‘PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2023(이하 ‘PLM 컨퍼런스’)’이 지난 6월 9일 코엑스 컨퍼런스룸E에서 진행됐다. ‘DX를 위한 디지털 트윈, AI와 PLM’을 주제로 한 이번 PLM 컨퍼런스에서는 제조산업 전반의 혁신과 재도약을 위해 디지털 트윈과 AI 등 첨단 기술의 활용 방안을 모색하고, 디지털 전환(DX) 시대에 PLM의 새로운 가치를 발견할 수 있는 기회로 마련됐다. ■ 정수진 편집장   같이 보기 : [포커스] PLM 컨퍼런스 2023, 디지털 전환 시대의 제조 혁신을 위한 PLM의 역할 모색   디지털 트윈을 통한 제조 혁신과 가치 증대 KAIST의 장영재 교수는 ‘AI와 디지털 트원 제조 활용’이라는 주제의 기조연설을 통해, 자동화(automation)에서 자율화(autonomous)로 변화하는 제조 시스템의 패러다임과 함께 제조 산업의 디지털 트윈 활용에 대해 짚었다. 변화하는 상황에 능동적으로 대응하는 개념인 자율화는 궁극적으로 사람의 개입을 최소화하는 무인화를 추구하게 된다. 제조 시스템의 규모가 커지고 복잡도가 높아질 수록 사람이 관리하는 것이 어려워지기 때문이다. 이런 자율화를 가능하게 하는 기술로 장영재 교수는 로봇 기반 제조, 머신러닝과 인공지능, 시뮬레이션과 디지털 트윈, 클라우드 플랫폼을 꼽았다. 특히 디지털 트윈은 현실의 정보를 반영해 현상을 관찰하고, 다양한 대안 시나리오를 자동으로 생성하며, 의사결정에 개입하는 관점에서 접근이 가능하다. 마치 도로의 상황을 반영해 최적의 경로를 알려주는 자동차 내비게이션과도 같다. 장영재 교수는 “공장의 레이아웃은 꾸준히 변경되는데, CAD 정보를 기반으로 최적의 레이아웃과 규칙을 반영하는 데에 디지털 트윈을 활용할 수 있다”고 설명했다. 이른바 공장 내 모든 사물을 디지털화하는 ‘가상 공장’인데, 그 효과에 대해 장영재 교수는 “가상 공간에서 시뮬레이션을 하면서 인공지능이 효과적으로 학습할 수 있고, 이를 통해 제조 퍼포먼스 향상과 부가가치 증대가 가능하다”고 전했다.   ▲ 제조산업에서 AI와 디지털 트윈 활용 방안을 짚은 KAIST 장영재 교수   모빌리티 시장의 변화에 스마트 제조로 대응 국민대학교의 정구민 교수는 기조연설에서 ‘모빌리티 분야의 주요 이슈 및 시사점’에 대해 짚었다. 자동차 산업은 전통적인 자동차의 생산에서 나아가, 자동차 기반의 다양한 서비스가 등장하면서 근본적인 변화를 겪고 있다. ‘운전’에서 ‘이동’으로 자동차의 초점이 변화하면서 서비스와 소비자 중심의 시장에 대응이 요구된다. 또한, 전기차의 설계가 쉬워지면서 플랫폼화되고, 스마트폰 생태계외 비슷한 방향으로 나아가고, 자율주행 플랫폼의 안정화가 예상되는 점도 주목할 만한 변화이다. 정구민 교수는 이런 변화에 자동차 산업이 대응하기 위해 생산 방식을 바꾼다는 관점에서 스마트 공장에 대한 고민이 필요하다고 보았다. 전기차의 생산을 위해서는 내연기관 자동차와 전기자동차를 혼류생산할 수 있도록 컨베이어 방식에서 셀 방식으로 바뀌어야 한다. 또한 자동화와 로봇의 활용 확대를 통해 고장에 대응하고 품질을 높여야 한다. 정구민 교수는 자동차 생산에서 로봇과 인공지능의 활용과 함께, 디지털 트윈을 활용한 시뮬레이션도 중요하다고 전했다. “디지털 트윈을 통해 실제 세계와 가상 세계의 차이를 줄이고, 추상화 레벨을 고민해야 한다”는 것이 정구민 교수의 설명이다.   ▲ 자동차 산업에서 스마트 공장의 필요성을 소개한 국민대학교 정구민 교수   항공기 개발을 위한 디지털 엔지니어링과 IT 인프라 구축 한국항공우주산업(KAI)의 주영신 팀장은 기조연설을 통해 ‘성공적인 항공기 개발을 위한 KAI의 디지털 엔지니어링 전략’을 소개했다. 항공 산업은 수주산업의 성격을 갖고 있으며 라이프사이클이 길어 신기술을 빠르게 적용하기가 쉽지 않은 특징이 있다. 한편으로 항공기 제품의 복잡성이 증가하고, 4차 산업혁명과 제조산업 전반의 변화 속에서 장기 개발을 위한 최신 ICT 인프라에 대한 요구도 커지는 상황이다. 주영신 팀장은 “디지털 기술을 접목해 개발 및 생산 비용을 줄이고, 제품의 부가가치를 높이는 것이 과제”라면서, “신규 사업 모델을 창출할 수 있는 새로운 IT 인프라를 구축하고자 하는 것이 글로벌 항공 산업의 트렌드”라고 전했다. KAI는 국산 전투기 KFX의 개발 프로젝트에서 ▲디지털 모델과 단일 데이터베이스로 이뤄진 PLM을 기반으로 설계부터 운영과 서비스까지 실행하는 과정에서 연속성을 유지하는 디지털 스레드 ▲경량화된 디지털 목업(DMU)과 계통별 기능 모델을 구성하고 연계하는 기능 디지털 목업(FDMU)을 활용해 예측 가능성을 높이는 디지털 트윈 ▲시험/운영/서비스에 빅데이터와 AI를 활용하는 데이터 애널리틱스를 핵심으로 하는 디지털 엔지니어링 전략을 추진했다.   ▲ 항공기 개발을 위한 디지털 엔지니어링에 대해 설명한 KAI 주영신 팀장   클라우드의 컴퓨팅 파워로 사실적인 디지털 트윈 구현 마이크로소프트의 강경민 시니어 클라우드 솔루션 아키텍트는 기조연설에서 ‘마이크로소프트와 엔비디아가 추진하는 클라우드 기반의 디지털 트윈 전략’을 소개했다. 디지털 트윈은 초기 연구개발과 엔지니어링을 중심으로 출발해, 3D CAD가 도입되면서 시뮬레이션 및 3D 프린팅을 활용하게 됐다. 그리고 사물인터넷(IoT) 서비스가 등장하면서 CPS(사이버-물리 시스템)을 활용한 예측 기반 서비스가 등장했다. 최근에는 증강현실(AR)/혼합현실(MR)/확장현실(XR)을 통해 가상 공간 및 가상 환경에서 하이브리드 협업을 진행하는 방향이 모색되는 추세이다. 마이크로소프트와 엔비디아는 AI 기반의 디지털 트윈 구축을 지원하기 위해 협업을 진행 중이다. 엔비디아는 사실적인 디지털 모델을 구현하고 3D 기반의 시뮬레이션 및 협업을 할 수 있는 환경인 옴니버스(Omniverse)를 제공한다. 그리고 마이크로소프트는 디지털 트윈을 구현하고 운용할 수 있도록 대규모의 컴퓨팅 파워를 갖추기 위한 클라우드 인프라를 제공한다. 강경민 아키텍트는 “디지털 트윈을 활용하기 위한 HPC를 도입하는 과정에서 목적에 맞는 유형의 GPU를 선택할 필요가 있다. 한편으로 옴니버스와 팀즈(Teams)를 통합해 협업 검증과 의사결정을 강화할 수 있다”고 전했다.   ▲ 디지털 트윈과 클라우드의 결합에 대해 소개한 마이크로소프트 강경민 아키텍트

