메이드 위드 유니티 : 게임 외에 유니티가 활용되는 7가지 분야     유니티라고 하면 대부분 곧바로 게임을 떠올린다. 그도 그럴 것이 2004년부터 유니티는 게임과 동의어나 마찬가지였기 때문이다. 하지만 유니티 커뮤니티의 많은 사용자들이 유니티는 하나의 툴이며 게임을 넘어 광범위한 분야에 응용될 수 있다는 사실을 깨닫기 시작했다. 이번 호에서는 게임이 아닌 업계에서 유니티 툴을 사용할 수 있는 방법을 제시하는 유니티의 7가지 응용 사례를 살펴본다. 이를 통해 게임뿐 아니라 다양한 분야에서 유니티로 제작을 지속할 영감과 동기를 얻을 수 있을 것이다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아   레디 플레이어 미 ‘레디 플레이어 미(Ready Player Me)’의 제작 배경은 메타버스의 이상적인 모습에 대한 관점을 바꾼다. 이 팀은 모든 앱에서 기술을 통해 사람 간의 연결과 협업을 촉진하는 미래를 구현하기 위해 노력하고 있으며, 그 과정에서 아바타는 일관된 정체성과 함께 미래로 나아갈 수 있는 길을 열어 준다. ‘레디 플레이어 미’의 SDK 및 통합 팀 리더인 세르칸 알툰다슈(Sercan Altunda.)는 유니티 개발을 향한 여정을 이야기하면서 처음 시작하는 모든 이에게 용기를 주고 통찰력을 선사하는 말을 전했다. “포기하고 싶은 순간이 너무 많았다. 무언가를 배우고 뿌듯함을 느끼는 순간 장애물이 나타나고 모든 열정이 사그라들었다. 나보다 앞서가는 다른 사람을 보고 좌절하며 자기가 어리석고 부족하다고 생각하게 된다. 하지만 괜찮다. 그게 정상적이고 인간적인 반응이니까. 몇 년간 작은 실험과 사이드 프로젝트, 실제 작업을 경험하다 보면 어떤 일을 해야 할지 자연스럽게 체득할 수 있다.”   ▲ 이미지 출처 : Unity for Digital Twins(트위터)   스펙트라 시티즈 스펙트라 시티즈(Spectra Cities)는 사람 간의 연결과 협업에 초점을 둔 메타버스 프로젝트이다. NUMENA 팀은 스펙트라를 통해 이런 질문을 던진다. “무기력하게 아무 의견도 내지 못하는 상황에서 벗어나 미래의 큰 문제에 대처할 방법이 있다면 어떨까?” NUMENA의 공동 창립자인 안드레아 이온 코조카루(Andreea Ion Cojocaru)와 팀원들은 집단적 계획과 구축으로 도시 계획을 재정의하여 디자인 프로세스에서 여러 사람들이 적극적으로 의견을 낼 수 있도록 지원한다. 코조카루는 “보통 도시 계획 과정에서 거리와 건물을 배치할 때는 합리적인 원칙을 따르는 접근 방식이 활용된다. NUMENA에서는 공간의 주관적 경험을 프로세스의 일부로 포함하고자 했다”고 설명했다.   ▲ 이미지 출처 : Unity for Digital Twins(트위터)   앤트워프-브뤼헤 항만 VR 및 실시간 3D로 인해 재정의되고 있는 분야가 도시 계획과 건설 업계뿐만은 아니다. 디지털 트윈은 사람들에게 도시 운영을 모니터링하고 유지 관리할 방법을 제공해 주었다. 빔 바우터스가 제작한 앤트워프-브뤼헤 항만(Port of Antwerp-Bruges by Wim Wouters)의 디지털 트윈이 좋은 예이다. APICA(Antwerp Port Information & Control Assistant)의 첫 번째 개념적 프로토타입은 2019년으로 거슬러 올라간다. 포핀스 & 웨인(Poppins & Wayne)의 빔 바우터스(Wim Wouters) CEO는 초기 탐구를 통해 가상 항만의 가능성을 실현해 내고 실제 항만을 보완하여 실제 항만과 가상 항만의 공생 관계를 구축했다. 그 후 APICA는 실제로 작동하는 디지털 트윈으로 발전하였으며, 2022년 합병 이후 앤트워프와 브뤼헤의 항만에서 이루어지는 활동을 모두 포괄하고 있다. 빔 바우터스 CEO는 “APICA와 같은 디지털 트윈은 게임 기술을 유의미하게 응용한 사례이며, 언젠가 이 가상 환경이 실제 환경을 더 안전하고 건강한 공간으로 만드는 데 도움이 될 것”이라고 전했다.   ▲ 이미지 출처 : Unity for Digital Twins(트위터)   바르요 바르요(Varjo)의 엔지니어 팀은 무한한 창의력을 갖추고 있으며, 이 팀의 상상력이 어디까지 뻗어 나가는지 지켜보는 것은 즐거운 일이었다. 바르요는 익살스럽고 재미있는 영역에서 실용적이고 현실적인 영역에 이르기까지 혼합현실(MR)의 경계를 확장하고 있다. 바르요의 리드 소프트웨어 엔지니어인 주시 카르후(Jussi Karhu)는 “‘바르요’는 핀란드어로 그림자라는 뜻이다. 