Generation of multiphysical state variables in parallel to kinematic motion simulations by means of co-simulation

Patrick Eyring,Jochen Merhof 제어로봇시스템학회 2022 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2022 No.11

The significance of digital twins in mechanical and plant engineering companies is becoming increasingly important in the course of Industry 4.0 as a cyber-physical system. Digital twins represent a real object in virtual space. The properties of the real object are simulated using structural and behavior models, so that the digital twin represents a spitting image of the real object in virtual space. The structural models and behavioral models are created by modeling the digital twin in different modeling and simulation domains. A common form of the digital twin in mechanical and plant engineering is a digital twin, which is based on a kinematic multibody simulation. The kinematic digital twin can be coupled with industrial controllers and is often used for the virtual commissioning of plants/machines. These digital twins usually represent the kinematic behavior of the plan/machine in an idealized way and neglect the physically determined system dynamics. By extending the digital twin by the generation of state variables of a multiphysical dynamic simulation and the use of these state variables by industrial programmable logic controller (PLCs), advantages arise in the use of the digital twin with respect to virtual commissioning, fault analysis, condition monitoring and simulative optimization of machines and plants. Thus, it is necessary to complement the kinematic digital twin by a multiphysical dynamic simulation and to connect this extended model of the digital twin to PLCs.

풍력발전기 디지털트윈 개발을 위한 드라이브트레인 시뮬레이션 모델의 기계학습 연구

최요나단,김탁곤 한국시뮬레이션학회 2023 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.32 No.3

최근 전 세계가 탄소중립에 관심이 높아지면서 재생에너지 발전량이 증가하고 있다. 하지만 재생에너지는 간헐성과 변동성이 심해 발전량 예측이 어렵고, 정확하지 않은 발전량 예측은 전력 계통에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 풍력발전기 발전량 예측 문제를 해결할 방법으로 디지털트윈 개념을 적용하였다. 풍력발전기의 회전이 발전량과 높은 상관관계를 갖는 부분을 반영하여 풍력발전기 드라이브트레인 회전 거동을 주로 모의하는 기계학습된 모델을 개발하였다. 회전 거동을 모의하는 드라이브트레인 시뮬레이션 모델의 기반은 잘 알려진 회전 시스템을 모의하는 시스템 상태방정식으로 설정되었다. 또한 제조사로부터 제공되지 않은 파라미터들에 대하여 시뮬레이션 기반 기계학습을 수행하였다. 기계학습된 드라이브트레인 모델은 27개의 실제 풍력발전기 운영데이터 세트를 활용하여 검증되었다. 검증 결과, 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 운영데이터 세트와 비교하여 평균 4.41%의 오차를 보였다. 결과적으로 기계학습된 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 드라이브트레인 시스템을 잘 모사한다고 평가하였다. As carbon-free has been getting interest, renewable energy sources have been increasing. However, renewable energy is intermittent and variable so it is difficult to predict the produced electrical energy from a renewable energy source. In this study, digital-twin concept is applied to solve difficulties in predicting electrical energy from a renewable energy source. Considering that rotation of wind turbine has high correlation with produced electrical energy, a model which simulates rotation in the drivetrain of a wind turbine is developed. The base of a drivetrain simulation model is set with well-known state equation in mechanical engineering, which simulates the rotating system. Simulation based machine learning is conducted to get unknown parameters which are not provided by manufacturer. The simulation is repeated and parameters in simulation model are corrected after each simulation by optimization algorithm. The trained simulation model is validated with 27 real wind turbine operation data set. The simulation model shows 4.41% error in average compared to real wind turbine operation data set. Finally, it is assessed that the drivetrain simulation model represents the real wind turbine drivetrain system well. It is expected that wind-energy-prediction accuracy would be improved as wind turbine digital twin including the developed drivetrain simulation model is applied.

