4차 산업혁명에 따라 다양한 산업 분야에 디지털 트윈이 활용되고 있다. 디지털 트윈은 현실 세계를 디지털 공간에 정확하게 구현하는 기술로, 현실에 존재하는 사물의 쌍둥이 객체를 디지털 공간에서 구현하는 것을 의미한다. 디지털 트윈의 가장 큰 장점은 시각적이고, 직관적이라는 점이다. 제품의 전체 수명주기에서 특정 판단을 신속하고 종합적으로 내릴 수 있으며, 다양한 상황을 설정하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이에 따라 제조업, 도시 개발 및 자연재해 대책마련 등 다양한 분야에서 적용 중이다. 하지만 농업의 경우, 최근에 이르러서야 디지털 트윈 기술의 도입이 이루어지고 있기 때문에 다른 분야에 비해 연구가 상대적으로 적은 편이다. 따라서 본 연구에서는 디지털 트윈을 시설원예 및 온실에 적용하기 위해 스마트 온실을 3차원 가상환경에 구현하는 기초 시스템을 설계하고자 하였다. 스마트 온실은 아두이노 기반으로 수집된 환경 데이터를 통한 제어가 가능하도록 구성되었다. 식물의 성장에 중요한 요소인 온실 내 온도, 습도, 빛의 세기는 센서를 통해 측정하였고, 이 값과 디지털 트윈 환경이 상호작용하도록 설계 및 구현하였다. 온실 스케줄러 상 특정 시간대에 맞춰 실제 조명, 환기팬 작동 시 가상환경에서도 똑같이 제어됨과 급수 펌프에서 물 공급 시가상환경에서도 물의 공급을 확인하였다. 본 연구의 결과를 인공지능을 통한 작물 표현형 분석에 적용한다면 온실 운영을 자동화하고 최적 생장 및 수확량 증대 효과에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.