우리의 혼합현실 헤드셋인 XR-3가 가상 오브젝트에 대한 사실적인 반사와 그림자, 광원을 볼 수 있는 기기라는 점에서 유래한 이름”이라고 설명했다.   ▲ 이미지 출처 : Unity for Digital Twins(트위터 : https://twitter.com/DigitalTwin/status/1633112730386169856)   교육용 AR 활용 넓은 스펙트럼으로 유니티를 응용해 깊은 인상을 남기는 스티븐 크리스찬(Steven Christian)은 열정적인 크리에이터이다. 현재 네바다 대학교(University of Nevada)의 M.D./Ph.D. 프로그램으로 신경 과학을 공부하며 AR 헤드셋과 만화책을 제작하는 와중에 몰입형 기술도 실험하고 있다. Iltopia Studios의 CEO이기도 한 크리스찬은 “몰입형 기술을 제작하는 과정은 마치 좋아하는 장난감을 모두 모아서 운동장을 뛰어노는 것과 같다. 만화와 애니메이션 분야에서 맞닥뜨렸던 온갖 장애물이 이 기술을 배우면서부터 사라진 것 같은 느낌을 받았다. 이제는 말 그대로 현실을 비트는 프로젝트를 제작해 책과 동영상, 장난감을 통해 세상에 쉽게 공유할 수 있게 됐다. 자신의 상상력을 제한하지 않는다면 이 기술의 가능성도 무한하다는 점이 가장 흥미롭다”고 전했다.   ▲ 이미지 출처 : Unity for Digital Twins(트위터)   배수 설비 유지 관리 시뮬레이터 어떤 것을 배우든 읽거나 보기만 하는 것은 직접 해 보는 것과 다르다. 이것이 바로 가상현실(VR)의 가치이다. 현장에서 처음으로 작업을 경험해 보는 대신 VR을 사용해 교육 과정에서 시뮬레이션된 경험을 체험하게 하면 작업자의 역량을 강화하고 오래도록 유지할 수 있다. XR 솔루션 스페셜리스트인 베레니스 터웨이(Berenice Terwey)의 배관 설비 유지보수 시뮬레이터(Plumbing System Maintenance Simulator)가 이 사실을 입증한다. 터웨이는 이렇게 말한다. “유니티는 게임을 넘어 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 강력한 다용도 엔진이다. 프리랜서 유니티 개발자이자 XR 프로토타이퍼로서 유니티를 사용해 마케팅 및 세일즈 툴, 교육 애플리케이션, 건축 시각화, 노출 치료 등을 위한 가상/증강 현실 경험을 제작해 왔다. VR 및 AR 개발, 크로스 플랫폼 호환성, 강력하고 효율적인 렌더링 엔진, 유니티 리플렉트(Unity Reflect) 및 유니티 퍼셉션(Unity Perception) 등의 툴 지원이 있기에 유니티는 게임이 아닌 다용도 애플리케이션을 제작하는 데 적합한 선택이었다.”   ▲ 이미지 출처 : AVK Terwey 유튜브   스프라우트 진정한 사랑을 느낄 수 있는 단편 애니메이션인 ‘스프라우트(Sprout)’는 따뜻한 마음을 가진 정원사가 개성을 보듬어 주며 아기 식물을 키우는 이야기를 다룬다. 낫 코크란(Nayt Cochran) 감독은 “우리 모두가 조금씩 다르다는 건 아주 멋진 일이다.  안에서 어떤 감정이나 불안을 끄집어내고 그것이 나만의 소유물이 아닌 것처럼 대하려고 노력한다. 자신의 경험을 반영하면 현실적인 ‘작품’을 만들 수 있고, 자신에게서 한 발짝 벗어나면 우리 모두가 가진 문제를 보편적으로 이야기하는 방법을 찾을 수 있다”고 전했다. 그는 또한 “나는 이야기를 쓸 때 누군가가 ‘그 이야기를 경험’한 뒤 있는 그대로의 자신을 받아들이거나, 사랑하는 이들을 적극적으로 격려해 주기를 진심으로 바란다. 우리를 둘러싼 환경과 사람들은 우리가 미처 깨닫지 못하는 사이에 항상 미묘한 신호를 보내고 있다. ‘스프라우트’는 불안한 마음이 이러한 신호를 받아들여 극단으로 치닫는 과정을 집중적으로 보여준다”라고 설명했다.   ▲ 이미지 출처 : IV 스튜디오 '스프라우트(Sprout)'   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