다쏘시스템코리아가 9월 6일 연례 사용자 이벤트인 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2022’를 열었다. ‘버추얼 트윈을 통한 지속가능성의 가속화(Accelerate Sustainability with Virtual Twin)’를 주제로 진행된 이번 이벤트에서 다쏘시스템코리아는 제품과 공간, 인간, 자연까지 가상화한다는 자사의 버추얼 트윈과 함께, 이를 중심으로 하는 메타버스 및 지속가능성 전략 등을 폭넓게 소개했다. ■ 정수진 편집장     제조 환경의 변화에 대응하는 디지털 전환의 필요성 강조 다쏘시스템코리아에서 커스터머 솔루션 익스피리언스 세일즈를 이끌고 있는 정운성 본부장은 개회사를 통해 “환경은 실제 우리의 업무에 영향을 주는 중요한 문제가 되었다. 또한 제품에 대한 요구 사항이 갈 수록 다양해지고 복잡해지면서, 많은 부분에서 큰 폭의 변화에 직면하고 있다”고 짚었다. CAD를 활용한 3D 모델링, 해석 솔루션을 통한 시뮬레이션, 제품 정보 관리 시스템을 통한 데이터 관리 등 엔지니어링 소프트웨어의 사용은 이전부터 꾸준히 이뤄져 왔다. 하지만 개별 업무 영역에서 사용하는 데에서 나아가, 이제는 시장의 복잡한 요구와 환경 문제에 대응한 제품 개발 및 생산을 위해 더 진보적이고 혁신적인 방식이 요구된다는 것이다. 다쏘시스템이 내세우는 해결방법은 모델링, 시뮬레이션, 데이터 관리를 하나의 플랫폼 안에서 잘 구조화된 형태로 통합 운영하는 것이다. 이를 통해 복잡한 시장 요구에 대응하기 위한 기반을 갖출 수 있으며, 이는 디지털 전환의 중요한 요소로 꼽힌다. 정운성 본부장은 “다쏘시스템은 디지털 통합 운영을 바탕으로 연계, 추적성, 최적화를 고도화하고 있다. 이를 기반으로 경험과 노하우를 축적하고 가상공간에서 미래를 미리 경험하는 버추얼 트윈(virtual twin)을 제공하는 것이 다쏘시스템의 목표”라고 전했다.   ▲ 다쏘시스템코리아 정운성 본부장은 모델링, 시뮬레이션, 데이터를 중심축으로 하는 버추얼 트윈 개념을 소개했다.   버추얼 트윈과 메타버스를 위한 비전 제시 다쏘시스템이 내세우는 버추얼 트윈은 디지털 트윈의 더욱 포괄적이면서 완성된 개념으로 ▲3D 모델과 시스템-모듈-컴포넌트 간의 논리 관계를 정의하는 엔지니어링 모델 ▲시뮬레이션 모델 ▲물리 특성, 환경, 실행/운영 등에 대한 데이터로 구성된다. 이를 통해 다쏘시스템은 사물과 공간, 인간, 자연에 이르는 광범위한 버추얼 트윈 경험을 제공하겠다는 비전을 선보이고 있다. 다쏘시스템코리아의 인더스트리 컨설턴트 디렉터이자 지속가능성 리더인 양경란 대표는 다쏘시스템이 지향하는 ‘버추얼 트윈 기반의 인더스트리 메타버스와 지속가능한 혁신’에 대해 소개했다. 양경란 대표는 “버추얼 트윈은 물리적인 대상을 가상 공간에 그대로 구축하는 것뿐 아니라, 물리적 실체가 존재하기 이전에 3D 모델링과 시뮬레이션 등의 기술로 잠재적인 대상의 버추얼 트윈을 만들 수도 있다. 디지털 트윈과 가상 환경을 포괄하는 버추얼 트윈을 활용하면 가상으로 미래를 예측하거나 가상의 과거를 재현해 추적/복기하는 것도 가능하다”면서, “버추얼 트윈의 핵심 가치는 빠르게 변화하는 환경에서 더 빠르게 학습하고, 더 많은 탐색과 실험을 하고, 더 적은 환경 영향을 위한 이니셔티브를 제공하는 데에 있다”고 전했다. 다쏘시스템은 비즈니스의 대상을 디지털로 구현하는 버추얼 트윈을 중심으로 제조산업의 엔드투엔드 실행에 적용할 수 있는 ‘산업 메타버스(industry metaverse)’의 네 가지 유형을 정의했다. ▲버추얼 트윈을 활용한 가상 검증 및 테스트 ▲버추얼 트윈과 VR(가상현실), 디지털 휴먼을 결합한 가상 운영 및 체험 ▲버추얼 트윈과 증강현실(AR)/가상현실을 결합한 증강 운영 ▲버추얼 트윈과 인공지능(AI) 및 애널리틱스를 결합한 증강 분석과 의사결정이 그것이다. 