해양공간 통합관리를 위한 디지털트윈 기술 동향과 활용방안

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.