빌딩스마트협회는 4월 11일 한국과학기술회관에서 ‘빌드스마트 포럼 2023(buildSMART FORUM 2023)’을 개최했다.  빌드스마트포럼은 국내외 BIM 정보 및 기술 공유로 BIM 활성화에 기여한다는 목적으로 빌딩스마트협회, 한국스마트건설융합학회, 한국CDE학회가 공동 주최하였으며, 온·오프라인으로 동시 진행되었다. ■ 최경화 국장     AEC 산업은 방대한 정보 및 기술과 함께 빠른 속도로 성장해왔으며, 특히 포스트 팬데믹의 시대에 접어들면서 성장의 변화를 수용하는 단계에 접어들고 있다. 비대면 협업, 업무 자동화, 가상 공간 체험 등의 연구와 개발 등을 통한 AEC 산업의 디지털화는 미국과 영국 등의 여러 해외 사례와 같이 우리나라에서도 불가피한 요소 중 하나로 자리매김하게 되었다.  빌딩스마트협회 안대호 회장(나우동인건축사사무소 대표)은 “우리 협회는 AEC 산업의 원활한 디지털 트랜스포메이션을 지지하기 위해 인력과 자원의 최적화, 국내 BIM 도입의 활성화와 연구 등에 노력을 기울이고 있다. 이러한 배경 아래 본 포럼에서는 건축, 건설 산업에서 활용되고 있는 다양한 모범 사례들과 새로운 접근 방향을 공유하여 BIM의 새로운 방향성을 제안하고 AEC산업 디지털화의 촉진을 도모하고자 한다”고 밝혔다.   디지털 AEC 재조명 올해 포럼은 ‘디지털 AEC 재조명(Digital AEC Reconsidered)’을 주제로, 인간행동과 인공지능, 디지털 트윈 등 4차 산업혁명과 포스트 팬데믹을 건설 산업에서 적극적으로 대응할 수 있는 방향을 모색하는 자리를 가졌다. 기조강연으로는 그라피소프트 아시아 샨도르 발리 BIM 매니저가 사람과 AI가 공존하는 AEC 메타버스라는 주제로 건설 산업에 메타버스와 인공지능(AI)이 어떠한 영향을 미칠 수 있는 지를 살펴보고 개선할 수 있는 영역을 소개했다. 연세대 이강 교수는 ChatGPT를 활용한 BIM 자동화를 주제로  연세대학교 건설IT연구실에서 개발중인 GAIA(Generative AI-enabled Interactive Architectural design) 기술과 BIM 라이브러리 이식(library transplant) 기술을 소개했다. 그리고 ChatGPT의 도움을 받아 빌라 사보아의 BIM 모델을 현대적인 디테일로 바꿔가는 과정을 시연을 통해 선보였다. 빌라 사보아는 근대건축의 상징적인 건축물인 르 꼬르뷔지에의 건축물로 1928년과 1931년 사이에 건축되었는데, 그 당시는 콘크리트나 창호 등 전반적인 시공기술이 발달하지 않았었기 때문에 르 꼬르뷔지에뿐만 아니라, 프랭크 로이드 라이트도 건축주로부터 하자와 관련한 많은 민원을 받았다. 한국공항공사 문순배 책임매니저는 공항시설의 통합적 유지관리 디지털 트윈의 구축사례를 소개하고 설계, 시공, 운영의 라이프사이클 연계를 위한 추진요소를 BIM 기술과 디지털 트윈의 활용 관점에서 제시했다. 이와 함께 미래 공공시설 디지털 트윈 활용방안과 공공기관의 발주관리 관점의 협력방안을 제시했다.   ▲ 한국공항공사 문순배 책임매니저는 공공시설 디지털트윈 통합활용 사례 및 추진요소에 대해 소개했다.   디지털 트윈 트랙에서는 라이크코퍼레이션 최강배 대표가 ‘멀티버스 시대의 새로운 삶’이라는 제목으로, 메타버스가 6차 산업혁명의 도화선이 될 수 있을지에 대해 고찰하고, 각 산업별 메타버스 적용 방법 및 우리 삶에 미치는 영향에 대해 구체적인 사례를 통하여 알아보았다. 유신 임성순 상무는 ‘해외 공항분야 BIM 수행 사례’로 방글라데시의 수도 다카 도심 근교에 위치한 다카공항에 대해 소개했다. 이 공항은 1980년도에 개항 2019년 1800만명의 승객을 운송한 공항으로, 기존 공항 시설부족으로 인한 공항 확장 공사에 시공 BIM을 적용, Infra 부문과 Building 부문으로 분리하여 진행하였으며 프로젝트 진행에 따라 Build Only와 Design Build 단계에 BIM을 적용하여 수행하였다고 소개했다. 한국과학기술원 차승현 부교수는 메타버스 공간디자인에 대해 발표했다. AI in AEC 트랙에서는 ▲ 충북대학교 손동화 교수가 ‘건축물 외관정보 식별을 위한 딥러닝 기술 적용’ ▲ 텐일레븐 김선후 기획실장이 인공지능기반 건축설계 솔루션 개발 ▲ 서울시립대학교 정호성 박사과정이 콘크리트 시설물의 노후도 모니터링을 위한 광학센서와 기계학습 알고리즘에 대해 소개했다. 엔지니어링 트랙에서는 ▲ 한국도로공사 이병주 선임연구위원이 교량 BIM 유지관리 플랫폼 개발 및 실용화 ▲ 현대엔지니어링 이창희 책임매니저가 3D 스캔 및 BIM을 활용한 시공 품질 관리 ▲ 유니티코리아 장건우 팀장이 유니티를 활용한 밴쿠버 공항과 디지털 트윈 사례에 대해 발표했다. 디엘이앤씨 이상영 담당은 ‘건설사의 BIM & AI 방향성 제안’이라는 제목으로 2018년부터 전사적으로 추진하고 있는 BIM과 AI의 방향성에 대해 설계, 원가, 시공관리 3가지 분야로 나누어 소개했다. 