가상 검증은 현실과 같은 디지털 모델과 물리/수학 모델을 기반으로 디지털 시뮬레이션을 실행하는 것이다. 이는 분자/소재, 부품/제품, 생산 공정 등 다양한 영역의 가상 시뮬레이션을 가능하게 한다. 가상 운영/체험은 버추얼 트윈에 휴먼 모델과 VR 기술을 더해 직원 관점의 작업과 고객 관점의 경험을 최적화할 수 있다. 예를 들면 작업자의 이동과 안전에 대한 시뮬레이션, 가상 휴먼 모델 기반의 인체공학 설계, VR 기반의 가상 제품 체험 등이 있다. 증강 운영은 버추얼 트윈에 AR 기술을 더해 가상 교육 및 고객 마케팅/서비스에 활용하는 것을 가능케 한다. AR을 기반으로 제품의 상세 정보를 제공하거나, 제품 서비스 및 자가정비를 위한 AR 기반의 디지털 매뉴얼 등이 대표 사례로 꼽힌다.증강분석 & 의사결정은 버추얼 트윈에 비즈니스 실행 데이터 분석 및 추천을 결합해 판단과 의사결정을 고도화하는 것이다. 3D 기반의 이슈 이력 관리와 분석, AI 기반의 대체품 추천 및 부품 표준화, 버추얼 트윈 기반의 프로세스 처리 분석 등이 가능하다. 한편, 원료 채취부터 포장/수송, 제조, 사용, 폐기/재활용까지 비즈니스 전체 주기에서 총체적인 친환경 영향에 대해 평가하는 LCA(Life Cycle Assessment : 환경전과정평가) 기법이 ISO 표준으로 정해지는 등, 제조산업 전반에서 친환경성을 구현하고 지속 관리해야 한다는 압력이 커지고 있다. 양경란 대표는 “제품의 설계 단계에서 환경 영향의 80%가 결정되는데 버추얼 트윈으로 이 과정을 개선할 수 있다. 버추얼 트윈과 BOM을 종합해 원재료 단계에서 환경 영향을 평가할 수도 있다” 면서, “버추얼 트윈을 활용하면 연구개발부터 설계, 생산, 운송, 활용, 폐기 단계에서 기존 비즈니스 방식보다 효과 및 효율을 높일 수 있으며, 친환경/친사회적인 비즈니스로 변화를 추진할 수 있다”고 전했다. 또한, “버추얼 트윈 중심의 산업 메타버스는 제조기업 디지털 전환의 궁극적인 모습이 될 것”이라고 전망했다.   ▲ 다쏘시스템코리아 양경란 대표는 산업 메타버스가 제조산업 디지털 전환의 궁극적인 모습이 될 것으로 전망했다.   제품 개발 혁신 기술과 사례 소개 이번 3D익스피리언스 콘퍼런스에서는 다쏘시스템의 설계 및 시뮬레이션 솔루션 브랜드인 카티아(CATIA)와 시뮬리아 (SIMULIA)를 중심으로 차세대 엔지니어링 구현, 미래 모빌리티 개발, 첨단산업 혁신, 지속가능한 산업 구현 등을 위한 엔지니어링 기술과 활용사례 등이 폭넓게 소개됐다. 기조 세션에서는 한국항 공우주산업(KAI)과 LG전자가 제품 개발을 위한 디지털 전환 및 시뮬레이션 주도의 개발 혁신 사례를 전했다. 한국항공우주산업의 디지털 엔지니어링 팀장인 주영신 수석은 “글로벌 항공기 개발/제조 트렌드는 전체 수명주기에 대해 디지털 엔지니어링을 채택하고, 의사결정에 필요한 정보를 제공할 수 있도록 디지털 모델의 개발/통합/사용을 실현하는 방향으로 나아가고 있다”고 소개했다. 이런 배경에는 항공기 개발의 복잡성이 큰 폭으로 늘어났다는 이유가 있다. 항공기 한 대에 쓰이는 부품 수가 백 만 단위에 이르며, 기구 부품과 컴포넌트뿐 아니라 전장, 소프트웨어 등의 사용이 확대되면서 단일 소스를 기반으로 이들 요소를 관리하는 것이 중요해졌다. 