운전대에서 손을 떼고 도로를 달리는 자율주행 자동차는 더 이상 영화 속 상상이 아니다. 스스로 차선을 변경하고 신호등을 인식하며 보행자를 피해 멈춰 서는 자동차의 핵심은 세상을 정확하게 인지하는 눈을 가지는 것이다. 일반적인 카메라 렌즈만으로는 밤눈이 어둡거나 갑작스러운 역광에 취약하다는 한계가 있다. 이 한계를 극복하고 자율주행차에 완벽한 시야를 제공하는 기술이 바로 라이다 센서와 데이터 시각화이다. 라이다 센서는 빛을 쏘아 올려 그것이 물체에 부딪혀 돌아오는 시간을 측정해 거리를 계산하는 장치이다. 자동차 지붕이나 범퍼에 장착된 라이다는 1초에 수백만 번의 레이저 펄스를 360도 전 방향으로 발사한다. 이때 돌아오는 레이저의 신호들은 엑셀 표와 같은 단순한 수치 데이터가 아니라 공간상의 좌표를 가진 무수히 많은 점의 형태로 수집된다. 이 거대한 점들의 집합을 데이터 과학에서는 포인트 클라우드라고 부른다. 하지만 수백만 개의 점이 입력되었다고 해서 인공지능이 즉시 눈앞의 물체가 사람인지 가로수인지 구분할 수 있는 것은 아니다. 안전한 주행을 위해서는 이 점들을 3차원 입체 지도로 가공하여 시각화하는 과정이 필수적이다. 포인트 클라우드 데이터를 시각화 화면에
우리가 즐겨 하는 시뮬레이션 게임을 생각해보자. 도시를 짓거나 건물을 올릴 때 마우스 클릭 한 번으로 미리 결과를 확인하고, 마음에 들지 않으면 다시 시작할 수 있다. 실제 공장에서도 이런 일이 가능하다면 어떨까. 이것을 현실로 만들어주는 기술이 바로 디지털 트윈이다. 디지털 트윈은 말 그대로 현실 세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상 세계에 쌍둥이처럼 똑같이 구현하는 것을 말한다. 단순히 겉모양만 흉내 내는 것이 아니다. 현실 공장에 설치된 수많은 센서가 보내오는 데이터를 바탕으로, 가상의 공장도 현실과 똑같이 움직인다. 기계의 온도, 진동, 부품의 마모 상태까지 실시간으로 동기화되어 움직이는 것이다. 이 기술이 생산관리에서 중요한 이유는 실패 비용을 획기적으로 줄여주기 때문이다. 예를 들어 새로운 제품을 만들기 위해 생산 라인을 변경해야 한다고 가정해보자. 실제로 무거운 기계를 옮기고 설정을 바꾸는 데는 막대한 비용과 시간이 든다. 만약 실수가 발생하면 공장을 멈춰야 하는 위험도 있다. 하지만 디지털 트윈을 활용하면 가상 공간에서 미리 설비를 배치해 보고, 생산 속도가 얼마나 나올지, 어떤 문제가 생길지 미리 테스트할 수 있다. 비용 한 푼 들