디지털 시네마의 정보 미학적 특성에 대한 고찰

정헌(Jeong, Heon) 강원대학교 인문과학연구소 2016 인문과학연구 Vol.0 No.51

오늘날 영화의 생산과 소비의 전 과정에 걸쳐서 디지털 혁명이 진행되고 있다. 이것은 컴퓨터 테크놀러지가 촬영과 편집, 상영과 유통의 프로세스를 새롭게 재편하고 혁신하는 역사적 과정이다. 이 과정에서 물질적 현실의 복제에 기초한 전통 영화 예술의 재현적 이미지 미학에 대한 의문이 제기된다. 컴퓨터 정보 데이터의 수치적 흐름과 소프트웨어를 통한 가상적 이미지 합성이 디지털 시네마의 주요한 미학으로 대두된다. 이 논문은 디지털 정보 이미지의 특성을 고찰함으로써 시네마의 새로운 미학적 기초에 대해 탐구한다. 먼저, 영화 제작의 측면에서 디지털 시네마의 정보 미학은 수치적, 가상적 이미지 합성의 미학을 창출한다. 디지털 카메라와 컴퓨터 소프트웨어에 기초한 쌍방향 제작 시스템은 셀룰로이드 필름에 기초한 촬영과 편집의 선형적 프로세스를 뛰어넘는다. 여기서 중요한 것은 전통적 영화 예술의 미학으로서 물질적 현실의 재현과 복제의 미학이 전복된다는 사실이다. 디지털 시네마는 다양한 정보 이미지들의 컴퓨터 시뮬레이션과 합성, 변형과 조작에 기초한 가상적 합성의 미학으로 나아간다. 한, 디지털 이미지의 정보적 특성은 영화를 비롯하여 다양한 디지털 예술들의 통합convergence과 분산divergence이라는 새로운 매체 환경을 유발하고 촉진한다. 영화 예술은 애니메이션, 컴퓨터 게임, 디지털 아트 등 다양한 인접 예술들과의 격렬하고 지속적인 상호작용 과정에 놓인다. 다큐멘터리적 실사 촬영과 3D 시뮬레이션 이미지들이 뒤섞이고, 전통적 영화 예술의 스토리텔링과 컴퓨터 게임의 쌍방향적 내러티브가 융합된다. 영화, TV, 컴퓨터, 태블릿, 휴대폰, VR 기어 등 다양한 멀티미디어 기기들의 트랜스코드transcode와 트랜스미디어transmedia 경향이 확산된다. 디지털 매체들의 통합과 분산이라는 역사적 과정 속에서, 이제 시네마는 컴퓨터 합성과 디지털 꼴라주의 새로운 정보 미학으로 나아간다. 컴퓨터 정보 데이터와 인터넷 가상공간에 기초한 이미지 합성의 미학과 매체 융합의 경향은 시네마의 새로운 개념을 요구한다. In these days the digital revolution has rapidly proliferated in the field of film production and consumption. This is a historical process that the computer technology renews the process of filmic shooting, editing, screening, and distribution. It raises a question on the representational aesthetics of traditional film based on the reproduction of material reality. The numerical manipulation of computer data and information causes the synthetic aesthetics of digital cinema. This article recounts the aesthetic basis of cinema investigating the informational nature of digital images. Above all, the information aesthetics of digital cinema is founded on the computational synthesis of virtual images in the process of cinema production. The interactive system of shooting and editing relied on digital camera and computer software goes beyond the linear process of filmic production. It is important that the film aesthetics based on the imitation and reproduction of physical reality is transformed to the simulation and synthesis of digital cinema. The informational nature of digital images accelerates the new aesthetics of virtual synthesis and configuration. Moreover, the informational traits of digital images give rise to the new media environment of convergence and divergence. The film art as a new media faces on the process of exchangeable interaction with the different genres of media arts such as animation, computer game, and digital arts. The live-action footage of filmic documentaries is mixed with 3D simulated-images, and the filmic storytelling is entangled with the interactive narrative of computer games. A variety of digital devices and multimedia gadgets such as TV, computer media, PDP, game devices, mobile phone, and VR gears intensify the tendency of transcode and transmedia. The cinema proceeds to the informational art based on the computer synthesis and trnsmedia in the historical process of convergence and divergence. The informational aesthetics of digital synthesis and transmedia requires the re-conceptualization of filmic arts in the historical process of media convergence and divergence.