한국항공우주산업 또한 현재 진행 중인 차세대 전투기 개발 사업에서 기존의 IT 인프라로는 개발과 생산에 한계가 있다고 판단하고, 이를 해결하기 위해 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 도입했다. 또한 디지털 목업(DMU)에 물리적 특성까지 고려한 시뮬레이션을 결합한 FDMU, 디자인 리뷰부터 정비성 분석까지 다양한 검토를 위한 가상현실, 기준정보 정의부터 생산을 위한 MBOM까지 디지털 스레드 환경을 구축하는 PLM, 2D 도면을 없애고 3D 모델을 기반으로 설계와 커뮤니케이션을 하기 위한 MBD(모델 기반 설계), 해석 일정·프로세스·결과를 관리하는 SLM(시뮬레이션 수명주기 관리) 등 다양한 기술을 적용했다. 주영신 수석은 “체계 개발부터 양산, 후속지원에 이르는 업무/데이터/시스템이 유기적으로 연계 및 통합되도록 시스템을 구성했다”면서, “디지털 기술이 빠르게 변화하고 있어서 단계마다 신기술을 적용해 개발을 진행하고 있는데, 이 과정에서 3D익스피리언스 플랫폼이 중요한 역할을 하고 있다”고 소개했다. 전자제품 산업에서는 소재부터 제품까지 다양한 스케일의 문제를 해결해야 하는 경향이 늘면서, 기구 및 회로 중심의 해석에서 전자기까지 포함한 멀티스케일 해석으로 시뮬레이션의 활용 양상이 변화하고 있다. LG전자 생산기술원의 김상국 팀장은 “시뮬레이션을 수행하는 데에 있어 모델의 복잡도가 증가하면서 해석 데이 터도 늘어나고 있어서, 시뮬레이션 데이터의 종류와 크기가 늘고 있다. 해석 결과를 빠르게 전달/분석하는 것도 주요한 과제 중 하나”라면서, “LG전자는 현실의 문제를 모델링해 가상으로 테스트하고, 시스템의 자동 설계를 전문가가 검증하는 시뮬레이션 기반의 제품 개발 혁신을 추진하고 있다”고 소개했다. LG전자는 다양한 요구에 대응할 수 있는 제품 개발을 위한 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링), 멀티 스케일 및 멀티 도메인 시뮬레이션, 템플릿 기반의 설계/해석 자동화, 디자인 생성부터 소비자 선호도 반영까지 자동화하는 제너레이티브 설계(generative design), AI(인공지능) 기반의 PCB 설계 자동화 등을 진행하고 있다. 김상국 팀장은 “디지털화의 가장 큰 장점은 모델과 데이터가 프로세스화되고 공유된다는 점이다. 데이터와 시뮬레이션을 연계하면 지속적인 제품 개발/생산 고도화가 가능할 것으로 본다. 이를 위해 가상 제품 개발(VPD) 체계를 프로세스화 해 정착하는 과정이 필요하며, LG전자는 R&D부터 제조까지 디지털 트윈을 꾸준히 확대할 수 있도록 노력하고자 한다. 이 과정에서 SPDM(시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리)이 엔지니어링의 중요 인프라로서 데이터를 통합하는 포털이 될 것”이라고 전했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

