글로벌 디지털 트윈 시장, 2034년까지 연평균 41.4% 성장해 624조 원(4,281억 달러) 전망

1. 시장 개요

시장조사기관 GMI에 따르면 글로벌 디지털 트윈 시장은 2025년 189억 달러(27조5천억 원)에서 2034년까지 연평균 41.4% 성장해 4,281억 달러(624조5천억 원) 시장을 형성할 것으로 전망된다.

디지털 트윈은 제품, 시스템, 프로세스를 가상화된 방식으로 복제하여 산업을 돕는 기술이다. 이 기술은 센서, 네트워킹 장치 등의 소프트웨어 및 하드웨어를 활용하여 실제 시스템, 프로세스 또는 제품을 있는 그대로 가상으로 복제한다. 이 기술에 사용되는 센서들은 실시간 데이터를 수집하여 가상으로 보여줌으로써 오류나 시스템 고장을 발견하고, 구성 요소의 실시간 추적, 움직임 및 기타 시스템 측면을 파악하는 데 도움을 준다.

2. 성장 요인

항공우주 및 방위, 자동차 및 운송, 통신, 에너지 및 유틸리티와 같은 산업들도 적시 유지보수, 에너지 비용 및 추가 모니터링 비용 절감을 위해 디지털 트윈을 비즈니스에 구현하기 시작했다. 이러한 산업들은 아직 디지털 트윈을 구현할 여지가 많은 시장 참여자들에게 기회를 창출하고 있다. 시장 참여자들에게는 디지털 트윈 기술의 지속적인 발전이 이 혁명적인 시대에 더 나은 기회를 만들어 줄 수 있는 셈이다.

더욱이, 전 세계의 스마트 시티 이니셔티브는 디지털 트윈 기술을 점점 더 많이 채택하도록 하는 원동력이다. 중국과 싱가포르 같은 아태지역 국가들은 스마트 시티의 급격한 도시화와 인프라 문제를 해결하기 위해 디지털 트윈을 통합하고 있다. 싱가포르가 디지털 트윈을 구현한 최초의 도시가 되었으며, 상하이가 그 뒤를 이었다. 이러한 사례들은 각국이 디지털 트윈 기술에 대한 수요를 주도하고 있음을 보여준다.

북미 지역에서는 미국이 디지털 트윈을 활용한 생산 능력 계획 개선, 생산 최적화, 시설 업그레이드, 실시간 프로세스 조정을 통해 칩 개발 및 제조 비용을 35% 이상 절감할 계획이다. SMART USA와 같은 R&D 프로그램 투자는 미국이 미래에도 첨단 제조 분야에서 선두를 유지할 수 있도록 토대가 되고 있다.

디지털 트윈 시장 동향에서 인공지능(AI)은 핵심적인 역할을 수행한다. 디지털 트윈 기술에 사용되는 분석 기능은 주로 AI로 구동되기 때문이다. AI가 디지털 트윈 플랫폼의 다중 도메인 데이터 합성(Multi-domain Data Synthesis)에 통합되면서 제조사 및 자산 운영자가 라이프사이클 관리, 운영 복원력, 데이터 중심 최적화 전략에서 가치를 창출하는 방식을 근본적으로 변화시키고 있다. 그 결과, 채택 기업들은 물리 기반 모델링과 고급 시뮬레이션을 통한 실시간 데이터 수집을 통합하는 확장 가능한 디지털 트윈 솔루션에 대한 투자를 가속화하고 있다. 이에 따라 제조, 에너지, 도시 인프라, 헬스케어 분야에서 예측 진단, 원격 자산 관리, 지속 가능성을 목표로 추진되고 있다.

산업별 전문화된 디지털 트윈 아키텍처가 일반화되고 있으며, 개별 제조, 공정 산업, 스마트 시티 및 중요 인프라에 맞춤화된 플랫폼이 등장하고 있다. 지멘스, 다쏠시스템, GE와 같은 선두주자들은 미묘한 상황 인지 시뮬레이션, IoT 장치와의 통합, 디지털 자산 추적성에 대한 규제 요구 사항을 해결하는 차별화된 제품을 제공하고 있다.

에코시스템 성숙화도 핵심적인 추세가 되고 있으며, 솔루션 공급업체들은 강력한 개발자 프레임워크, 교육 모듈 및 레퍼런스 아키텍처를 구축하고 있다. MS의 애저 디지털 트윈과 지멘스의 Xcelerator 포트폴리오는 배포 복잡성을 줄이고 디지털 트윈의 도메인 간 응용을 가능하게 하는 로코드 및 개방형 개발 에코시스템으로의 전환을 지원한다.

