[포커스] CAE 컨퍼런스 2024, 제조 혁신을 위한 CAE와 AI의 융합 전략 소개
‘AI와 CAE 융합을 통한 차세대 제조 혁신 전략’을 주제로 한 ‘CAE 컨퍼런스 2024’가 지난 11월 8일 수원컨벤션센터에서 진행됐다. 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2024) 전시회와 함께 치러진 이번 행사에서는 제품 개발 과정에서 필수로 여겨지는 CAE 기술의 발전과 함께, 제조산업에서 AI(인공지능)의 방향성을 짚는 기회가 마련됐다. ■ 정수진 편집장
CAE 컨퍼런스 2024 준비위원회의 위원장인 KAIST 강남우 교수(나니아랩스 대표)는 개회사에서 “사전 학습된 대규모 모델의 활용이 활발해지면서, AI로 할 수 있는 일이 무궁무진해지고 있는 것 같다. 한편으로 CAE와 제조 분야에서는 어떻게 AI를 활용해야 할 것인지에 대해 아직 의문점이 많다”면서, “최고 전문가들이 현장의 소리를 전하는 CAE 컨퍼런스 2024에서 이런 의문을 풀고 AI와 제조 혁신을 위한 인사이트와 아이디어를 얻을 수 있기를 바란다”고 전했다.
제조 혁신을 위한 통섭의 중요성
에스엔에이치의 민태기 연구소장은 ‘기술독립과 통섭에서 배우는 CAE 엔지니어를 위한 판타레이’를 주제로 기조연설을 진행했다. 그는 “애플이 ‘기술과 리버럴 아트의 교차점’을 강조한 이후, 우리나라에서는 ‘리버럴 아츠’를 인문학으로 해석해 인문학 열풍이 일었다. 하지만 ‘리버럴 아츠’는 중세 대학의 교양 과목인 문법, 수사학, 논리학, 산술, 기하학 등을 포함하며, 단순히 인문학에 국한되지 않는다. 기술 혁신에 대한 이러한 오해를 바로잡을 필요가 있다”고 강조했다.
기술 혁신의 목적은 생산성 향상이며, 이는 공정의 변화를 통해 이루어졌다. 석기 시대에서 청동기, 철기 시대로의 변환, 증기기관을 활용한 대형 철갑선과 방적기의 등장 등은 모두 생산성 차이에 따른 제조 공정의 혁신이 사회와 역사를 근본적으로 변화시킨 사례이다.
민태기 연구소장은 “우리 중소기업에게 제조 혁신은 생존의 문제이기도 하다. AI를 활용하는 것은 기존 편견을 극복하고 새로운 영역을 개척하는 데 초점을 맞춰야 한다”며, “우리 제조산업의 미래는 디지털 기술을 활용한 제조 혁신에 달려 있다. 이를 위해 정밀 공학과 창의적 사고의 융합으로 새로운 성장 동력을 만들어야 한다”고 전했다.
▲ 에스엔에이치 민태기 연구소장
AI/ML과 디지털 플랫폼을 통한 CAE 혁신
헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스의 전완호 본부장은 ‘AI/ML과 디지털 리얼리티 플랫폼을 통한 CAE 혁신 전략’을 주제로 기조연설을 진행했다. 그는 디지털 전환을 “데이터와 프로세스를 디지털화하여 생산성과 창의성을 극대화하는 과정”으로 정의하며, “센서 기반의 실제 데이터를 활용하는 것이 해석 데이터만 사용하는 것보다 더 정확하고 유용하다”고 강조했다.
헥사곤은 센서를 통해 실제 세계의 형상을 디지털 환경으로 가져와 설계와 시뮬레이션을 거쳐 다시 실제 세계로 반영하는 ‘디지털 리얼리티 설루션’을 내세운다. 전완호 본부장은 AI와 머신러닝을 활용한 축소 차수 모델(ROM)을 이용해 데이터를 실시간으로 예측하고 활용함으로써 디지털 트윈의 운영 효율을 높이는 기술과 사례를 소개했다.
