주요 분야 도입 후 전체로… 디지털 트윈으로 글로벌 전략 강화한 코노코필립스

다국적 탄화수소 탐사 및 생산 회사인 코노코필립스(ConocoPhillips)는 주요 분야에 디지털 트윈을 처음 도입한 후 전체 포트폴리오에 이 기술을 적용했다.
 

재생 에너지원의 경쟁과 함께 저비용 에너지에 대한 수요가 계속 증가하면서, 코노코필립스는 디지털 트윈을 활용해 자산의 안전과 효율성을 최적화하고 있다.

1875년 설립된 코노코필립스는 주요 분야에서 디지털 트윈을 도입해 성공을 거둔 후 포트폴리오 전체에 기술을 도입하는 데 박차를 가하고 있다. 이 프로그램은 ‘코노코필립스 글로벌 디지털 트윈 프로그램’으로 불린다. 이를 통해 코노코필립스는 ‘2023 CIO 100 어워드 IT 우수’ 부문을 수상했다.

석유 및 가스 산업은 가격 변동이 심한 산업이다. 또한 현재 규제 환경으로는 새 탄화수소를 탐사하는 것도 쉽지 않다. 코노코필립스와 같은 기업은 기존 자산에서 추출량을 극대화해야 한다는 압박을 받고 있다.

코노코필립스의 신흥 디지털 기술(EDT) IT 책임자인 닉 퍼데이는 “효율성을 개선하고 자산을 최적화할 수 있는 방법을 모색하고 있다. 지난 몇 년 동안 우리가 해온 일 중 하나는 시설에 최적 인력을 배치하고, 가능한 경우 시설에서 근무하는 직원을 사무실로 복귀시키는 일이었다. 이는 안전, 비용, 궁극적으로 온실가스(GHG) 배출을 줄이는 데 합리적으로 도움이 됐다”라고 말했다.

코노코필립스는 생산 시설에서 사무실로 인력을 적절히 이동시키기 위한 새 도구를 마련하고자 했다. 퍼데이는 노르웨이 사업부가 먼저 물리적 자산을 가상으로 표현하는 디지털 트윈을 검토했다고 말했다. 그에 따르면 디지털 트윈은 ‘장비의 이 부분은 어디에 있는가?’, ‘이 자산의 유지보수 이력은 어떻게 되나?’ 같은 기본적인 질문을 해결하는 데 도움을 줬다. 또한 ‘시설의 수익성을 극대화하는 최적의 생산 파라미터는 무엇인가?’ 같은 복잡하고 데이터 집약적인 질문을 해결하는 데도 디지털 트윈이 활용됐다.

하지만 장비의 부품 하나를 찾는 것처럼 사소해 보이는 작업도 규모에 따라 상당한 어려움이 따를 수 있다. 코노코필립스는 일부 대규모 시설에 1백만 개가 넘는 자산 태그가 있다. 노르웨이 사업부는 디지털 트윈과 휴대용 기기를 활용해 작업자가 태그 번호를 입력하기만 하면 해당 장비로 가는 길을 안내받을 수 있도록 했다. 그 결과 일부 유지보수 및 검사 작업의 80~90%를 줄일 수 있었다.

퍼데이는 “그 작업이 시발점이었다. 어떻게 하면 효율성을 개선하고 비즈니스 수행 방식에 디지털 풋프린트를 남길 수 있을까? 디지털 트윈은 기초 단계이며 디지털화 속도를 높일 수 있는 플랫폼을 제공한다”라고 말했다. 

대통합의 디지털 트윈 전략
퍼데이는 코노코필립스의 모든 사업부가 디지털 트윈 기술이 어떻게 도움이 되는지 이해하고 있었지만, 사업부마다 각각 다른 벤더를 고려하는 것이 지금까지 코노코필립스의 표준 관행이었다고 밝혔다. 선호 기술을 선택할 권한이 개별 사업부에 주어졌기 때문에 다양하지만 유지 관리가 복잡한 고비용의 IT 포트폴리오가 형성됐다. 

CDIO 프라가티 메이서는 코노코필립스의 글로벌 디지털 트윈 프로그램인 글로벌 프로덕션을 통해 다른 접근 방식을 취하기로 결정했다. 이는 사업부의 기술 배치를 담당하는 팀들이 지원할 수 있는 글로벌 표준을 수립하는 것이었다. 중앙에서 프로그램에 자금을 지원해, 전문가 팀을 신속하게 배치하고 사업부의 예산 주기에 따른 지연을 제거할 수 있었다.

퍼데이는 “디지털 트윈은 현재 매우 주목받는 주제다. 우리와 협력하는 모든 벤더가 자사 버전의 트윈을 판매하려고 했다. 그래서 코노코필립스는 다음 단계로, 전 세계에 배포하면서도 일관된, 지원이 빠르고 저렴한 비용으로 환경을 구축할 수 있는 솔루션을 찾고자 했다”라고 말했다.

이미 알래스카 사업부에서 이에 대해 광범위한 평가를 완료했으며, EDT는 평가 내용을 회사와 공유하고 여러 사업부에 요구 사항을 제출하도록 했다. 퍼데이는 “사업부와 협력해 검토한 솔루션 10개 중 글로벌로 확장 배포할 수 있는 솔루션을 발견했다. 운이 좋았다”라고 언급했다. 

