교육용 응용을 위한 물리적 구성 키트 모델 기반 자재 취급 시스템의 디지털 트윈

디지털 트윈(DT) 기술은 인더스트리 4.0의 핵심 요소입니다. 빠른 발전에도 불구하고 현재 연구는 주로 산업 최적화 및 기계 수준의 모니터링에 집중되어 있습니다. 그러나 교육 과정에서의 도입은 실무에 비해 크게 뒤처져 있습니다. 게다가 교육에서 기존 DT 구현은 시각화나 시뮬레이션에 중점을 두는 경우가 많아 물리적 시스템과 가상 시스템 간 기능적 동기화 및 검증은 간과되고 있습니다. 본 연구는 실험실 자재 취급 시스템의 디지털 트윈 설계, 개발 및 실험적 검증을 제시합니다. Tecnomatix Plant Simulation에서 생성한 가상 모델은 Siemens PLC SIMATIC S7-1200으로 제어되고 산업용 센서 및 HMI 인터페이스가 장착된 물리 시스템과 연결됩니다. KEPServerEX를 이용한 OPC UA 프로토콜을 통해 양방향 실시간 통신이 설정되어 물리적 및 가상 시스템 간 동기화를 보장합니다. 실험을 통해 두 시스템의 기능적 동기화가 확인되었습니다. 또한 본 연구는 DT 기술이 교육 목적으로 적응 가능하며 공학 교육에 적용될 수 있음을 보여줍니다.