함한 포괄적 국가전략 차원에서 수립·추진되어야 하는 바, 주요국의 신기술 국가전략을 재검토하여 이를 반영할 필요

■ 디지털 트윈 기술의 개요 및 특성

❍ 사이버, 우주, AI 등 신기술간 연계·융합이 가속화되는 상황에서 디지털 트윈은 대표적인 융합적 기술인 바, 적용 범위 또한 확장성이 높음. 

- 디지털 트윈 시스템은 세 가지 개별 부분으로 구성되어 있는 바, △물리적 대상/프로세스와 및 물리적 환경, △물리적 대상/프로세스의 디지털 표현, △물리적 표현과 가상 표현 간 통신 채널로 구성

- 디지털 트윈 기술은 데이터, 클라우드 컴퓨팅, IoT 및 센서, 블럭체인. AR(증강현실)/VR(가상현실), AI등 여러 기술이 연계·융합되어 구현되는 기술적 특성을 보유 

❍ 디지털 트윈의 장점으로 △실시간 의사 결정, △자동화 및 효율성, △비용 절감 및 예측 가능한 유지보수 등이 있음.

❍ 최근 디지털 트윈 기술이 부각되고 있는 배경에는 거대 생성형 AI 기술 발전에 대한 엇갈린 전망과 AI 기술의 응용·상업화와도 관련

❍ 디지털 트윈의 상업적 활용 범위는 매우 광범위한데 제조 공정, 스마트 시티, 에너지 산업, 의료 분야, 자동차·우주 산업에 접목·활용 가능

❍ 디지털 트윈을 구성하는 하위 시스템 기술 대부분이 군사 분야에 즉각적으로 적용 가능한 바, 디지털 트윈 기술의 군사 분야 활용도 상당히 포괄적임.

- 디지털 트윈 기술은 민간 제조 공정에서 특히 중시되어 왔으나, 최근 군사 영역의 제조 분야에서도 중요성이 증대

❍ 디지털 트윈 기술은 실제 세계를 가상 공간으로 투영하는 것은 물론 가상 환경 자체에 대한 위협 식별로 확장하는 방식으로 다양한 사이버 작전이 가능  

■ 안보 맥락에서의 과제와 시사점

❍ 신기술의 이중용도적 특성은 과학기술, 경제·산업, 군사·안보 간 연계·융합을 가속화하고 있으며 시간적 격차 역시 단축되고 있는 상황

❍ 디지털 트윈 기술은 신기술안보, 경제안보, 군사안보 영역에서 광범위한 영향을 끼칠 수 있는 바,  디지털 트윈 기술의 부정적 영향 및 악용에 대응 역시 필요

- 신기술의 연계·융합적 성격으로 인해 신기술이 내재하고 있는 위험은 물론 신기술을 활용한 안보 위협 역시 고도화, 복잡화되고 있는 상황

- 즉 디지털 트윈 기술을 구성하는 개별 첨단기술의 공급망 안전성 문제가 발생할 수 있으며, 실제 데이터와 같은 개별 민감기술에 대한 안정성 문제가 제기 

- 디지털 기술의 군사 분야 적용은 공세적, 방어적 측면 모두 가능한 바, 디지털 기술이 향후 대규모로 군사 분야에 적용될 시 게임체인저 역할 가능

❍ AI의 기술적 혁신은 인공지능을 구성하는 개별 하위시스템의 기술 발전을 촉진한 바, AI 기술의 향후 혁신에 대한 관심 증대

❍ 주요 기술 강국들이 공히 ‘소버린 AI’를 강조하고 있는 상황에서 소버린 AI를 추진하는 구체적인 전략·정책은 국가마다 상이

❍ 포스트 바세나르체제 설립 가능성과 맞물려 최근 수출통제의 핵심 사안은 AI, 컴퓨팅, 소프트웨어 등 디지털 기술을 구성하는 세부 기술에 대한 통제 확대 문제

❍ 사이버와 AI는 기술적 유사성이 높은 바, 두 기술 분야는 네트워크, 데이터 처리·전송, 컴퓨팅 하드웨어, 소프트웨어 등 공통된 기반 기술 이용

❍ 디지털 트윈 기술의 효율성 및 ICT인프라 기술 활용은 역으로 사이버 위협에 따른 위험 및 취약성을 노출

- 디지털 트윈 기술과 IoT 이동 간 통신 채널 보안을 확보하는 것이 디지털 트윈의 안정성 유지를 위한 핵심적 사안

■ 정책적 고려 사안

❍ 디지털 트윈의 경우처럼 신기술의 발전·진화가 빠르게 진행되는 상황에서 국가 과학기술 혁신 전략의 재검토 필요성 대두

- 현재 12대 국가전략기술을 지정하여 혁신 계획을 추진중에 있지만 전반적인 재점검이 필요한 시점이고 12대 분야가 지나치게 많다는 지적이 유력

- 구체적인 기술혁신 분야를 지정함에 있어 기술축적 및 엔지니어링적 개발 가능성도 중요하지만 시간과 비용이 들더라도 한국이 미래 국가전략 차원에서 반드시 필요한 기술의 선정이 중요

- 신기술의 이중용도성 및 기술경쟁 양상을 고려할 시 기술 혁신 전략은 기술의 개발은 물론 신기술안보, 경제안보, 군사안보 등 포괄적 국가안보전략 차원에서 검토·수립 필요  

❍ 신기술의 연계·융합적 특성은 신기술로 인한 신안보 위협에 복잡화·고도화를 초래하는 바, 진화되는 위협에 대응 방안 요구

❍ 디지털 트윈 기술에 대한 글로벌 표준화 논의 과정에서 한국이 선제적·적극적으로 참여할 필요

- 신기술 혁신과 표준화 설정 문제는 양립해야 하는 문제로 규제적 차원으로 인식하는 것을 지양하고 혁신의 방향이라는 관점으로 접근

❍ 디지털 트윈 기술 등 다수의 신기술 혁신 및 국가전략은 필연적으로 학제 간 연구를 바탕으로 수립·추진되는 상황을 감안 한국도 학제 간 연구·논의의 플랫폼 구축이 시급

- 정부가 관련 전문가 풀구성 및 연구기관 간 컨소시엄 구축을 지원하고 이를 위해 기존 모범사례 발굴이 필요​