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디지털 트윈 구축과 배포 : 애저 디지털 트윈을 활용한 디지털 트윈 설계와 개발, 배포

원제 : Building Industrial Digital Twins: Design, develop, and deploy digital twin solutions for real-world industries using Azure Digital Twins
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책소개

디지털 트윈의 개념을 소개하고 조직에서 비즈니스 성과에 긍정적인 영향을 미치도록 디지털 트윈 전략을 개발하는 방법을 제시한다.
디지털 트윈이 물리적 자산, 프로세스 및 기술과 어떻게 관련되는지 살펴보고, 디지털 트윈을 구축하기 위한 플랫폼, 조직 규모, 활용 사례와 같은 전제 조건에 대해 알아본다. 그 다음 마이크로소프트의 애저 디지털 트윈 플랫폼을 활용해 디지털 트윈을 개발하고 배포한다.
이 책을 읽고 나면 디지털 트윈 프로토타입을 구축 및 배포하거나 최소한의 실행 가능한 트윈을 구축해 자산 라이프 사이클의 특정 단계에서 프록시를 시연, 평가 및 모니터링할 수 있다.

출판사 서평

◈ 이 책에서 다루는 내용 ◈

◆ 조직에서의 디지털 트윈 적용 가능성에 대한 주요 기준 식별
◆ 비즈니스에 적합한 기술 스택을 선택하기 위한 RACI 매트릭스와 효과적인 테스트 방법 탐색
◆ 프로토타입을 설정하기 위해 퍼블릭 클라우드, 산업용 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 및 엔터프라이즈 플랫폼 평가
◆ 디지털 트윈 프로토타입을 개발하고 유닛 테스트, 통합 테스트, 기능 테스트로 검증
◆ 디지털 트윈에 대한 투자 수익률(ROI, Return On Investment) 분석을 통해 비즈니스의 실행 가능성 결정
◆ 향후 디지털 트윈을 개선하기 위한 기술 탐색


◈ 이 책의 대상 독자 ◈

산업 운영에 정량화 가능한 가치를 제공하는 디지털 전환을 추진하기 위해 디지털 트윈 활용 지침을 찾고 있는 IT 리더, 영업 부문(LOB, Line Of Business) 리더, 주제 전문가(SME, Subject-Matter Expert)가 읽을 수 있다. 풍력 터빈 디지털 트윈의 첫 번째 프로토타입을 구축하는 엔지니어, 운영 관리자 등과 같이 어느 정도 경력을 가진 주제 전문가 및 비즈니스 분야 전문가를 대상으로 한다. 이를 통해 비즈니스 전문가들은 실제 디지털 트윈의 전체 설계, 개발 및 배포 라이프 사이클 전반에 걸쳐 디지털 트윈의 리소스 요구 사항과 기능을 평가할 수 있다.


◈ 이 책의 구성 ◈

1장, ‘디지털 트윈 소개’에서는 디지털 트윈의 개념을 설명하고 이 개념에 대한 간단한 역사와 일반적인 이해를 위한 정의를 소개한다. 몇몇 산업 분야 사례와 함께 디지털 트윈 활용 및 애플리케이션을 다룬다.
2장, ‘디지털 트윈 계획’에서는 특정한 산업 분야의 문제 및 기회와 관련해 디지털 트윈의 활용을 평가하기 위한 핵심 기준을 설명한다. 이 장에서는 디지털 트윈을 위한 전제 조건과 조직적 요소를 다룬다.
3장, ‘첫 번째 디지털 트윈 식별’에서는 사용 사례에 대해 디지털 트윈을 평가하는 조직 유형의 관점에서 각 프로토타입에 대한 디지털 트윈 후보 선택을 살펴본다.
4장, ‘첫 번째 디지털 트윈 구축’에서는 계획 프레임워크, 문제 기술서 및 예상 결과를 검증하는 방법, 디지털 트윈 개발을 위해 제안된 비즈니스 프로세스에 대해 설명한다. 풍력 터빈의 첫 번째 디지털 트윈 프로토타입을 생성하는 데 사용할 수 있는 다양한 유형의 기술 플랫폼을 소개한다.
5장, ‘디지털 트윈 프로토타입 설정’에서는 6장의 내용을 준비하기 위해 클라우드 플랫폼에서 인프라스트럭처를 선택하고 구축하는 실용적인 단계별 지침을 제공한다.
6장, ‘디지털 트윈 프로토타입 구축’에서는 마이크로소프트 애저 디지털 트윈 플랫폼에 실제 디지털 트윈 프로토타입을 구축하는 엔드 투 엔드 프로세스를 설명한다. 이 장에서는 테스트, 기술 평가, 비즈니스 검증 단계를 포함한 전체 개발 프로세스를 다룬다.
7장, ‘배포 및 가치 추적’에서는 디지털 트윈 프로토타입의 기능 테스트를 통해 프로토타입을 운영 환경의 프로덕션 솔루션으로 확장하기 위한 다양한 배포 모델을 평가한다. 이 장에서는 산업 분야 기업의 다양한 이해 관계자들에게 디지털 트윈 솔루션의 가치를 보여주는 가치 추적 접근법을 추가로 다룬다.
8장, ‘디지털 트윈 개선’에서는 초기 디지털 트윈 프로토타입 이상의 가능성에 대해 설명한다. 디지털 트윈을 통해 “새로운 기술(art of possible)”을 살펴보고 모든 이해관계자의 가치에 대해 긍정적인 수익을 제공하면서 보다 안전하고 친환경적이며 책임감 있는 산업 운영을 제공할 수 있는 새로운 기회에 대해 알아볼 것이다. 이 장에서는 재생 에너지 생성을 위한 디지털 트윈 적용에 대해서도 자세히 다룬다.