설계관리는 최적화(Optimization)를 키워드로 설계 진행 단계별로 특성에 맞는 설계를 BIM과 AI를 통해 효율화를 시키고자 하고, 원가관리는 스마트 예측(Smart Prediction)으로 수주나 설계단계에 총 공사원가 예측을 어떻게 관리하는지, 마지막 시공관리는 컴퓨터 비전(Computer Vision)으로 영상과 BIM & AI를 접목시켜 디지털 트윈을 현장관리에 활용할 방향성을 제안했다. 이를 통해 표면적이고 단편적인 활용에 그치는 BIM을 공사관리 전반에 활용할 수 있는 큰 방향성에 대해 소개했다. 한편, 빌딩스마트협회는 정기총회를 개최하고 2023년 사업계획으로 BIM 어워즈 2023, 빌드스마트 콘퍼런스 2023(11월 중)을 개최할 것으로 의결했다. 또한 협회 올해 연구 사업으로는 인공지능 기반 건축설계 자동화 기술개발, 광역 단위 노후 건축물 디지털 안전워치 기술개발, 한국공항공사 ‘공항시설정보 통합관리시스템(KAC-BIM)’ 기반체계 구축 용역 등을 진행하고 있다고 소개했다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

물방울부터 파도까지 사실적으로 시각화하기 위한 시뮬레이션   현재 유니티의 자회사인 웨타 디지털(W.t. Digital)에서는 영화 ‘아바타 : 물의 길’ 속 세상을 생생하게 구현하기 위해 사용된 다수의 툴과 솔루션을 개발했다. 이번 호에서는 영화에서 물을 사실적으로 표현할 수 있었던 CGI 기술에 대해 살펴본다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아   ▲ ‘아바타 2’ 세트장에 있는 제임스 카메론 감독(사진가 마크 펠먼. 사진 제공 : 20th Century Studios)   제임스 카메론 감독은 물을 다루는 데 익숙하다. ‘타이타닉’을 작업했던 것 외에도, 2012년에는 잠수정을 조종하여 거의 11km 깊이의 지구에서 가장 깊은 태평양 마리아나 해구 바닥까지 단독 잠수를 해내는 기록을 세우기도 했다. 제임스 카메론은 2014년 다큐멘터리 ‘딥씨 챌린지’에서 “여기 해저에서는 인간의 상상력을 가뿐히 넘어서는 자연의 상상력을 느낄 수 있다”고 말했다. ‘아바타’의 판도라 세계와 그 아름다운 비주얼이 결국 카메론의 상상력에서 비롯되었음을 생각하면 분명 놀라운 광경이었을 것이다.   ▲ ‘아바타 : 물의 길’의 제이크 설리(샘 워딩턴)(사진 제공 : 20th Century Studios)   Unity Weta Tools : 물 표현 전담 팀 물의 부족인 멧카이나족의 새로운 산호초 마을이 등장하는 ‘아바타’ 속편에서 카메론의 비전을 표현하려면 시각 효과를 대규모로 사용해야 했고, 특히 주된 배경이 되는 물에 대한 효과가 많이 필요했다. 다양한 시상식을 휩쓴 물 효과를 포함해 영화의 VFX를 만드는 데 사용된 툴과 솔루션은 웨타 디지털에서 개발했다. 캐릭터와 물 요소 사이의 상호 작용을 가능한 한 사실적으로 표현하기 위해 유니티 및 웨타의 물 시뮬레이션 VFX 전문가인 알렉세이 스토마힌, 스티브 레서, 조엘 레트본, 션 플린을 포함한 전문가들이 모여 ‘물 표현 전담 팀’을 구성했다. 이 팀에서 개발한 물 효과 툴 세트는 최근 VES 어워드(VES Awards)의 첨단 기술 부문에서 수상하기도 했다. 이들은 디테일에 집중하기 위해 뉴질랜드의 NIWA(해양연구소)와 협력하며 광범위한 연구와 실험을 수행하여 CGI 물을 만드는 최상의 접근 방식을 찾았다. 이때 조수, 바람, 해저가 수생 환경에 미치는 영향도 고려했다.   ▲ ‘아바타 : 물의 길’의 로아크(브리튼 달튼)(사진 제공 : 20th Century Studios)   물 효과를 위한 툴 세트 ‘아바타 : 물의 길’에는 2225개의 장면에서 물 효과가 필요했으며, 일부 장면에는 필요한 수준의 고해상도를 구현하기 위해 최대 8일간의 시뮬레이션이 필요했다. 한 장면에서 50개 이상의 크리처가 물과 상호 작용한 신(scene)도 많았다. 이로 인해 커다란 크리처용 대형 도메인부터 피부 표면의 얇은 막을 표현하기 위한 서브밀리미터 해상도에 이르기까지 다양한 규모에 맞는 정확한 시뮬레이션이 필요하다는 문제가 발생했다. 모든 경우에 알맞는 물 표현 시스템을 만들기란 계산상 불가능했기 때문에, 계산 시간을 최소화하기 위해 여러 가지 개별 솔버를 통해 툴 세트가 개발되었다. 이 팀에서 개발한 대부분의 물 효과 툴은 웨타의 독점 시뮬레이션 프레임워크인 로키(Loki)에 포함되어 있다. 이 기술에는 절차적 파도, 대량의 물, 분무, 박무, 중심 기포, 확산 기포, 포말, 표면 장력파, 얇은 막, 잔류 습기 등 여러 물 상태를 위한 솔버가 포함되어 있다. 