생각의 시작 – 사람과 세상을 어떻게 이해할 것인가

사람은 언제나 세상을 이해하려 했다. 고대 철학자들은 “무엇이 존재하며, 우리는 그것을 어떻게 아는가?”라고 물었다. 오늘날 복잡한 시스템을 설계하고 의사결정을 내려야 하는 사람에게도 이 질문은 여전히 유효하다. 제대로 판단하려면 사물의 본질과 작동 원리를 이해해야 한다. 철학은 사고의 방향을, 과학과 수학은 검증 가능한 언어를, 시스템 엔지니어링은 실행의 절차를 제공한다. 여기에 AI가 더해지면 인간은 단순히 아는 존재를 넘어 ‘지혜롭게 설계하는 존재’가 된다. AI는 반복적 데이터 분석과 시뮬레이션 최적화, 패턴 탐색을 담당하며, 인간은 전략적 판단에 집중할 수 있게 돕는다.

철학이 닦은 기반 – 존재, 현상, 그리고 앎

철학은 존재와 현상, 앎의 구조를 보여준다. 형이상학(Metaphysics)은 실체를 탐구하고, 현상학은 그것이 경험 속에서 어떻게 나타나는지 설명한다. 존재론(Ontology)은 요소 간 관계를 체계화하며, 인식론은 우리가 그것을 이해할 수 있는 한계를 알려준다. AI는 이런 철학적 사고를 보조하며, 데이터에서 중요한 패턴과 리스크를 빠르게 찾아낸다. 사람은 큰 틀을 잡고, AI는 세부와 실행 가능성을 정리한다.

원리를 해석하는 언어 – 과학과 수학

세상의 변화 뒤에는 보이지 않는 원리가 있다. 과학은 이를 탐구하고, 수학은 그 원리를 표현한다. 연속적 변화는 미분방정식으로, 사건 중심 변화는 DEVS(Discrete Event System Specification)로 설명된다. 철학이 던진 ‘왜?’라는 질문에 수학은 ‘어떻게?’로 답한다. AI는 모델을 최적화하고 반복적 시뮬레이션을 자동 수행하며, 복잡한 시스템의 동작을 더 빠르고 정밀하게 이해할 수 있게 돕는다.

개념을 구조로 – 모델링 언어의 세계

현실 시스템은 수많은 요소와 관계로 이루어져 있다. 이를 관리하려면 모델링 언어가 필요하다. UAF(Unified Architecture Framework)는 존재 구조와 목적을 연결하는 지도 역할을 한다. UML(Unified Modeling Language)과 SysML(System Modeling Language)은 시스템의 행위와 구조를 시각화한다. AI는 설계 오류를 검출하고 시나리오별 결과를 예측하며 모델을 자동 업데이트한다. 모델링과 AI가 결합하면 지식과 실무가 빠르고 정확하게 연결된다.

가상 속의 실험실 – 디지털트윈의 등장

모델이 완성되면 현실과 연결해 검증해야 한다. 디지털트윈은 현실 시스템을 데이터와 모델, 시뮬레이션으로 재현한 가상 공간이다. 피지컬 AI와 에이전트 AI는 디지털트윈 기반 가상실험 없이는 제대로 구현될 수 없다. 피지컬 AI는 로봇, 자율주행 차량, 드론 같은 물리 시스템의 최적화를 담당한다.

현실에서 바로 실험하면 위험과 비용이 크다. 디지털트윈에서 먼저 테스트하고 알고리즘을 검증해야 안전하고 효과적이다. 에이전트 AI는 환경과 상호작용하며 목표를 달성하는 독립적 행동 주체다. 가상 환경에서 전략을 시험하고 의사결정을 개선해야 현실 적용 시 성능과 안전성이 확보된다. AI는 디지털트윈 속에서 데이터를 실시간 처리하고 다양한 시나리오를 시뮬레이션하며 가장 효율적인 전략을 제안한다.

시스템 엔지니어링 – 지혜로 설계하는 절차

시스템 엔지니어링은 철학적 사고와 과학적 분석을 하나로 엮어 실천으로 옮기는 방법이다. 문제의 목적과 이해관계자를 정의하고, 요소와 관계를 구조화하며 상호작용을 모델링한다. 수학적 원리를 적용해 시뮬레이션으로 검증하고, 결과를 바탕으로 더 나은 결정을 내린다. AI는 반복적 시뮬레이션과 최적화를 담당해 인간이 전략적 판단에 집중할 수 있게 돕는다. 디지털트윈과 AI의 협력은 시스템 엔지니어링 과정을 빠르고 정밀하게 만든다.

결론 – 지혜로운 의사결정과 미래 설계

지혜로운 의사결정은 단순한 데이터 분석에서 나오지 않는다. 원리를 이해하고, 현상을 해석하며, 미래를 가상으로 실험할 수 있어야 한다. 철학은 사고의 방향을, 과학과 수학은 해석의 방법을, 시스템 엔지니어링은 실행 절차를, 디지털트윈과 AI는 검증과 실험의 공간을 제공한다. 피지컬 AI와 에이전트 AI도 이 환경에서 안전하게 설계되고 테스트된다. 이 네 가지가 함께 작동할 때, 우리는 복잡한 세상을 단순화하고, 단순한 문제 속에서도 본질을 찾아낼 수 있다. 지혜로운 설계는 철학적 질문에서 시작하고, 시스템 엔지니어링과 디지털트윈, AI를 통해 완성된다.

이것이 바로 DBSE(Digital twin-Based Systems Engineering)다.