◈ 옮긴이의 말 ◈

디지털 트윈은 물리적인 객체를 디지털 방식으로 표현한 가상 모델이다. 디지털 트윈으로 비즈니스 프로세스를 개선하고 위험을 줄이며 운영 효율성을 최적화할 수 있다.
2002년에 최초로 개념이 소개된 디지털 트윈은 최근 들어 AI 및 클라우드 기술과 접목돼 여러 산업 분야에서 주목을 받고 있다.
산업 분야에서의 디지털 트윈 채택은 효율성을 높이고 의사 결정을 개선하며 자산의 수명과 지속 가능성을 높이는 데 중요한 역할을 한다.
이 책에서 저자들은 디지털 트윈 프로토타입을 만드는 과정을 단계적으로 설명하며, 디지털 트윈 프로토타입을 개발하는 전체 라이프 사이클 사례를 제공함으로써 독자들이 실무에서 디지털 트윈 프로젝트를 시작할 수 있게 안내한다.
또한 단순히 기술적인 내용을 다루지 않고, 디지털 트윈 도입과 관련된 실제 비즈니스 문제와 의사 결정 과정까지 포함시켜서 디지털 트윈 프로젝트에 대한 명쾌한 지침을 제공한다.
디지털 전환을 추진하고자 하는 독자들이 실무에서 디지털 트윈 도입을 추진하는 데 있어 이 책이 큰 밑거름이 되길 바란다.

추천사

댄 아이작스(Dan Isaacs)(디지털 트윈 컨소시엄 최고기술책임자(CTO))
시암(Shyam)과 피터(Pieter)는 산업 인터넷, 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 및 디지털 트윈 커뮤니티에서 인정받는 전문가들이다. 그들은 산업 IoT 컨소시엄(Industry IoT Consortium)(전 산업용 인터넷 컨소시엄(Industrial Internet Consortium))에서 OT/IT 태스크 그룹을 디지털 트윈 상호 운용성 태스크 그룹으로 전환했다. 또한 “산업 애플리케이션 분야를 위한 디지털 트윈” 백서를 개발하는 태스크 그룹을 이끌었다.
시암은 팩트(Packt)출판사에서 출판한 『Industrial Digital Transformation』(2020)의 저자다. 피터는 현재 디지털 트윈 컨소시엄(DTC, Digital Twin Consortium)에 속해 있는 내추럴 리소스(Natural Resources) 워킹 그룹의 의장을 맡고 있다. 그는 디지털 트윈 기능 프레임워크와 구성이 용이한 디지털 트윈 개발 방법론을 적극적으로 개발하고 있다.
이 책에서 저자들은 첫 번째 디지털 트윈 프로토타입을 만드는 과정을 단계적으로 설명한다. 애저 디지털 트윈 플랫폼에서 디지털 트윈 프로토타입 개발의 전체 라이프 사이클을 다루는 예시 프로젝트를 통해 디지털 트윈과 관련된 “무엇을, 왜 그리고 어떻게”에 대해 알아볼 것이다.
실제 산업용 디지털 트윈 프로젝트의 개발과 배포에 대한 저자들의 광범위한 지식과 경험은 책 전반에서 다루는 린 디지털 트윈 캔버스(Lean Digital Twin Canvas) 같은 도구의 실용적인 지침과 다양한 코드 리포지터리(repository)를 통해 알 수 있다. 애저 디지털 트윈 서비스 설정에 대한 유용한 설명과 이 서비스에서 디지털 트윈 모델 및 인스턴스를 생성하는 단계별 접근 방식을 통해 여러분은 몇 시간 안에 첫 번째 디지털 트윈 프로토타입을 시작할 수 있다.
기술적인 내용뿐만 아니라 실제 비즈니스 문제를 해결하기 위해 디지털 트윈을 활용하는 데 대한 명확한 지침을 제공해, 산업용 디지털 트윈 프로젝트를 시작하는 독자들에게 중요한 자료가 될 것이다.