산업별 커넥터, API 및 데이터 교환 표준의 가용성이 증가하면서 주류 채택이 가속화될 것으로 예상된다. 예를 들어, 지멘스는 2025년 1월 엔비디아와 함께 Siemens Xcelerator 개방형 디지털 비즈니스 플랫폼에 새로운 기능을 추가한다고 발표했는데, 여기에는 엔비디아 Omniverse로 구동되는 Teamcenter Digital Reality Viewer가 포함되어 팀이 라이브 3D 데이터를 사용하여 안전한 디지털 트윈 환경에서 협업할 수 있게 지원한다. 이는 데이터의 오류와 불일치를 줄이는 동시에 워크플로우와 의사 결정을 간소화시킨다.

3. 부문별 시장

디지털 트윈 시장은 하드웨어, 소프트웨어, 서비스로 구분되는데, 소프트웨어 부문은 2024년 시장 점유율 64%로 우위를 점했다. 이는 실시간 모니터링, 예측 분석 및 물리적 자산과 프로세스 최적화를 가능하게 하는 통합 소프트웨어 플랫폼의 채택이 증가하고 있기 때문이다. 소프트웨어 정의 인프라 및 시스템에 대한 수요 증가가 소프트웨어 부문의 우위를 뒷받침했으며, 이 부문은 2034년까지 43.3% CAGR로 성장할 것이다. 이 부문의 지배력은 디지털 트윈 구현의 기술 집약적 특성을 반영하며, 여기서 주요 가치 창출은 고급 분석, 시뮬레이션 소프트웨어 및 인공지능 기능에 의해 주도된다. 소프트웨어 솔루션은 실시간 동기화, 예측 모델링 및 최적화 알고리즘을 포함하여 디지털 트윈의 핵심 기능을 가능하게 하여 이러한 플랫폼이 수동적인 모니터링 기능을 넘어설 수 있도록 지원한다.

반면에 하드웨어 부문은 센서, IoT 장치, 엣지 컴퓨팅 인프라, 데이터 수집 및 실시간 처리에 필요한 특수 처리 장치를 포함하며, 41.4%의 CAGR로 시장의 12.5%를 차지하고 있다. 하드웨어 부문의 성장은 센서 비용 하락과 산업 전반에 걸친 IoT 인프라 배포 증가에 힘입어 가속화되고 있다. 이러한 기술의 통합에는 컨설팅, 구현, 통합 및 지속적인 지원 서비스를 포함하는 서비스가 필요하다. 서비스 부문은 향후 몇 년 동안 34.8%의 CAGR로 성장할 것으로 예상된다. 서비스 부문의 중요성은 시스템 통합, 데이터 모델링 및 조직 변화 관리에 전문 지식이 종종 중요하게 작용하는 디지털 트윈 배포와 함께 발생하는 복잡한 특성을 나타낸다. 예를 들어, 2025년 10월 액센추어는 제조업체가 기존 및 미래의 공장과 창고를 소프트웨어 정의된 방식으로 재구상하는 데 도움이 되는 "Physical AI Orchestrator"를 발표했다. 소프트웨어 정의 플랫폼으로 구동되는 이러한 시설에서는 가상 복제본이 물리적 자동화 공장 또는 창고와 그 장비를 반영한다. 이 라이브 디지털 트윈은 문제를 감지하고 정확한 물리학을 사용하여 잠재적인 프로세스 변경의 영향을 실시간으로 시뮬레이션한다.

4. 솔루션 및 배포 기준 시장

솔루션을 기준으로 볼 때, 디지털 트윈 시장은 프로세스 트윈(Process Twin), 시스템 트윈(System Twin), 제품 트윈(Product Twin) 등으로 세분화된다. 이 중 시스템 트윈(System Twin) 부문은 2024년 시장 점유율 56%를 기록하며 시장을 주도하고 있으며, 이는 주로 석유 및 가스, 자동차, 항공우주 산업에서 복잡한 조립 라인, 통신 시스템, 배관 네트워크의 설계 및 개발에 광범위하게 사용되고 있기 때문이다.

배포 모드를 기준으로 볼 때, 시장은 클라우드, 온프레미스(On-premises), 하이브리드(Hybrid)로 구분되는데, 이 중 클라우드 부문은 확장성, 유연성, 간소화된 배포 및 낮은 초기 비용 제공 덕분에 디지털 트윈 시장을 지배할 것으로 예상되며, 이는 여러 산업이 클라우드 상에 디지털 트윈 솔루션을 배포할 수 있도록 하기 때문이다.

5. 기업 규모별 시장

기업 규모를 기준으로 볼 때, 시장은 중소기업과 대기업으로 세분화되는데, 이 중 대기업 부문이 시장을 지배할 것으로 예상되는데, 이는 대기업이 더 큰 재정적 자원을 보유하고 있어 첨단 기술이나 업그레이드된 기술에 대한 투자를 가속화하고, 그 결과 디지털 트윈 기술을 대규모로 채택하고 있기 때문이다.