한국항공우주산업(KAI)이 지난 6월 온라인으로 진행된 다쏘시스템코리아의 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 2021’에 참가해, 차세대 전투기를 개발하는 과정에서 추진한 디지털 트랜스포메이션의 내용과 성과를 소개했다. ■ 정수진 편집장   ▲ 2021년 4월 진행된 KF-21 보라매의 출고식(출처 : 한국항공우주산업)   우리 공군의 차세대 전투기인 ‘KF-21 보라매’는 국내에서 자체 개발한 첫 번째 초음속 전투기로, 지난 2014년 개발이 시작되어 올해 4월 시제 1호기의 출고가 이뤄졌다. 이후 지상시험과 비행시험 등을 거쳐 오는 2026년에 도입이 이뤄질 예정이다. '3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2021'에서 KAI의 유경열 CIO는 “전투기의 개발은 다른 항공기와 비교해도 요구 수준과 복잡도가 높다. 또한 국제공동사업으로 진행된 KF-21 보라매의 개발 일정이 그리 길지 않은 상황에서, 기존의 개발 인프라로는 빠르게 대응하기가 어렵다고 판단했다”고 설명했다. 그리고, “이에 따라 KAI는 디지털 연속성(digital continuity)에 바탕을 둔 최신의 개발 방법론을 도입하기로 했다. 또한, 고객의 다양한 요구와 공동개발 파트너까지 아우르면서 프로젝트의 효율을 높일 수 있도록 확장된 개발 시스템을 구축했다”고 소개했다.   단일 소스로 통합된 디지털 개발 플랫폼 KAI가 KF-21 보라매의 개발 과정에서 추구한 디지털 방법론은 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 첫 번째는 단일 소스(single source) 및 단일 데이터베이스 기반의 플랫폼이다. 기존의 개발 환경은 기능별로 분리된 시스템과 설계/엔지니어링/제조 등으로 나누어진 BOM(Bill-of-Materials)으로 이뤄졌는데, KAI는 이런 구조 대신 수많은 데이터가 하나로 연결되는 디지털 환경을 구축했다.  유경열 CIO는 "하나의 시스템 안에서 요구도, 개념설계, 상세설계, BOM을 연결하고, 이 과정에서 파생되는 기술 데이터와 변경 이력을 연결해서 볼 수 있는 시스템을 구현했다"고 설명했다. 이에 따라 KAI는 전투기 개발 시스템을 단계적으로 구축하는 전략을 세웠다. 그리고, 향후 진행된 지상시험 및 비행시험을 위한 시스템까지 모든 데이터가 플랫폼 안에서 관리될 수 있도록 애자일(agile) 방식의 시스템을 구축하고 있다.   모델 기반 정의 프로세스 두 번째 디지털 방법론은 완전한 MBD(모델 기반 정의) 환경을 구축하는 것이다. 이전에는 3D CAD로 설계한 후에 다시 2D 도면을 작성하는 개발 프로세스를 사용했다. 반면, KF-21 보라매의 개발 과정에서 KAI는 2D 도면을 없애고 3D CAD의 형상 안에 치수나 공차 등 제품 제조 정보(PMI)를 포함하는 MBD 모델을 생성했다. 이 MBD 모델은 설계 과정뿐 아니라 생산 현장에서도 그대로 활용할 수 있도록 해서, 제작과 조립을 매끄럽게 연결할 수 있는 환경을 구현했다. 이를 통해 설계자는 생산 단계에 전달할 2D 도면을 따로 작성하는 시간을 줄이고, 3D 모델을 2D 도면으로 변환하는 과정에서 생길 수 있는 오류나 품질 저하 등의 문제도 줄일 수 있었다고 한다.   시각화 기술의 활용 세 번째는 가상현실(VR)이나 기능 디지털 목업(FDMU) 등의 신기술을 적용하는 것이다. 복잡한 전투기 내부의 배치를 설계하기 위해, KAI는 큰 화면에 3D VR로 구성된 설계 모델을 여러 명의 설계자가 모여서 검토할 수 있는 몰입형 디자인 센터를 구축·운영했다. 유경열 CIO는 "또한, 가상 디지털 트윈으로 나아가기 위한 전 단계로, KAI는 항공기의 각 계통별로 디지털 시스템 모델을 FDMU로 구현하고 통합하는 작업을 진행하고 있다"고 전했다.   ▲ 한국항공우주산업 유경열 CIO는 디지털 기술과 방법론에 바탕을 둔 제품 개발 프로세스 혁신 내용을 소개했다.('3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2021' 발표영상 캡처)   항공산업의 디지털 혁신 위한 생태계 조성 노력 제품 개발 환경의 디지털화는 이전부터 꾸준히 진행되고 있지만, 최근 코로나19의 글로벌 확산은 클라우드 컴퓨팅이나 VDI(가상 데스크톱 인프라) 등의 확산세를 넓히면서 디지털 전환의 속도를 더욱 높이는 배경이 되었다. 국내외에서 많은 기업들이 미래 제품 개발 환경과 생태계를 구축하기 위한 노력을 강화하는 가운데, 경쟁 우위를 갖기 위해 핵심 디지털 기술과 이를 뒷받침하는 시스템 인프라 구축이 중요하다는 것이 유경열 CIO의 지적이다. 유경열 CIO는 "KAI는 향후 유사한 국방 기술의 개발에서 표준을 만들기 위해 디지털 트랜스포메이션을 꾸준히 준비해 왔다. 이런 준비 과정과 노력은 우리나라의 항공 산업을 선도하는 표준이 될 수 있을 것으로 확신한다"면서, "수많은 업체를 포함해 전체 생태계의 생산 능력이 항공 부문의 제조 경쟁력으로 이어진다는 믿음에 따라, KAI는 유관 중소기업에 기술을 전파하고 함께 성장하는 환경을 만드는 노력도 이어갈 것"이라고 전했다.   지속가능한 산업 혁신의 돌파구 찾는다 한편, 이번 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 2021’에서는 포스트 코로나 시대에 지속가능한 산업의 혁신과 성장 방안을 다양한 각도에서 살펴볼 수 있는 자리가 마련되었다.  키노트 세션에서는 KAI와 함께 중견/중소제조기업의 스마트화를 뒷받침하는 경남창원스마트그린산단사업단의 지원 노력과 성과, 스마트 해양 쓰레기 통합 관리 시스템을 개발하고 있는 포어시스의 버추얼 트윈 활용 등의 내용이 소개되었다.  그리고 카티아, 시뮬리아, 에노비아, 델미아, 넷바이브 등 다쏘시스템의 주요 솔루션 전반에 걸쳐 적용 사례가 3일간 소개됐다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

한국항공우주산업(KAI)이 우리 공군의 차세대 전투기 'KF-21 보라매'를 개발하는 과정에서 추진한 디지털 전환(디지털 트랜스포메이션)의 내용과 성과를 소개했다. KF-21 보라매는 국내에서 자체 개발한 첫 번째 초음속 전투기로, 지난 2014년 개발이 시작되어 올해 4월 시제 1호기의 출고가 이뤄졌다. 이후 지상시험과 비행시험 등을 거쳐 오는 2026년에 도입이 이뤄질 예정이다. 6월 8일 열린 다쏘시스템코리아의 '3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2021'에서 KAI의 유경열 CIO는 "전투기의 개발은 다른 항공기와 비교해도 요구 수준과 복잡도가 높다. 또한 KF-21 보라매의 개발은 국제공동사업으로 진행되고 일정도 길지 않은 상황이어서, 기존의 개발 인프라로는 대응하기 어렵다고 판단했다"면서, "이에 따라 KAI는 디지털 연속성(digital continuity)에 바탕을 둔 최신의 개발 방법론으로 전환을 시도했다. 또한, 고객의 다양한 요구와 공동개발 파트너까지 아우르면서 프로젝트의 효율을 높일 수 있도록 확장된 개발 시스템을 구축했다"고 소개했다.   ▲ 2021년 4월 진행된 KF-21 보라매의 출고식(출처 : 한국항공우주산업)   KAI가 KF-21 보라매의 개발 과정에서 추구한 디지털 방법론은 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 첫 번째는 단일 소스(single source), 단일 데이터베이스 기반의 플랫폼이다. 기능별로 분리된 시스템과 설계/엔지니어링/제조 등으로 나누어진 BOM(Bill-of-Materials) 대신 수많은 데이터가 하나로 연결되는 디지털 환경을 구현한 것이다.  유경열 CIO는 "하나의 시스템 안에서 요구도, 개념설계, 상세설계, BOM을 연결하고, 이 과정에서 파생되는 기술 데이터와 변경 이력을 연결해서 볼 수 있는 시스템을 구현했다"고 설명했다. KAI는 전투기 개발 시스템을 단계적으로 구축하는 전략을 세우고, 향후 진행된 지상시험 및 비행시험을 위한 시스템까지 모든 데이터가 플랫폼 안에서 관리될 수 있도록 애자일(agile) 방식의 시스템을 구축하고 있다. 두 번째는 완전한 MBD(모델 기반 정의) 환경을 구축하는 것이다. 이전에는 3D CAD로 설계한 후에 다시 2D 도면을 작성하는 개발 프로세스를 사용했다. KAI는 KF-21 보라매의 개발 과정에서 2D 도면을 없애고 3D CAD의 형상 안에 치수나 공차 등 제품 제조 정보(PMI)를 포함하는 MBD 모델을 생성하고, 생산 현장에서도 이를 활용해 제작과 조립을 할 수 있는 환경을 구현한 것이다. 이를 통해 설계자는 2D 도면을 따로 작성하는 시간을 줄이고, 3D 모델을 2D 도면으로 변환하는 과정에서 생길 수 있는 오류나 품질 저하 등의 문제도 줄일 수 있었다고 한다. 세 번째는 VR(가상현실), FDMU(기능 디지털 목업) 등의 신기술을 적용하는 것이다. 복잡한 전투기 내부의 배치를 설계하기 위해, KAI는 큰 화면에 3D VR로 구성된 설계 모델을 여러 명의 설계자가 모여서 검토할 수 있는 몰입형 디자인 센터를 구축·운영했다. 유경열 CIO는 "또한, 가상 디지털 트윈으로 나아가기 위한 전 단계로, 항공기의 각 계통별로 디지털 시스템 모델을 FDMU로 구현하고 통합하는 작업을 진행하고 있다"고 전했다.   ▲ 한국항공우주산업 유경열 CIO는 디지털 기술과 방법론에 바탕을 둔 제품 개발 프로세스 혁신 내용을 소개했다.('3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2021' 발표영상 캡처)   제품 개발 환경의 디지털화는 이전부터 꾸준히 진행되고 있지만, 최근 코로나19의 글로벌 확산은 클라우드 컴퓨팅이나 VDI(가상 데스크톱 인프라) 등의 확산세를 넓히면서 디지털 전환의 속도를 더욱 높이는 배경이 되었다. 국내외에서 많은 기업들이 미래 제품 개발 환경과 생태계를 구축하기 위한 노력을 강화하는 가운데, 경쟁 우위를 갖기 위해 핵심 디지털 기술과 이를 뒷받침하는 시스템 인프라 구축이 중요하다는 것이 유경열 CIO의 지적이다. 유경열 CIO는 "KAI는 향후 유사한 국방 기술의 개발에서 표준을 만들기 위해 디지털 트랜스포메이션을 꾸준히 준비해 왔다. 이런 준비 과정과 노력은 우리나라의 항공 산업을 선도하는 표준이 될 수 있을 것으로 확신한다"면서, "수많은 업체를 포함해 전체 생태계의 생산 능력이 항공 부문의 제조 경쟁력으로 이어진다는 믿음에 따라, KAI는 유관 중소기업에 기술을 전파하고 함께 성장하는 환경을 만드는 노력도 이어갈 것"이라고 전했다.