디지털 트윈은 복잡한 제품의 라이프 사이클을 개선하기 위해 점점 더 많이 사용되고 있다. 제품의 수명 기간 동안 제조 공정 및 운영 개선을 개선하는 데 활용할 수도 있다. 그 결과 IT 전문가와 운영 전문가 모두 디지털 트윈 활용에 대한 관심을 갖게 됐다. 이 책에서는 재생 에너지 분야의 산업 자산인 풍력 터빈의 프로토타입 생성에 디지털 트윈 개념을 적용할 것이다.
여러분은 먼저 디지털 트윈에 대한 기술 선택이 어떻게 이뤄지는지 이해하게 될 것이다. 그 다음 투자 수익을 분석하기 위해 디지털 트윈을 통해 얻을 수 있는 비즈니스 결과의 평가 방법을 배울 수 있다. 애저 디지털 트윈을 이용해 디지털 트윈을 생성하는 튜토리얼 접근 방식은 실무와 유사한 경험을 제공한다. 최종적으로 첫 번째 산업용 디지털 트윈이 전체 재생 에너지 생성 생태계에 어떻게 적용되는지 확인할 수 있다.

목차

1부. 디지털 트윈 정의

1장. 디지털 트윈 소개
__디지털 트윈의 역사
____디지털 트윈 개념의 기원
____디지털 트윈이란
____디지털 트윈 유형
____디지털 트윈의 특성
____모델 및 데이터
____디지털 스레드
__디지털 트윈의 산업 활용
____디지털 트윈 이해관계자
____산업용 디지털 트윈 애플리케이션
__디지털 트윈의 가치 제안
____복잡도 감소를 통한 이해도 향상
____변혁적 가치
____잠재적 가치
__기회 식별
__요약


2장. 디지털 트윈 계획
__핵심 기준
__비즈니스 결과 예측
____제조업 분야
____공급망 관리
__디지털 트윈의 전제 조건
____조직적 요소
____디지털 기술 및 인재
____생태계 및 제휴
____조직 구조 및 문화
__조직 민첩성의 결과
__기술적 요구 사항
____프레임워크 및 모델
____연결성
____데이터 캡처 및 스토리지
____엣지 컴퓨팅
____알고리듬 및 분석
____플랫폼 및 애플리케이션
____시각화
____인사이트 및 대응 : 루프 및 현장 서비스에서 상호작용
____피드백 : 제품 피드백, 프로세스/운영, 트레이닝
____소프트웨어 개발 패러다임 및 로우코드
__요약
__질문


2부. 디지털 트윈 구축

3장. 첫 번째 디지털 트윈 식별
__디지털 트윈 후보 평가
____산업 분야 대기업
____단일 산업 분야에서의 대규모 기업
____공공 부문
____소프트웨어 및 퍼블릭 클라우드 제공 업체
____ISV
____SI
____니치 기업
__역할과 책임
__조사 및 상호작용
__애자일 선언문
__최종 후보
__요약
__질문


4장. 첫 번째 디지털 트윈 구축
__계획 프레임워크
____프로젝트 계획 프레임워크
____솔루션 계획 프레임워크
__문제 기술서 및 결과 검증
__디지털 트윈 개발을 위한 비즈니스 프로세스 탐색
__기술적 고려 사항
____자산 관리 쉘
____디지털 트윈 정의 언어
__디지털 트윈용 디지털 플랫폼 탐색
____IoT 플랫폼
____비즈니스 프로세스 관리 플랫폼
____분석 및 데이터 플랫폼
____애플리케이션 플랫폼
__요약
__질문