사용자 및 이기종 사물간의 상호작용을 효과적으로 시뮬레이션하기 위한 디지털 트윈기법

강명진(Myeong-jin Kang),박대진(Daejin Park) 한국정보통신학회 2023 한국정보통신학회논문지 Vol.27 No.4

디지털 트윈은 현실세계의 물리적 객체를 데이터로 모델링 하고 이를 바탕으로 모델링한 객체들 간의 상호작용 등을 시뮬레이션하고 얻어낸 결괏값을 다시 현실세계로 피드백 하여 현실의 물리적 비용을 최소화하면서 최적의 결과를 얻어낸다. 이 때, 물리적 객체를 데이터로 모델링하는 과정이 이상적으로 구현되기 어려우며, 모델링된 객체간의 상호작용 시뮬레이션이 복잡해지면서 많은 연산이 요구되고, 결괏값또한 이해하기 어려운 현상이 나타난다. 본 논문에서는 디지털 트윈을 통해 모델링한 객체의 시뮬레이션과정을 가상 시뮬레이션을 통해 구현하고, 시뮬레이션과정을 시각화 함으로써, 사용자의 직관을 통해 시뮬레이션 중간과정에 개입할 수 있는 모델을 제시한다. 제시하는 모델은 모델링에 대한 피드백을 구현하여 시뮬레이션의 반복횟수를 줄이고, 시뮬레이션 결괏값에 대한 이해도를 높이는 환경을 제안한다. 본 논문에서는 3D-Unity를 사용하여 시뮬레이션의 반복횟수를 줄여 시뮬레이션의 수행시간을 주어진 환경에서 대해서 57% 감소를 검증하였다. The digital twin makes optimistic results by simulating the interactions between modeled data from the physical object in reality and getting the parameter to the reality, with minimizing physical cost. However, it is a challenge to ideally implement the process of modeling physical objects to data. Also, the simulation of interactions between modeled objects becomes more complicated, requiring a lot of arithmetic operations which makes it difficult to understand results and parameters. In this paper, we suggest a model, which combines the digital twin and virtual simulation. The combination model visualizes the simulation and makes the user involved in the process of simulation. Through the user’s process intervention and visualization, our model presents feedback on modeling, which presents highly understandable results and shows accurate parameters results. Also, we verify the 57% reduction in simulation time with iterations reduction of simulation with 3D-Unity in proposed environment.

역사 시뮬레이션 구축의 제 문제와 그 방법에 대한 연구

이승환 ( Lee Seunghwan ) 수선사학회 2021 史林 Vol.- No.76

The aim of this study is examine of various difficulties of computational history. Computational history is a history that uses calculation as its main research method. Here, calculation refers to simulation. There are a lot of difficulties of introduction of computational history in historical research. This study examine three problems. That are simulation and historical coincidence, simulation and historical representation and method of the simulation. First, history handles coincidence. simulation can either. Coincidence is a key concept in simulation. This can be seen from Buffon's thought experiment. The only difference simulation has is that simulation coincidence is subject to purpose. This is due to the fact that simulation is basically an algorithm for solving problems. Historians can use this nature of simulation to approach historical problems. Second, the issue of representation. History is a representation of the facts of the past, and simulation is an imaginary representation. However, in essence, representation is a representation of an idea. This can be seen by looking at the example in the photograph. Photograph that we consider to be representations of reality are actually only mechanical representations of ideas(moment). However, we derive the usefulness of reality from the representation of ideas. Likewise, we explore historical facts from historical representations, that is, representations of ideas. This is not much different from simulation, which is a representation of an idea. Therefore, we do not need to have any doubts in using simulation in our historical exploration. Finally, there are two main methods of simulation. System dynamics and agnet-based simulation modeling(ABM). In this study I proposed an agent-based simulation modeling as a method for historical simulation. ABM is a computational model that seeks to understand the entire system based on autonomous agents. At this time, it is assumed that the agents communicate with other agents and act in order to achieve a specific goal within limited autonomy with their own attributes and their own rationality. This ABM has the advantage of not only being able to build a model that encompasses the system and its members, but also analyzes both the interrelationships between members and the interrelationships between members and systems. Simulation platforms to build ABM include Refast, Mason, Netlogo, and Mesa. In particular, Mesa has the advantage of being able to design a large number of agents and considering spatial factors. And there is a trend of gradually appearing historical researches using the ABM platform. Based on this research, I expect more studies on the history of simulation to emerge.

해양공간 통합관리를 위한 디지털트윈 기술 동향과 활용방안

조성진(Sung-Jin Cho),최희정(Hee-Jung Choi),남정호(Jungho Nam) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10