메이서는 디지털 트윈을 도입하자는 EDT의 제안이 향후에 더 큰 디지털 트랜스포메이션의 토대를 마련해 줄 것이기 때문에 ‘당연한 일’로 여겼다고 말했다. 그는 “항공우주와 자동차를 전공했다. 자동차나 비행기를 만들 때는 2D 디자인이든 3D 디자인이든 모든 부분을 가상으로 표현한다. 이를 디지털 트윈과 동일시했다”라고 설명했다. 

메이서에 의하면 코노코필립스는 디지털 트윈을 시각화, 모니터링, 시뮬레이션 등 3가지 범주로 분류했다. “시각화 디지털 트윈을 통해 데이터 및 작업 프로세스에서 유용한 인터페이스를 제공하고, 디지털 트윈이 실시간 컨텍스트를 제공하는지 모니터링하며, 시뮬레이션 디지털 트윈으로 장비, 잠재적으로 전체 시설의 동작을 예측할 수 있다. 궁극적으로 디지털 트윈은 비즈니스 전반의 디지털화 속도를 높이고 자산에서 더 큰 인사이트와 가치를 얻을 수 있도록 돕는다”라고 그녀는 설명했다.

비전을 키우기
프로젝트의 주요 과제는 신속한 배포를 가능하게 하는 공통 플랫폼을 중심으로 조직을 조정하는 것이었다. 과제를 해결하기 위해 메이서는 팀과 함께 글로벌 프로그램을 개발하고, 자금을 지원해 공통 플랫폼을 중심으로 조직을 조정하고, 모범 사례를 공유하며 상호 지원하는 커뮤니티를 구축하기로 결정했다. 

디지털 트윈 구축의 첫 대상은 호주 퀸즐랜드에 위치한 APLNG(Australia Pacific Liquified Natural Gas) 시설이었다. 구축 비용은 85억 달러에 달했다. 시설은 호주 정부에 천연가스를 공급하고 일본에 수출하는 장기 계약을 맺고 있으며, 데이터 수집에서 최소 기능 제품(MVP)으로 전환하는 데 한 달이 소요됐다. 이 시설이 운영을 지원하는 데 디지털 트윈을 적극적으로 활용하기까지는 불과 6개월밖에 걸리지 않았다.

코노코필립스는 도입 속도를 높인 요인으로 사업부의 글로벌 집중 팀, 수십 년간 디지털 트윈을 구축한 경험이 있는 컨설팅 그룹, 프로젝트에 전념하는 소프트웨어 벤더가 모두 어디서나 액세스할 수 있는 확장 가능한 클라우드 환경에서 이를 제공한 점을 꼽았다. 

현재 메이서와 팀은 알래스카 시설의 디지털 트윈 개발 과정에 있으며, 미국 48개 주에서 비전통적 시설의 디지털 트윈을 구축할 방법을 연구하고 있다. 캐나다, 노르웨이, 알래스카, APLNG에서도 주요 프로젝트 및 확장을 계획하고 있다.

코노코필립스는 디지털 트윈을 위한 단일 소프트웨어 솔루션을 선정하고자 글로벌 공급망과 협력해 정보 요청 및 제안 요청(RFI/P) 프로세스를 진행했다. 여러 사업부가 선정 기준에 의견을 제시했으며, 선호 기술을 중심으로 의견을 조율했다. 선호 기술이 선택된 뒤 메이서와 그 팀은 공통 데이터 통합 계층(common data integration layer)을 개발했다. 사내에서 호스팅하는 것보다 글로벌 액세스, 성능, 확장성, 비용에 이점이 있는 마이크로소프트 애저(Azure)에서 디지털 트윈 기술을 구축 및 배포했다. 

노르웨이 사업부는 커뮤니티 및 모범 사례와 관련해 회사의 디지털 트윈 사용을 개척하고 대부분의 북해 플랫폼을 위한 기술을 개발했다. 사업부는 디지털 트윈의 비즈니스 이점을 공유하고 각 그룹과 지식 전수 세션을 개최하기도 했다. 글로벌 팀은 마이크로소프트 팀즈(Teams)를 활용해 글로벌 커뮤니티를 지원하고, 정기적으로 진행 상황을 업데이트했다. 또한 여러 사업부에 걸쳐 정보 공유 세션을 주최했다. 

현재까지 코노코필립스는 디지털 트윈을 통해 최대 4배의 투자 수익률(ROI)을 달성했다고 밝혔다. 개별 사례에 따라 효과가 훨씬 더 큰 경우도 있었다. 초기 성공으로 인해 수요도 폭발적으로 증가했다.

퍼데이는 “프로그램을 시작할 때 디지털 트윈으로 할 수 있을 거라고 생각한 부분과 실제 디지털 트윈은 다를 수 있다. 한 사업부에서 잠재적으로 사용할 수 있다고 판단한 유즈 케이스는 10개였는데, 그들은 그 중 3개에 집중했다. 이제 해당 사업부는 트윈 기술을 유용하게 활용할 수 있는 100개의 유즈 케이스를 보유하고 있다. 디지털 트윈은 창의성을 촉진한다”라고 말했다.

메이서는 이제 디지털 트윈을 사내 다른 부문과 연결해 추가적인 디지털 트랜스포메이션을 이룰 방법을 모색하고 있다고 밝혔다. 

그녀는 “디지털 트윈 자체도 중요하지만 다른 데이터 및 시스템과 연결되면 이는 훨씬 더 강력해진다. 디지털 트윈뿐 아니라 다른 시스템과 기술을 연결해 현장 작업자나 기술자가 휴대용 기기에서 모든 관련 정보에 액세스할 수 있도록 하는 것이 바로 우리가 달성하려는 목표다”라고 언급했다. ciokr@idg.co.kr