유니티×웨타 디지털(Unity×W.t. Digital)의 션 플린(Sean Flynn) 시뮬레이션 리드는 “로키의 물 상태 머신은 이 영화에서 대규모의 물 효과가 나타나는 장면 다수를 구현하는 데에 결정적인 역할을 했다. 일반적인 VFX 영화에서 이 정도로 복잡한 물 효과가 나타나는 장면은 흔치 않고, 이를 구현하려면 매우 숙련된 아티스트의 수많은 반복 작업과 패스가 필요하다. 반면, 우리가 택한 상태 머신 접근 방식을 사용하면 업계에 갓 입문한 아티스트도 한 번의 패스만으로 훌륭한 결과물을 만들어 낼 수 있었다”고 설명했다.   상태 머신 이러한 솔버 중 다수는 공중 분무 시스템인 로키 상태 머신에 속해 있다. 물 상태가 주변 공기와 결합되며 상태 간 전환은 질량과 운동량이 보존되는 방식으로 처리된다. 모든 경우를 아우르는 하나의 접근 방식 대신 로키 상태 머신을 사용하면 여러 솔버가 동시에 실행될 수 있다. 각 솔버는 대량의 물, 분무, 박무 같은 각 상태에 필요한 디테일 수준에 최적화되어 있다. 그러므로 분무와 박무에 필요한 미세한 물방울의 상호 작용을 캡처하면서 대규모 물 시뮬레이션을 효율적으로 진행할 수 있다. 주변 공기를 포함한 모든 상태는 단일 시뮬레이션 패스로 완료된다. 모든 솔버는 솔버 사이의 적절한 물리적 상호 작용으로 계산되기 때문에, 영화 전체에서 자연스럽고 사실적인 물 상호 작용을 만드는 데 도움이 되었다.   ▲ 시그라프 2022에서 발표된 ‘Loki : A unified multiphysics simulation framework for production’   얇은 막과 물방울 시뮬레이션 시그라프 2019(SIGGRAPH 2019)에서는 물이 피부 위로 흐르다 떨어질 때의 정확도 높은 표면장력과 접착 효과에 중점을 두고, 캐릭터와 물의 근접 상호 작용을 모델링하기 위한 실용적인 접근방식이 제시되었다. 당시 팀은 카메론이 각본에 참여한 ‘알리타 : 배틀 엔젤’의 한 장면을 통해, 이런 접근방식을 활용하면 1mm도 안 되는 규모에서 전체 캐릭터를 물 한 겹으로 덮을 수 있을 만큼 높은 품질의 이펙트 해상도를 구현할 수 있다는 사실을 보여 주었다. 이 접근방식은 기존의 셀 내 입자(FLIP/APIC) 솔버를 조정하여 물과 고체 간의 소규모 상호 작용 역학을 캡처하는 것이었다. 이후 이 기술은 ‘아바타 : 물의 길’ 제작 과정에서 더욱 발전하여, 물에서 등장하는 캐릭터와 관련된 모든 시퀀스를 처리하는 데 활용되었다. 유니티×웨타 디지털의 알렉세이 스토마힌(Alexey Stomakhin) 수석 리서치 엔지니어는 “서브밀리미터 규모에서 물 역학을 시뮬레이션해야 했기 때문에 결코 간단한 솔루션은 아니었다. 계산하는 데 며칠이 걸리는 경우도 많았다. 아티스트가 최소한의 튜닝만 하면 물리적으로 진짜 같은 비주얼을 즉시 제작할 수 있을 만큼 솔버가 확장성이 좋고 견고하며 안정적이어야 했다”고 전했다.   ▲ 시그라프 2019의 ‘A practical guide to thin film and drips simulation’ 세션에서 선보인 정확도 높은 표면 장력 및 접착 효과의 클로즈업 렌더   수중 기포 및 결합 ‘아바타 : 물의 길’의 캐릭터가 수중에서 호흡할 때처럼, 수중 시나리오에서 사실감 있는 역학을 구현하기 위해 사용된 수중 기포 접근 방식은 관심 영역 주변의 좁은 물 띠와 기포를 함께 시뮬레이션하는 것이었다. 기포 자체는 중심과 확산이라는 두 영역으로 표현된다. 중심 영역은 더 폭발적이고 격동적인 동작의 커다란 기포를 캡처한다. FLIP/APIC 입자로 표현되는 기상(air phase)과 오일러 그리드상의 비압축성 2상 나비에-스토크스 방정식 해를 활용하여 부피 보존과 정확한 인터페이스 추적이 가능하다. 확산 영역은 오일러 그리드 해상도 미만인 작은 기포의 모션을 캡처한다. 제작 팀은 벌크 유체와 확산 기포 입자를 결합하는 새로운 스키마를 개발했으며 이는 모래, 머리카락, 천과 같은 물속에 잠긴 다른 투과성 물체에도 적용될 수 있다.   파도 곡선 및 표면 시뮬레이션 수면 시뮬레이션의 시각적 디테일을 향상하기 위해 웨타 디지털 및 IST Austria 팀은 시뮬레이션을 입력으로 사용하는 포스트 프로세싱 방법을 개발하고, 수면 위에 세밀한 라그랑지언 파도를 시뮬레이션하여 겉보기 해상도를 높였다. 벌크 유체 표면에서 전개되는 스플라인 곡선에 연결된 라그랑지언 파도 패킷을 통해 선형 파도 이론을 확장하여 비평면 도메인에서 활용하기도 했다. 