2020년 정부는 코로나-19 대유행으로 침체된 경기와 일자리 회복을 위한 국가발전전략으로 한국판뉴딜을 발표했으며, 최근 온라인 소비와 원격근무 등 비대면화가 확산되면서 DNA(Data-Network-A.I.) 생태계 기반의 디지털 뉴딜을 통해 디지털트윈(Digital Twin) 등 국가 주요정보의 디지털화를 통한 스마트 업무 및 관리 확대를 추진하고 있다. 해양 분야에서는 "2021년 경제정책방향"에서 해양수산부가 발표한 핵심과제 중에 자율운항선박, 항만자동화 테스트베드, 스마트양식 클러스터 등 디지털트윈 플랫폼에 기초한 실시간 운영관리 기술의 개발이 포함되었다. 또한, “제3차 해양수산발전기본계획”을 통해 해양공간계획 기술의 고도화를 위한 디지털기반 가치지도 구축의 필요성이 강조되었다. 유럽연합은 Horizon2020 프로그램(A transparent & accessible ocean: Towards a Digital Twin of the Ocean)을 통해서 해양 생태계와 지역사회를 보호하고, Blue economy를 지원하기 위한 Digital ocean simulator 개발을 추진하고 있다. 미국은 어업 활동 및 규제 방식에 대한 효과를 사전 평가하기 위해 시뮬레이터(POSEIDON)를 개발하고, 어선별 어획 목표치와 수산물 변화, 어업 관리규제 간 상호작용을 시뮬레이션하여 어업관리수단의 실효성을 평가하는데 활용하였다. 기후변화, 코로나-19 대유행, 해양선박사고 등 해양공간의 변화에 능동적으로 대응하고, 기존 선점식 해양이용을 탈피하며, 해양공간 특성과 생태계 가치를 고려한 ‘先계획 後이용’ 체제도입을 통한 해양공간 통합관리를 실현하기 위해서 디지털트윈 기반의 3차원 동적 공간데이터와 미래 시나리오 기반의 해양정책지원기술의 개발이 시급하다. 해양공간 통합관리를 위한 디지털트윈 기술의 도입에 앞서, 해양디지털트윈 기술의 표준화, 데이터 연계·통합 및 품질확보 방안, 5G, AI·VR 등 신기술 융합, 디지털트윈 3차원 공간데이터의 암호화 및 보안기술을 포함한 기반 기술과, 디지털트윈 활용을 위한 법·제도 마련이 선행되어야 한다. In 2020, the government will announce the Korean version of the New Deal as a national development strategy to recover from the economic recession and job shortages due to the COVID-19 pandemic, and is pushing to expand smart work and management through digital new deals based on the DNA (Data-Network-A.I.) ecosystem due to the recent spread of non-face-to-face communication such as online consumption and remote work. In the marine sector, the core tasks announced by the Ministry of Oceans and Fisheries in the 2021 Economic Policy Direction included the development of real-time operational management technologies based on digital twin platforms such as autonomous ships, port automation testbeds, and smart aquaculture clusters. In addition, the "3rd Marine Fishery Development Framework Plan" emphasizes the necessity of establishing a digital-based value map for advancing marine spatial planning technology. The European Union is promoting the development of Digital Ocean simulators to protect marine ecosystems and communities and support the blue economy through the Horizon 2020 Program (“Towards a Digital Twin of the Ocean”). The United States also developed a simulator (POSEIDON) to pre-evaluate the effectiveness of fishing activities and regulatory methods, and simulated interactions between fishing vessel-specific fishing targets, changes in fisheries management regulations, and used to evaluate the effectiveness of fishing management means. It is urgent to develop digital twin-based three-dimensional dynamic spatial data and future scenario-based marine policy support technologies to actively respond to changes in marine space, break away from existing preemptive marine use, and introduce a "pre-planned and post-use" system considering marine space characteristics and ecosystem value. Prior to the introduction of digital twin technology for integrated marine spatial management, base technologies (e.g. standardization of marine digital twin, data fusion, integration and quality securing measures, convergence of new technologies such as 5G, A.I. and V.R., encryption and security technology) and a legal system should be in place to support the use of digital twin technology in the marine sector.

시뮬레이션 기반 디지털 어소팅 시스템의 생산성 분석

이정만(Lee, Jeong Man),김정환(Kim, Jeong Hwan),김영주(Kim, Young Joo),홍순도(Hong, Soon Do) 한국물류학회 2018 물류학회지 Vol.28 No.5

