최근 가상현실과 증강현실이 단연 IT업계의 뜨거운 화두가 되고 있다. 현재 상용화된 가상현실 기기들은 대부분 게임, 영상 등의 엔터테인먼트 산업에 집중되어 있으나, 가상현실은 단순히 재미를 위한 도구를 넘어서 다양한 산업분야와 결합하여 새로운 가치를 창출할 것으로 예상되고 있다.
특히 생산하는 제품의 제조 공정이 복잡하고 어려워지고, 시시때때로 변하는 시장의 요구에 발맞춰 빠르게 대응해야 한다는 압박을 받고 있는 제조업에서 VR/AR 기술은 제품 생산의 비용을 절감하고 효율성을 높이기 위한 방안으로 관심받고 있다.

이 글에서는 중소벤처기업부가 발표한 ‘중소기업 기술로드맵 2018-2020 스마트공장’ 중 ’스마트 제조 VR/AR’에 대한 내용을 참고하고 최근 트렌드 분석을 통해 소개한다.

이미지 제공 : Foundry(사용 소프트웨어 : MODO 기반 DASH PROJECT)

스마트 제조 VR/AR의 출현은 가상현실(VR, Virtual Reality)과 증강현실(AR, Augmented Reality) 기술을 제조업에 적용하여 제조 공정에서의 공정, 조립 과정 등을 계획하고 시험해 봄으로써 효율적인 공정을 설계하거나 제조공정상의 추가 정보를 가상현실과 증강현실로 구현하여 물류관리, 장비점검 등 추가적인 서비스를 제공할 수 있는 기술이다.

제품디자인에서의 가상현실 기술 적용 필요성

가상현실을 이용하여 디자인하는 과정을 획기적으로 개선할 수 있으며, 디자이너들이 공간을 초월하여 가상현실 내에서 협업할 수 있기 때문에 여러 명의 디자이너와 엔지니어들은 가상환경에서 디자인을 평가하고, 부품을 조정하며, 여러 가지 대안을 비교하는 과정을 통해 최적의 제품을 만들어 내고 있다.

협업의 결과물은 기존의 시스템과 달리 누구나 접근이 가능하고, 이해하기 쉬운 형태로 저장되어 다양한 지식을 가지고 있는 전문가들이 가상현실 내의 제품에 대해 실시간으로 피드백하고 자유롭게 의견을 공유하면서 더욱 훌륭한 제품을 생산해낼 수 있게 된다. 제품의 프로토타입을 가상현실에서 만들게 되면 현실에서 프로토타입을 만들기 위해 수반되는 제작비용을 감소시켜주며, 이러한 가상 프로토타입을 이용하면 가상공간에서 기능 검사 등의 과정을 거칠 수 있고, 가상 프로토타입을 고객과 공유하며 함께 제품의 가치를 창출하는 과정을 통해 제품에 대한 고객의 이해도를 높일 수 있다.

제조공정에서의 가상현실 기술 적용 필요성

제조공정에 가상현실을 활용하는 것은 디자인보다 복잡도가 높아 기술적으로 구현하기 어려운 측면이 있지만, 기술적인 측면을 극복하면 디자인에서와 마찬가지로 제조공정에서의 효율성을 크게 제고할 수 있다. 가상현실 기술을 활용하면 가상현실에서 공정, 조립 과정 등을 계획하고 시험해 봄으로써 효율적인공정을 설계할 수 있으며, 가상공정계획은 여러 관계자들에게 조립공정의 청사진을 시각적으로 표현해주어 미리 조립 과정을 살펴보면서 여러 분야의 관계자들이 모여 생산성, 스케줄링 등의 요소들을 분석하고 부적절한 부분을 수정할 수 있다.

시뮬레이션을 통해 공정의 데이터, 컴포넌트 시퀀싱, 예상 시간 등의 정보들을 알 수 있고, 이를 바탕으로 여러 대안들 간의 비교가 가능해져 엔지니어가 가상현실을 이용하여 사전에 조립과 분해 순서를 평가하고 최적화시킬 뿐만 아니라 제조공정에 필요한 시간, 지원과 금형에 대해서 살펴볼 수 있으며, 이러한 과정을 통해 제조공정에서 오류가 생기는 것을 사전에 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 원하는 제품을 생산해내는 데 가장 효율적인 공정을 찾고, 해당 공정의 타당성과 실현가능성을 평가하는 것이 가능해졌다.

가상현실 기술은 직원들을 교육시킬 때에도 매우 효과적으로 사용할 수 있으며, 직원들은 어렵고 복잡한 제조공정에 바로 투입되기 전에 새로운 업무에 익숙해질 수 있도록 가상의 환경에서 업무를 시뮬레이션 할 수 있고, 3D프린터를 통해 모형을 만들고 가상현실 기술의 도움을 받아 조립을 연습하면 컴퓨터는 이를 분석하여 직원들의 작업을 최적화할 수 있도록 도와준다. 뿐만 아니라 가상현실은 직업훈련뿐만 아니라 직원들이 다양하고 복잡한 공정을 한눈에 파악할 수 있도록 도와주며, 관리자는 공정 전체를 살펴 어떤 기능의 개선이 생산성을 높이고 직원의 스트레스를 줄일 수 있는지 등을 파악할 수 있다.

제조업에서의 증강현실(AR) 기술 적용 필요성

제조공정에서의 증강현실 기술 적용 필요성
복잡한 제조과정에서 안경과 같은 증강현실 웨어러블 기기를 착용하면 서류나 태블릿을 통해 따로 지시사항을 볼 필요 없이 증강현실을 이용하여 업무에 필요한 정보와 데이터를 즉각적으로 확인할 수 있다. 공장의 경우 증강현실을 통해 분석된 데이터가 실시간으로 직원들에게 제공된다면 생산성 등의 면에서 획기적인 효과가 있을 것으로 예상된다. 직원이 복잡한 조립과정을 진행할 경우 조립 순서와 조립 방법에 대한 정보가 자동으로 눈과 귀를 통해 전달될 수 있으며, 작업이 필요한 시점이나 볼트를 조이는 정도 등 매 순간 필요한 정보를 정확하게 알 수 있다.

물류관리에서의 증강현실 기술 적용 필요성
재고관리와 유통관리에서도 증강현실 기술의 활용 가치가 높으며, 증강현실 안경이 상품의 바코드를 인식하면 어디로 이동되어야 할 제품인지, 재고가 어느 정도 쌓여 있는지 등을 알려줘 관리가 수월해지고, 제품을 찾기 위해 드는 조사비용이 감소하며, 필요한 자료는 자동으로 업데이트되어 증강현실 기기를 통해 사람들에게 실시간으로 전달된다. 이 외에도 부품에 적힌 외국어를 증강현실 기기를 통해 번역하는 등 다양한 분야에 활용이 가능하고, 효율적이고 빠른 유통의 중요성이 증가하는 만큼 증강현실을 접목하여 비용도 줄이고 속도도 높이는 혁신적인 기술이 될 것으로 전망된다.

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