DX 보안 & 임베디드 가상화 전문기업 쿤텍(대표 방혁준, www.coontec.com)이 수산ENS와의 협력을 통해 한국수력원자력(이하 한수원)에 하드웨어 가상화 기술 기반의 안전 계통 제어기(PLC) 디지털 트윈(Digital Twin) 구축을 지원하는 임베디드 가상화 솔루션인 ‘패스트브이랩스(FastVLabs)’를 공급했다고 밝혔다.

쿤텍은 이번 협력을 통해 한수원에 자체 개발 솔루션인 ‘패스트브이랩스(FastVLabs)’를 공급하여 세계 최초로 하드웨어 가상화 기술 기반의 원전 디지털 트윈 기술을 적용하였다. 특히 이번 사례는 독자적인 하드웨어 가상화 기술 중 최고 단계인 Level 4를 기반으로 한 점에서 그 의의가 크다.

디지털 트윈은 물리적인 자산이나 시스템을 실제 환경과 똑같이 구축한 디지털 복제본을 의미한다. 원전 분야에 이러한 하드웨어 가상화 기반 디지털 트윈을 적용하여 실제 원전계측제어시스템(MMIS, Man-Machine Interface System) 소프트웨어 변경 없이 그대로 활용할 수 있으며, 디지털 트윈이 원전 시스템의 기능 및 성능의 충실도를 높였다는 평가를 받고 있다.

MMIS는 원자력발전소의 두뇌와 신경망에 해당하는 고난도 기술의 집약체로, 발전소 전체 설비에 대한 정보를 수집해 운전, 감시, 계측 및 안전 등을 제어하는 통합운전관리시스템이다. 이는 한수원의 차세대 한국형 원전인 APR1400에도 적용된 핵심기술로, 디지털 트윈 기술을 통해 설계, 제작, 시운전 단계에서 성능과 안전성을 더욱 철저히 검증할 수 있게 되었다.

기존에 사용하던 일반적인 시뮬레이터인 전범위 시뮬레이터(FSS, Full Scope Simulator)는 원전 MMIS 소프트웨어를 그대로 탑재하지 않아 MMIS 분야 직무 종사자가 활용하기에 기능 및 성능 충실도 측면에서 제약이 있었다. 그러나 명령어 집합 시뮬레이터(ISS, Instruction Set Simulator) 기술을 활용한 Level 4 하드웨어 가상화 기반의 디지털 트윈 기술을 적용함으로써 실제 환경이 아닌 가상 환경에서 설계 단계부터 빠르게 품질을 개선할 수 있게 되었다. 또한, 제작 및 시운전 기간을 단축할 수 있으며, 실제 환경과 동일하게 구축된 디지털 환경에서 테스팅을 수행하여 사전에 문제를 파악하고 이에 대한 원인을 분석할 수 있어 시스템 운영의 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.

이러한 디지털 트윈 기술의 적용은 원전 시장뿐 아니라 국방, 항공, 자동차 시장에서도 화두가 되고 있다. 금년 초 방위산업청 무기체계의 디지털 트윈 관련 보도자료에도 “무기체계 운용성 향상은 물론 사용자의 편의성, 안정성 등 결국 무기체계의 질적인 발전이 요구되며 이를 위해선 연구개발 방식에서도 디지털 트윈과 같은 첨단 기술 적용하는 일대의 혁신이 요구된다"고 언급되었다. 이와 같이 디지털 트윈 기술은 국방, 자동차, 항공 등 다양한 시장에서도 부각되고 있는데, 이번 한수원의 선제적인 신기술 도입으로 디지털 트윈 체계 구축에서의 하드웨어 가상화 적용이 디지털 트윈 체계 구축의 핵심기술 중 하나라는 것이 입증되었다.

이번에 한수원에 공급된 패스트브이랩스는 쿤텍의 독자적인 하드웨어 가상화 기술을 통해 개발되었다. 패스트브이랩스는 하드웨어 가상화 단계 중 가장 높은 Level 4 가상화를 기반으로 하고 있어 일반적인 PC환경에서 실제 임베디드 시스템에 탑재될 소프트웨어의 변경없이 테스트할 수 있다. 특히 패스트브이랩스는 다양한 시뮬레이터와의 연동을 통해 디지털 트윈 체계를 구축하여 통합 검증 체계를 구축하고, 하드웨어 타겟을 디지털 자산화를 통해 소프트웨어 개발 환경과 연동하여 24시간 365일 테스트할 수 있다. 또한 개발 기간 중의 하드웨어 타겟 부족에 따른 개발 효율성 저하 및 하드웨어 부품 단종 등의 문제에 유연하게 대처할 수 있어 제품 총 수명주기 차원의 비용 절감과 기술 혁신을 꾀할 수 있다.

방혁준 쿤텍 대표이사는 “디지털 트윈은 가상의 환경에서 시스템에 대한 설계, 검증, 시운전 등 다양한 테스트를 동일하게 수행할 수 있기 때문에 원전과 같이 실제 환경에서의 테스트에 제약이 많은 분야에 적용할 경우 많은 장점이 있다”고 설명하며, “디지털 트윈 구축을 위해서는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 이해는 물론이고 가상화와 관련된 전문적인 기술이 뒷받침되어야 하는데, 쿤텍은 다양한 임베디드 가상화 프로젝트 경험을 통해 쌓은 고도화된 기술력을 기반으로 개발된 패스트브이랩스를 통해 국방, 항공, 자동차 등 다양한 분야에 디지털 트윈을 공급하고 시스템 운영의 안정성 및 보안성 강화를 지원할 수 있을 것”이라고 전망했다.

한편, 쿤텍과 수산ENS의 하드웨어 가상화 기반 디지털 트윈 기술은 최근 한수원과 국내 원전 기업 컨소시엄이 체코 대형 원전 사업의 우선협상대상자 지정과 맞물리며, 우리나라의 세계 최초 하드웨어 가상화를 통한 디지털 트윈 기술이 향후 추가 원전 수주와 맞물려 확대 적용될 가능성에 대한 기대감 역시 높이고 있다.