그리고 “헥사곤은 다양한 데이터를 통합하는 넥서스(Nexus) 플랫폼을 통해 CAE, 제조, 품질 관리 등 여러 팀이 협업할 수 있는 환경을 제공한다”고 전했다. 통합 플랫폼과 AI/머신러닝을 결합해 실시간 시뮬레이션과 디지털 트윈을 운영하고, 데이터의 수집부터 해석, 최적화, 협업까지 모든 과정을 하나의 플랫폼에서 관리함으로써 디지털 전환을 더욱 효과적으로 추진할 수 있다는 것이 전완호 본부장의 설명이다.
▲ 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 전완호 본부
SDV 전환과 소프트웨어 품질 강화 전략
현대오토에버의 박경훈 실장은 ‘SDV 체계 전환 및 차량 소프트웨어 품질 경쟁력 강화 방안’을 주제로 기조연설을 진행했다. 자동차는 이동 수단에서 벗어나 소프트웨어 중심의 차량(SDV)으로 변화하고 있다. 차량의 전자화와 함께 서비스와 사용자 경험을 중시하게 되면서 소프트웨어의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 자동차 업계는 소프트웨어의 품질을 높이고, 출시 시간을 줄이면서, 시장 점유율을 확보하기 위해 핵심 기능을 빠르게 구현하고 테스트하는 애자일(agile) 방식의 개발 체계로 전환하고 있으며, OTA 업데이트를 통해 지속적으로 소프트웨어를 개선하고 있다.
박경훈 실장은 “오토에버는 이러한 산업 변화에 따라 국제 표준 및 컴플라이언스를 준수하는 개발 환경을 구축하고, 가상 검증 및 지속적인 테스트 체계를 도입하고 있다”고 소개했다. 가상 검증은 제어기를 가상화하여 테스트를 앞당기고 품질을 높이는 방식으로, 전통적인 개발 뒷단에서의 문제를 앞단에서 발견하여 해결하는 데에 중점을 두고 있다. 이를 위해 오토에버는 클라우드 기반의 검증 체계를 구축했고, 클라우드 컴퓨팅을 활용한 다양한 테스트 시나리오의 자동화를 통해 시간과 비용 절감을 추진하고 있다는 것이 박경훈 실장의 설명이다.
▲ 현대오토에버 박경훈 실장
타이어 개발의 디지털 트윈 시스템과 생산 최적화
금호타이어의 김기운 전무는 ‘타이어 개발 프로세스에 대한 디지털 트윈 시스템 구축’에 대해 기조연설을 진행했다. 그는 4차 산업혁명 시대 타이어의 기술 진화 방향으로 IoT 센서, 빅데이터 분석, AI 예측 모델, 로보틱스를 활용한 공장 자동화를 짚으면서, 이를 통해 타이어 개발과 생산 과정을 디지털화하고 최적화하는 것이 목표라고 짚었다.
금호타이어는 설계부터 성능 평가, 최적화까지 전체 과정을 디지털화하고 자동화하는 타이어 디지털 트윈 시스템을 구축 중이다. 이 시스템은 ▲타이어 단면 및 트레드 패턴의 자동 설계 ▲빅데이터와 CAE 기술을 이용한 타이어 성능 예측 ▲AI와 유한 요소 해석(FEM)을 통한 설계 최적화 그리고 ▲시뮬레이션을 통한 타이어 성능 가상 평가 등 네 가지 모듈로 구성된다.김기운 전무는 “디지털 트윈을 통해 개발자가 쉽게 성능 평가 결과를 확인하고 빠르게 제품 개발을 진행할 수 있어, 개발 시간 단축과 비용 절감을 기대할 수 있다”고 설명하며, “앞으로 제조 공정에도 디지털 전환을 적용하고, 차량 동역학 해석을 업그레이드하여 드라이빙 시뮬레이터까지 예측하고자 한다”고 전했다.
▲ 금호타이어 김기운 전무
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작성일 : 2024-12-04