이 방법은 기본 유체 시뮬레이션에 맞춤화되어 흩어지는 파도의 움직임과 함께 고주파 잔물결을 생성한다.   ▲ 시그라프 2020에서 발표된 ‘Wave Curves: Simulating Lagrangian water waves on dynamically deforming surfaces’    사실적인 급류 시뮬레이션을 위한 기포와 촉촉한 거품 물속의 움직임으로 생성된 수중 기포가 수면에 도달하여 거품으로 변하는 움직임을 사실적으로 구현하기 위한 기술이 개발되었다. 이 기술은 ‘아바타 : 물의 길’에서 물이 등장하는 거의 모든 장면에 중요하게 활용되었다. 보통 벌크 유체 같은 대규모 모션을 캡처하는 데 사용되는 그리드 기반 나비에-스토크스 시뮬레이터는 그리드 해상도로 인해 본질적인 한계를 지니고 있으므로, 부서지는 파도에서 생긴 분무나 박무 같은 소규모 현상에는 적용하기 어렵다. 이런 급류 효과는 보통 독립적인 라그랑지언 입자로 시뮬레이션된다. 유니티×웨타 디지털의 조엘 레트본 (Joel Wretborn) 시니어 리서치 엔지니어는 “우리가 급류 효과를 구현할 때 중요했던 것은 기포와 결합된 그리드 기반 유체 솔버와 수면에 제한된 거품용 SPH 솔버 간의 상호 작용이다. 로키의 선언적 솔버 프레임워크는 새로운 솔버를 개발하지 않고도 프로덕션에서 복잡한 시스템을 구축하고 지원할 수 있게 해 준다”고 설명했다. 대부분의 기존 솔버가 놓치고 있는 핵심은 집단 효과이다. 기포가 모이면 부력도 더해져 하나의 기포보다 더 빠르게 상승하고, 다수의 기포 집단은 물의 움직임에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이번에 개발된 신기술은 주변 유체와 양방향으로 결합된 기포를 시뮬레이션하여 이러한 한계를 해결한다. 그 결과 기포 집단 효과를 효과적으로 캡처할 수 있고, 기포와 유체 모션을 더 긴밀히 연결하여 자연스러운 효과가 생성된다. 수면에 도달한 기포는 수면에 제한된 ‘촉촉한’ 거품 입자로 전환되며 SPH(입자완화 유체동력학) 방식으로 이산화된다. 이렇게 클로즈업과 광활한 대양 장면에 모두 사용할 수 있는 사실감 넘치는 급류 역학을 만들어냈다.   ▲ 시그라프 2022에서 발표된 ‘Guided bubbles and wet foam for realistic whitewater simulation’ 개요(영상 제공 : W.t. FX)     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

빌딩스마트협회는 4월 11일 한국과학기술회관에서  ‘빌드스마트 포럼 2023(buildSMART FORUM 2023)’을 개최했다.  빌드스마트포럼은 국내외 BIM 정보 및 기술 공유로 BIM 활성화에 기여한다는 목적으로 빌딩스마트협회, 한국스마트건설융합학회, 한국CDE학회가 공동 주최하였으며, 온·오프라인으로 동시 진행되었다. AEC 산업은 방대한 정보 및 기술과 함께 빠른 속도로 성장해왔으며, 특히 포스트 팬데믹의 시대에 접어들며 성장의 변화를 수용하는 단계에 접어들고 있다. 비대면 협업, 업무 자동화, 가상 공간 체험 등의 연구와 개발 등을 통한 AEC 산업의 디지털화는 미국과 영국 등의 여러 해외 사례와 같이 우리나라에서도 불가피한 요소 중 하나로 자리매김하게 되었다.  빌딩스마트협회 안대호 회장(나우동인건축사사무소 대표)은 "우리 협회는 AEC 산업의 원활한 디지털 트랜스포메이션을 지지하기 위해 인력과 자원의 최적화, 국내 BIM 도입의 활성화와 연구 등에 노력을 기울이고 있다. 이러한 배경 아래 본 포럼에서는 AEC 산업에서 활용되고 있는 다양한 모범 사례들과 새로운 접근 방향을 공유하여 BIM의 새로운 방향성을 제안하고 AEC산업 디지털화의 촉진을 도모하고자 한다"고 밝혔다. 올해 포럼은 ‘디지털 AEC 재조명(Digital AEC Reconsidered)’을 주제로, 인간행동과 인공지능, 디지털 트윈 등 4차 산업혁명과 포스트 팬데믹을 건설 산업에서 적극적으로 대응할 수 있는 방향을 모색하는 자리를 가졌다. 기조강연으로는 그라피소프트 아시아 샨도르 발리 BIM 매니저가 사람과 AI가 공존하는 AEC 메타버스라는 주제로 건설 산업에 메타버스와 인공지능(AI)이 어떠한 영향을 미칠 수 있는지를 살펴보고 개선할 수 있는 영역을 소개했다. 