In a retailer’s distribution center, workers use a Digital Assorting System (DAS) to assort the products destined for convenience stores, DAS is composed of truck arrival unloading areas (receiving area), aisle-assorting areas (depot area), and cell-assorting areas (cell area). In the depot area, workers assigned to the aisle-assorting operation partition the boxes containing products assigned to each side. Workers assigned to the cell-assorting operation transport the boxes to their cell area and place items in boxes on appropriate cell for subsequent delivery to convenience stores. This paper analyzes the effects of the number of decks and aisles, the assignment of products in the decks to the depots, and the worker assignment methods in the cell areas. We build a simulation model to analyze work-in-process (WIP) and completion time (CT) for feasible configurations and their combinations. Using a simulation model, we analyze the effects of operational policies and logistics system layout on productivity. 편의점 점포를 거래처로 하는 물류센터에서 작업자는 디지털 어소팅 시스템(Digital Assorting System, DAS)을 통해서 제품을 각거래처로 분류한다. DAS 시스템은 트럭이 도착하여 제품을 하차하는 지역(receiving area), 제품을 각 통로 별 수량에 맞게 나누는 지역(depot area), 마지막으로 통로 내 각 셀(cell) 별로 제품을 분류하는 지역(cell area)으로 구성된다. Depot area에 할당된 작업자는 각 통로 별 필요한 수량에 따라 박스로 나누는 작업을 수행한다. Cell area에 할당된 작업자는 통로 내에서 각 셀에 필요한 수량의 제품을 분배한다. 각 셀에 담긴 제품들은 작업 후 각 편의점 거래처로 배송된다. 본 연구는 데크(deck)와 통로 개수, 데크에서 데포(depot)로의 제품 할당에 대한 운영정책, 그리고 Cell area 내의 작업자 이동경로 규칙이 DAS 시스템의 생산성에 미치는 영향을 분석한다. 이를 위해서 가능한 레이아웃 구성에 따라 WIP와 작업완료시간(CT)을 분석할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하였 다. 시뮬레이션 실험을 통하여 운영정책과 작업자 이동경로 규칙, 그리고 레이아웃 구성이 생산성에 미치는 영향을 분석하였다.

특정 장소의 건축 환경을 고려한 전망대 모델링 시뮬레이터 개발

김병규,서범석,홍성대 국제차세대융합기술학회 2021 차세대융합기술학회논문지 Vol.5 No.2

디지털 기술의 가속화는 건축 디자인 분야에서도 예술가들에게 새로운 조형 언어로 새로운 창작물을 표 현할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 디지털 모델링 기술의 한 방법인 디지털 트윈(Digital Twin) 개념 을 이용하여 도시의 특정한 건축 환경을 가상의 공간에 축조하고, 그 가상의 공간 안에 제너레이티브 디자인 (Generative Design) 기법을 적용하여 구름다리형 전망대를 모델링 할 수 있는 시뮬레이터를 통해 그 특성들을 논의하고자 하였다. 모델링 시뮬레이터는 몇 가지 매개변수를 조정함으로써 축조될 건축물의 주변 환경을 가상 공 간에 구현할 수 있으며, 쉽게 원하는 형태의 구름다리 건축모델링을 축조한다. 이를 통해 제너레이티브 디자인의 반복적 패턴과 유기적 형태의 특징들을 모델링 시뮬레이터를 통해 확인하였다. 이와 같은 디지털 기술의 사용 유 연성에 따른 다양한 모델링 방법은 더욱 많은 조형 분야에서 연구되어야 할 것이다. The acceleration of digital technology also provides artists with an environment for expressing new creations in new formative languages in the field of architectural design. In this paper, we use the concept of Digital Twin, a method of digital modeling technology, to construct a specific architectural environment in a virtual space, and to discuss its characteristics through a simulator that can model a observation platform by applying a Generative Design technique within that virtual space. Modeling simulators can implement the surrounding environment of a building to be built in virtual space by adjusting several parameters, and easily construct the desired form of an architecture modeling. Through this, iterative patterns and organic form features of generic designs are identified through modeling simulators. Various modeling methods resulting from this flexibility in the use of digital technologies will have to be studied in various modeling fields.

