[스페인] 이드리카, 2022년 물기술 동향 보고서 발표

 

 

[사진출처 =이드리카(Idrica)]

 

이드리카(Idrica)는 2022년에 예상되는 물 기술 동향에 대한 보고서를 지난 1월 31일 발표했다. 이드리카가 발표한 지속가능한 물관리를 위한 차세대 물 기술 트렌드는 고급 계량 인프라(AMI), 디지털 트윈, 지능형 자산 관리, 지리정보시스템(GIS) 등으로 회사는 이러한 글로벌 트렌드가 물 산업에 혁명을 일으키기 위한 혁신적인 사용 사례를 가져올 것이라고 주장한다.

 

이드리카가 발표한 보고서에 따르면 디지털 트윈이 물 산업에 미치는 영향에 대해 논의할 때 가장 널리 받아들여지는 정의는 디지털 트윈 기술이 어떻게 움직이는지 시뮬레이션하는 물공급 시스템의 가상 복사본이라는 것이다.

 

실제 행동을 대신하는 디지털 트윈은 시스템의 전체적인 관점과 실제 및 가상 시나리오를 시뮬레이션할 수 있는 능력 덕분에 더 나은 결정을 내릴 수 있도록 도움이 된다. 이는 과거 발생 여부와 관계없이 운영에 영향을 미치는 모든 상황에 대한 네트워크의 응답을 예상해 유틸리티가 다양한 시나리오를 평가하도록 돕는다. 이를 위해서는 시스템의 물리적 측면과 동적 측면이 모두 표현돼야 하는 것으로, 물리적 자산의 가상 표현이 디지털 환경에서의 행동 시뮬레이션과 결합되어야 한다.

 

최근 물 산업의 혁명

 

디지털 트윈 철학은 1960년대부터 미 항공우주국(NASA)에서 원격으로 시스템을 운영하고 유지 관리하는 데 사용해 왔다. 2003년 마이클 그리브스(Michael Grieves) 미시간대학교 박사 는 산업 환경에서 제품의 전체 수명 주기 관리를 최적화하기 위한 도구로 이 개념을 처음 체안했다.

 

디지털 트윈기술은 최근 물 산업을 포함한 인프라 관리와 같은 다른 영역에서 구현되고 있으며, 최근 몇 년 동안 센서의 대규모 배치 덕분에 디지털 트윈 기술의 구현이 더욱 쉬워진 음용수 분배 시스템의 응용 사례를 찾을 수 있다. 관개, 위생 및 하수 시스템에서도 이러한 의미에서 획기적인 발전이 이루어지고 있다.

 

디지털 트윈은 스카다(SCADA), 지리 정보 시스템(GIS) 및 설비관리시스템(CMMS)과 같이 디지털 시스템에서 제공하는 정보에 달려 있다. 오늘날 많은 기업이 이 정보를 보유하고 있으며, 향후 해결해야할 과제로는 디지털 트윈에 실제 데이터를 공급하는 역할을 하는 단일 플랫폼으로 정보를 집중, 결합 및 표준화하는 것이다.

 

현재의 불확실성 시나리오가 디지털 트윈 기술의 채택을 가속화한 것은 우연이 아니다. 최근 몇 년 동안 특별한 관련성을 갖게 된 디지털 트윈의 가장 흥미로운 이점은 다음과 같다.

 

-회복탄력성
디지털 트윈은 모든 상황에 빠르고 안전하게 적응하는 능력을 향상시킨다. 여기에는 비상상황, 건강 경보 및 기후 변화 관련 이벤트가 포함된다.

 

실제 시스템에서 결정을 내리기 전에 새로운 아이디어와 변경 사항을 가상으로 테스트해 위험, 시간 및 비용을 최소화하며 문제를 예상해 문제를 예방하거나 그 결과를 최소화하는 데 필요한 조치를 식별한다. 이는 중요한 상황과 복잡한 분배 시스템에서도 물공급이 연중무휴 24시간 이용 가능하도록 보장할 수 있다.

 

-효율성
디지털 트윈은 운영 및 계획 관점에서 현재와 미래에 시스템을 최적화하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 에너지 비용은 시간당 에너지 가격을 고려해 최상의 펌핑 일정을 설정하는 동시에 시스템의 유압 매개변수를 제어하여 절감할 수 있으며 에너지 소비는 또한 새로운 인프라 설계와 관련된 에너지 사용을 고려하여 보다 효율적인 자산 운영 및 시스템 계획을 통해 줄일 수 있다.

 

-고객 중심 경영
21세기의 시민들은 급수 시스템 관리의 필수적인 부분으로서 더 많은 정보와 더 나은 서비스를 요구하고 있다. 따라서 디지털 트윈은 시민에게 정보를 제공하고 필요에 맞게 물 시스템 관리를 조정하기 위해 시민 참여를 증진시키고 있다. 따라서 네트워크의 계획된 개입이나 비상 사태로 인한 서비스 중단에 대한 정보를 미리 받을 수 있으며 시스템 운영은 병원과 같은 중요한 사용자의 요구에 따라 조정 되어 가능한 모든 시나리오에서 공급을 보장할 수 있다.

 

그러나 도시 성장과 물부족으로 인한 수요 증가와 같이 현재 우리가 직면하고 있는 문제는 수도 시설과 최종 사용자인 시민이 함께 협력해야 한다. 예를 들어 사용자에게 소비에 대한 자세한 정보를 제공하면 책임감 있는 물사용 정책에 대한 더 나은 조치와 인식으로 이어질 것이다.