연세대 이강 교수는 ChatGPT를 활용한 BIM 자동화를 주제로  연세대학교 건설IT연구실에서 개발중인 GAIA(Generative AI-enabled Interactive Architectural design) 기술과 BIM 라이브러리 이식(library transplant) 기술을 소개했다. 그리고 ChatGPT의 도움을 받아 빌라 사보아의 BIM 모델을 현대적인 디테일로 바꿔가는 과정을 시연을 통해 선보였다. 한국공항공사 문순배 책임매니저는 공항시설의 통합적 유지관리 디지털트윈의 구축사례를 소개하고 설계, 시공, 운영의 라이프사이클 연계를 위한 추진요소를 BIM기술과 디지털트윈의 활용 관점에서 제시했다. 이와함께  미래 공공시설 디지털트윈 활용방안과 공공기관의 발주관리 관점의 협력방안을 제시했다.   디지털 트윈 트랙에서는 ▲ 라이크코퍼레이션 최강배 대표와 유신 임성순 상무, 한국과학기술원 차승현 부교수가 발표했고,  AI in AEC 트랙에서는 ▲ 충북대학교 손동화 교수, 텐일레븐 김선후 기획실장, 서울시립대학교 정호성 박사과정이 발표했으며, 엔지니어링 트랙에서는 ▲ 한국도로공사 이병주 선임연구위원, 디엘이앤씨 이상영 담당, 현대엔지니어링 이창희 책임매니저, 유니티코리아 장건우 팀장이 발표했다. 상세 내용은 빌드스마트포럼 행사페이지 에서 확인할 수 있다. 한편 빌딩스마트협회는 정기총회를 개최하고 2023년 사업계획으로, BIM AWARDS 2023, 빌드스마트 컨퍼런스 2023(11월 중)을 개최할 것으로 의결했다. 또한 협회 올해 연구 사업으로는 인공지능 기반 건축설계 자동화 기술개발, 광역단위 노후건축물 디지털 안전워치 기술개발, 한국공항공사 '공항시설정보 통합관리시스템(KAC-BIM)' 기반체계 구축 용역 등을 진행하고 있다고 소개했다.  

데이터와 AI로 인간 중심의 컴퓨터 비전을 구현   제라드 에스포나(Gerard Espona)는 인간 수준의 인식 능력을 로보틱스에 내장할 수 있는 핵심 기술을 보유한 룩소니스(Luxonis)에서 시뮬레이션 리드로 일하고 있다. 그는 오랜 유니티 사용자이자 ‘메이드 위드 유니티(Made with Unity) : AI’ 시리즈의 로봇 디지털 트윈 프로젝트를 제작했으며, 업계에서의 오랜 경험을 바탕으로 컴퓨터 비전(CV)의 현재와 향후 전망을 제시했다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아     접근성 꾸준히 높아지는 컴퓨터 비전 최근 몇 년 동안 컴퓨터 비전과 인공 지능 기술은 시장 규모 및 업계 도입률 면에서 다른 분야에 비해 가장 빠르게 성장했다. 공간 분석을 위한 컴퓨터 비전과 최첨단 AI는 반복적인 작업과 복잡한 과정을 개선하고 자동화하는 데 사용되었다. 컴퓨터 비전과 인공 지능 기술의 대중화 덕분에 새로운 현실이 가능해졌다. 점점 더 저렴해지는 하드웨어를 비롯하여 깊이 인식(depth perception) 기능과 머신러닝 기술이 개선되어 최첨단 CV/AI 시스템에 실제 솔루션을 배포할 수 있게 되었다. 최첨단 AI를 사용하는 공간 CV를 사용하면 데이터 센터 서비스 없이도 뎁스 기반 애플리케이션을 배포할 수 있으며, 기기 자체에서 이미지를 처리하여 사용자의 개인정보를 보호할 수 있다. 접근성이 좋아진 하드웨어와 함께 소프트웨어, 머신러닝 워크플로 등 다양한 부분이 개선되고 있다. 여전히 매우 전문적인 분야에 기술적인 문제도 많지만, 접근성이 좋아지고 있으며 사용자가 직접 모델을 훈련시킬 수 있는 툴도 제공하고 있다.   컴퓨터 비전의 도전 과제 표준 머신러닝(ML) 파이프라인/워크플로에서 대규모의 최첨단 컴퓨팅이나 배포는 문제가 될 수 있다. 일반적으로 겪는 가장 큰 문제는 실제 애플리케이션에서 머신러닝 모델을 제작하고 개선할 때 필요한 비용과 타임라인을 줄이는 것이다. 다시 말해, 지속해서 모델을 개선할 수 있는 원활한 파이프라인을 만들기 위해 모든 기기를 어떻게 관리할 것인지가 중요하다.   ▲ 일반적인 머신러닝 파이프라인   또한 컴퓨팅 처리 면에서는 내재적인 제한으로 인해 기기에 배포한 최종 모델에 앱 용량 축소, 성능 개선 등 별도의 작업이 필요하다. 그렇지만 임베디드 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 반복 작업으로 인해 처리 기능이 비약적으로 좋아지고 있다. 공간 CV/AI 분야는 여전히 많은 전문 지식과 시스템이 필요한 분야이다. 수많은 기술적 문제로 인해 워크플로가 복잡하고 번거로운 경우가 많기 때문에 가치를 더하는 작업이 아닌 워크플로를 원활히 개선하는 데 대부분의 시간을 쏟게 된다. 