인공지능 알고리즘 기반 디지털 반도체 회로 성능 예측

정한울 국제차세대융합기술학회 2021 차세대융합기술학회논문지 Vol.5 No.3

본 논문에서는 디지털 반도체 회로의 속도를 결정하는 딜레이를 칩 제작 전 개발 단계에서 정확하고 효 율적으로 예측하는 방법을 제안한다. 반도체 공정이 미세화되면서 공정 과정에서 편차가 심해지고, 이에 반도체로 구현된 성능에 대한 불확실성이 증가하여 개발된 반도체 칩의 성능을 예측하기가 더욱 어려워졌다. 특히 반도체 공정 편차를 개발과정에 모델링해서 회로 시뮬레이션을 통해 직접 성능 분포를 Monte Carlo (MC) simulation은 목표 수율이 높은 최근 개발 환경에서는 비현실적으로 오래 시간을 필요로 한다. 성능 특성을 정규분포로 가정하 여 소수의 MC simulation data를 통해 전체 분포를 추정하는 Quasi MC 방법은 딜레이 분포가 높은 수율 영역 에서 정규분포를 벗어나므로 정확성이 매우 떨어지는 한계가 있다. 제안하는 방법은 반도체 공정의 특성이 반영된 모델을 체계적으로 구축한 후, 적은 수의 MC simulation data를 이용하여 해당 모델을 훈련하는 인공지능 알고리 즘을 통해 반도체 회로의 성능을 예측하는 방법을 제안한다. MC simulation 대비 106배 소요시간을 줄였으며, QMC대비 23∼81배 정확성을 개선하였다. This work proposes an efficient and accurate method for the method to predict the speed of a digital circuit. As technology scales down, the enlarged process variation makes the circuit speed more uncertain. The conventional Monte Carlo (MC) simulation necessitates an impractically large number of simulations. An alternative approach, Quasi MC simulation requires smaller number of simulations by assuming the delay to follow the normal distribution. However, it is not accurate because the normal distribution assumption does not hold anymore. The proposed method utilizes the artificial intelligence algorithm which adopts the probability model that reflects the unique characteristics of the given transistors and is trained by a practically acceptable number of MC simulation data. Our results show that the proposed method can speed up the delay prediction procedure by 106 times compared to MC, and it can achieve better accuracy by 23∼81 times compared to QMC.

메타팩토리를 위한 IEC62541기반 IIoT·시뮬레이터 설계 및 구현

임채영,여채은,조우진,구재회,이상현 국제문화기술진흥원 2023 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.9 No.3

Digital-Twin are recognized as an important core technology for the realization of Smart Factories by simulating and optimizing the monitoring and predictive maintenance of manufacturing equipment and the operation of production lines in a digital space. To implement this system, we adopt the IEC62541-based OPC-UA (Open Platform Communications Unified-Architecture) Protocol, which has strengths in interoperability and connectivity between heterogeneous platforms. Therefore, In this paper, We designed and implemented an IIoT(Industry Internet of Things) system that connects heterogeneous platforms, and developed an OPC-UA simulator based on IEC 62541. We will present whether the data will be applied to the Digital-Twin Platform and whether it will work, and proceed with performance tests and evaluations. We evaluate the operation performance and OPC-UA performance of the Digital-Twin platform lightened by the proposed device, and present the optimal IEC62514-based simulator system. We proceeded with the performance evaluation of sending and receiving data with OPC-UA wrapping with the proposed simulator, and found that a lightweight Digital-Twin platform can be operated. This research can apply the OPC-UA protocol for implementing smart factory and meta-factory in the manufacturing shop floor with limited resources, avoiding the waste of time and space on the shop floor through the OPC-UA simulator. We expect that this will contribute to a significant improvement in efficiency by minimizing. 디지털 트윈은 디지털 공간에서 시뮬레이션 및 최적화함으로써 스마트팩토리 구현에 중요한 핵심 기술로 인식되고 있으며 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 상호 운용성과 이기종 플랫폼 간 연결에 강점을 보이는 IEC62541 기반의 OPC-UA 프로토콜을 채택하고 있다. 이에 본 논문에서는 이기종 플랫폼 간 연결할 산업용 IoT 시스템을 설계 및 구현하고, IEC 62541기반으로 OPC-UA 시뮬레이터를 제안하여, 개발한 시뮬레이터를 통해 실제 제조현장의 온도, 압력, 유량 등 센서에서 수집되는 데이터를 디지털 트윈 플랫폼에 적용해 동작하는지를 제시하고, 이에 대한 성능시험 및 평가를 진행하였다. 제안한 디바이스에서 경량화된 디지털 트윈 플랫폼의 동작 성능과 OPC-UA 성능 평가를 진행하여 최적의 IEC62514기반 IIoT 시뮬레이터 시스템을 제안한다. 제안한 IIoT 시뮬레이터에서는 OPC-UA 랩핑으로 데이터를 송/수신하는 성능평가를 진행하고, 경량화된 디지털 트윈 플랫폼이 운영됨을 알 수 있다. 이 연구는 한정된 자원을 사용하는 제조 현장에서 스마트 팩토리 및 메타팩토리 구현을 위한 OPC-UA 프로토콜을 적용할 수 있으며, OPC-UA 시뮬레이터를 통해 현장에서의 시간 및 공간의 낭비를 최소화하고, 효율성을 크게 기여할 것으로 기대한다.