 

-지속 가능성
지속 가능한 도시라는 새로운 개념은 최적의 인프라 관리 및 시민 참여를 통해 기후 변화에 적응하는 것으로, 도시 물 시스템에 사용되는 기술은 물과 에너지 소비를 줄이는 것을 목표로 안전하고 효율적으로 운영할 수 있음을 의미한다. 또한 유틸리티와 시민 간 양방향 의사소통을 촉진해 새로운 문제를 해결하고 자원 관리를 개선하는 방법에 대한 정보를 받을 수 있다.

 

[원문보기]

 

Trends in digital twins for 2022: transforming the real world through the virtual

 

When discussing the impact of digital twins in the water industry, not all experts do so from a common standpoint about this technology, though perhaps the most widely accepted definition is that they are a virtual copy of the water supply system, simulating how it behaves.

 

As a proxy for real behavior, digital twins help us to make better decisions thanks to the holistic view they provide of the system and their ability to simulate real and fictitious scenarios. They anticipate the response of the network to any circumstance affecting operations, whether it has occurred before or not, helping utilities to assess different scenarios. To do this, both the physical and dynamic aspects of the system must be represented, i.e., the virtual representation of physical assets must be combined with the simulation of their behavior in the digital environment.

 

A recent revolution in the water industry
The Digital Twin (DT) philosophy has been around since the 1960s when it was used by NASA to operate and maintain systems remotely. In 2003, the concept was finally consolidated by Dr. Michael Grieves, as a tool to optimize the management of a product’s entire life cycle in an industrial environment.

 

Due to its potential, DT technology has recently been implemented in other areas such as infrastructure management, including the water industry. In fact, today we can find application cases in drinking water distribution systems where it has become easier to implement thanks to the large-scale deployment of sensors in recent years. Breakthroughs are also being made in this sense in irrigation and in sanitation and sewage systems.

 

Digital twins need large amounts of data and information from the physical system to function. In other words, the development of use cases and practical applications depends on sensors and the information provided by the digital systems used, such as SCADAs, GIS and CMMS. Today, many companies have this information, so the next challenge for them is to concentrate, combine and standardize it into a single platform, which serves to feed the digital twin with real-world data.

 

Why is there so much interest in digital twins?
It is no coincidence that the current scenario of uncertainty has accelerated the adoption of this technology. Some of the most interesting benefits of digital twins, which have gained special relevance in recent years, are the following:

 

1. Resilience
Digital twins improve the ability to adapt quickly and safely to any circumstance, whether it has happened before or not. This includes emergencies, health alerts and climate change-related events.

 

Testing new ideas and changes virtually, before making a decision in the real system, minimizes risks, time and costs. Digital twins anticipate problems and identify the measures needed to prevent emergencies or minimize their consequences. In short, they ensure that, even in critical situations and in complex distribution systems, the water supply will remain available 24/7.

 

2. Efficiency
Digital twins can help to optimize systems now and in the future from an operational and planning standpoint. Thanks to the holistic view they provide, decisions are made by considering their impact on the different processes occurring in the system.

 

For example, energy costs can be reduced by establishing the best pumping schedules taking into account the hourly price of energy, whilst also keeping the system’s hydraulic parameters under control. Energy consumption can also be reduced through more efficient asset operation and system planning, taking into account energy use associated with the design of new infrastructure.

 

3. Customer-centric management
Twenty-first-century citizens are demanding more information and better service, and they are also an essential part of the management of water distribution systems. Accordingly, digital twins need to engage citizens in order to provide them with information and to adapt water system management to cater for their needs. Thus, they can receive information on service disruptions in advance, whether due to planned interventions in the network or to an emergency. In addition, the operation of the system can be adapted depending on the needs of critical users, such as hospitals, to ensure supply in any possible scenario.

 

Yet that is not all: the challenges we are currently facing, such as increased demand due to urban growth and the scarcity of water, require water utilities and citizens as end users to work together. For example, providing users with access to detailed information about their consumption will lead to better actions and awareness of responsible water use policies.

 

4. Sustainability
There is strong support for the new concept of sustainable cities. Their objective is to adapt to climate change through planning, optimal infrastructure management and citizen participation. The technology used in urban water systems means that they can be operated safely and efficiently, with the aim of reducing water and energy consumption. They also promote two-way communication between utilities and citizens, who can now address new challenges and receive information on how their actions improve resource management.

 

2022: the future is now
Interest in digital twins is growing, with new success stories being added every year. The most innovative international utilities have already included them in their strategic plans. They are no longer just a good idea for the future, and many utilities have already put specific actions down on paper.

 

This ties in with the commitment to digital transformation. Once processes have been digitally transformed and infrastructures have been equipped with sensors, the next logical step is to extract value from all this data. Digital twins are one of the best tools to do this, as they deliver a holistic, cross-cutting vision of all the data they compile.

 

Their commissioning must include the following components: a platform integrating all the information collected from assets and infrastructure, hydraulic models and advanced analytics, and a powerful, user-friendly dashboard system. Digital twins go way beyond simply simulating scenarios: one of their main features is the development of use cases, understood as the ability to solve problems and optimize day-to-day operations.

 

Their successful deployment will require utilities to overcome a number of challenges in the coming years, which may act as a barrier to market uptake. For example, insufficient data quality and its location in isolated systems that are difficult to connect, or the intrinsic complexity of running a simulation model that must be kept permanently up-to-date and must operate in real time. In addition, the investment must be coupled with an innovative organization and culture if it is to be successful. If there is something implicit in digital twins, it is a new way of working.

 

At international level, more and more working groups are focusing on this technology. In short, in 2022 and beyond, digital twins will be one of the tools most commonly used to tackle the new challenges facing the water industry.

 

Idrica’s Water Technology Trends 2022 report provides a comprehensive list of trends for the industry, including the Trends in digital twins for 2022.

 

[출처 = Idrica(https://www.idrica.com/blog/trends-in-digital-twins-for-2022/) / 2022년 1월 31일자 보도자료]