5장. 디지털 트윈 프로토타입 설정
__디지털 트윈 플랫폼 식별
____자산 소유자 관점
____필요한 IoT 기능
____기능 구축 vs 기능 구매
__디지털 트윈을 위한 퍼블릭 클라우드, oIT, 전문 플랫폼 평가
____마이크로소프트 애저 디지털 트윈
____AWS IoT 플랫폼
____오라클 IoT 애플리케이션
__설정 및 구성
__애저 디지털 트윈에 대한 데이터 고려 사항
__솔루션 아키텍처
__요약
__질문


6장. 디지털 트윈 프로토타입 구축
__기술 요구 사항
__디지털 트윈 프로세스 개발
____디지털 트윈 프로토타입으로서의 풍력 터빈
__프레임워크 테스트
____디지털 트윈 프로토타입을 업데이트하기 위한 애플리케이션 생성
____노코드/로우코드 환경에서 DTP 업데이트를 위한 애플리케이션 생성
__기술적 평가 고려 사항
__비즈니스 검증 및 이해
__요약
__질문


7장. 배포 및 가치 추적
__디지털 트윈 기능 테스트
____디지털 트윈 인프라스트럭처 테스트
____디지털 트윈 애플리케이션 테스트
__파일럿 출시
____파일럿 구현 범위
____파일럿 단계의 성공 기준
____타임라인 및 파일럿 솔루션 단계
____파일럿 결과 발표
__전체 배포
____전체적인 구현 접근 방식
____풍력 발전소 디지털 트윈 구축
__가치 제안 및 추적
__요약
__질문


3부. 디지털 트윈 개선

8장. 디지털 트윈 개선
__디지털 트윈의 복제 정의
____표준의 역할
____비전 설정
__전체 시스템에서 첫 번째 디지털 트윈 평가
____단계적 접근 방식을 사용해야 하는 이유
____장점의 정량화
__관련 디지털 트윈 식별
__복합 트윈 계획
____수력 발전용 디지털 트윈
____태양열 발전용 디지털 트윈
____태양열 PV 및 풍력 터빈 하이브리드
____재생 가능한 발전 분야의 새로운 혁신
__개선 사항 및 다음 단계
____디지털 트윈의 전문가 조직
__요약
__질문
__참고 문헌


__윌리엄 빌 루(William Bill Ruh) 렌드리스 디지털(Lendlease Digital) CEO와의 디지털 트윈 인터뷰
__안와르 아흐메드(Anwar Ahmed) GE 리뉴어블 에너지의 디지털 서비스 부문 CTO와의 디지털 트윈 인터뷰

저자소개

시암 바란 나트 [저] 신작알림 SMS신청
생년월일 -

딜로이트(Deloitte)에서 분석 및 인지 분야 전문가의 리더를 맡고 있다. 그 전에는 오라클(Oracle), 제너럴 일렉트릭(General Electric), IBM과 할리버튼(Halliburton)에서 근무했다. 『industrial digital transformation』(Packt, 2020), 『Architecting the Industrial Internet』Packt, 2017)의 2권을 저술했다. 전문 분야는 산업용 사물인터넷(IIoT, Industrial Internet of Things), 클라우드 컴퓨팅, 데이터베이스, AI/ML 및 비즈니스 분석이다. 여러 대기업에서 디지털 전환을 주도하는 일을 수행했다. 또한 유명 토스트 마스터(DTM, Distinguished Toastmaster)의

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최만균 [역] 신작알림 SMS신청
생년월일 -

한국과 뉴질랜드에서 14년의 IT 경력을 쌓았다. 한국에서는 네트워크 및 보안 분야 엔지니어로 근무하며 다수의 국내외 대기업 및 정부 프로젝트에 참여했다. 뉴질랜드에서는 기업의 소프트웨어 테스트 자동화 프로세스 개발 및 수행 그리고 웹 보안 업무를 수행하고 있다. 또한 빅데이터 분석, AI, 클라우드 보안에 관심이 많다. 매일같이 오라일리(Oreilly)와 미디엄(Medium) 사이트를 누비며 다양한 원서와 영문 기사를 통해 끊임없이 공부하고 연구하고 있다. 기술 관련 도서 번역을 제2의 직업으로 생각하며, 『사이버 보안』(에이콘, 2019)과 『어반 컴퓨팅』(에이콘,

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