데이터 세트 생성(이미지와 동영상의 수집 및 필터링), 이미지 주석 처리, 전처리/증강 과정, 훈련, 배포, 지속적인 개선을 위한 피드백 처리 등은 매우 복잡한 과정이다. 워크플로의 각 단계는 기술적으로 난이도가 높고 보통 시간과 비용이 많이 소요되며, 연결이 제한된 외딴 지역에서 작업하는 시스템의 경우 더 어렵고 비용이 많이 든다. 룩소니스는 고객이 복잡한 작업을 대규모로 진행하고 자동화할 수 있는 솔루션을 제작 및 배포하도록 지원함으로써 이런 문제에 직접 대응하고 있다. 룩소니스는 사명인 ‘손쉬운 로보틱스 비전’을 실현하기 위해 훌륭하고 합리적인 가격의 뎁스 지원 하드웨어를 제공하고 있을 뿐만 아니라, 합성 데이터 세트 및 시뮬레이션을 포함하는 견고하고 원활한 ML 파이프라인을 제공하고 있다. 또 다른 중요한 과제는 모델의 해석 가능성과 데이터 세트 생성 과정에 윤리적인 측면과 개인정보 보호 및 편견의 관점을 고려해야 한다는 것이다. 마지막으로는 전 세계적인 칩 공급 문제로 인해 하드웨어를 공급하기가 어려워졌다는 점을 들 수 있다.   ▲ 룩소니스는 ‘손쉬운 로보틱스 비전’을 사명으로 삼고 있다.   데이터 중심 AI가 중요한 이유 데이터 중심 AI는 작동 중인 모델의 성능이 낮을 때 유용하다. 모델을 최적화하기 위해 많은 시간을 투자하지만, 실제로 개선되는 부분은 거의 없는 경우가 많다. 하지만 데이터 중심 AI를 사용하면 데이터 세트 분석, 정리, 개선에 투자하게 된다. 일반적으로 모델의 성능이 낮을 때는 데이터 세트 자체에 문제가 있는 경우가 많다. 모델의 성능을 높일 수 있는 데이터가 충분하지 않기 때문이다. 데이터가 충분하지 않은 이유로는 다음의 두 가지를 들 수 있다. 첫 번째는 현실에서 수집하기 어려운 방대한 양의 데이터가 모델에 필요한 경우이다. 두 번째는 현실에서는 발생하는 데 시간이 오래 걸리는 드문 사례에 대한 예시가 충분하지 않은 것일 수 있다.   ▲ 보잉의 프로젝트는 실제 데이터가 부족하고 데이터 수집에 비용이 많이 소요되어 모델의 성능이 낮았으나, 합성 데이터로 데이터 부족 문제를 해결한 예이다.   이 두 가지 상황 모두 합성 데이터 세트를 사용하여 해결할 수 있다. 유니티의 컴퓨터 비전 툴 덕분에 사실적인 신(scene)을 만들어서 머티리얼, 광원 조건, 오브젝트 배치 등의 요소를 무작위화하는 과정이 쉬워졌다. 컴퓨터 비전 툴에는 2D 바운딩 박스, 3D 바운딩 박스, 의미론적/인스턴스 분할, 인체 관절 키포인트 등 흔히 사용되는 레이블이 포함되어 있다. 또한 커스텀 랜더마이저(custom randomizer)와 레이블러(labeler), 주석으로 쉽게 확장할 수 있다.   ▲ 유니티의 컴퓨터 비전 툴을 사용하여 생성한 2D 바운딩 박스   ▲ 유니티의 컴퓨터 비전 툴을 사용하여 생성한 3D 바운딩 박스   인간 중심 컴퓨터 비전이 필요한 이유 최첨단 CV/AI를 사용하여 자동화하거나 개선하려는 대부분의 작업에는 명백한 안전 및 보안상의 이유로 사람을 감지해야 하는 작업이 포함된다. 자율 시스템이나 로봇이 작동할 때 사용자의 안전을 보장하는 것은 매우 중요하기 때문에 모델은 인간에 대한 데이터를 학습해야 한다. 다시 말해서 사람의 자세나 외모와 같은 정보를 포함하여 전체 인구를 대표하는 수많은 양의 이미지를 캡처해야 한다. 모델을 훈련하기 위해 실제 인간 데이터를 캡처하기 시작할 때부터 개인정보 보호, 윤리, 편견과 관련된 여러 우려 사항을 마주하게 된다. 다행히도 합성 데이터 세트를 사용하면 인간 3D 모델과 자세를 사용해 이러한 문제를 줄일 수 있다. 한 가지 사례로 유니티 팀의 ‘PeopleSansPeople’ 프로젝트가 있다. PeopleSansPeople은 3D 모델과 표준 애니메이션을 사용하여 인체의 자세를 무작위화하는 인간 중심 합성 데이터 세트 생성기이다. 또한 유니티 프로젝트 템플릿을 사용하여 자체 3D 모델과 자세를 추가하여 인간 합성 데이터 세트를 생성할 수 있다. 룩소니스에서는 이 프로젝트를 기반으로 인간 합성 데이터 세트와 훈련 모델을 제작하고 있다. 보통 유니티 컴퓨터 비전 툴의 레이블러, 주석, 무작위화를 고도로 커스터마이즈하여 크고 복잡한 데이터 세트를 생성한다. 이를 통해 룩소니스 ML 팀은 실제 데이터 수집과 수동 주석 처리를 기다리지 않고도 고객과 더 빠르게 반복 작업을 진행할 수 있다.   ▲ 유니티 팀의 ‘PeopleSansPeople’ 프로젝트   컴퓨터 비전의 도입을 촉진하는 기술 발전 트랜스포머 아키텍처가 도입된 이후 CV 작업을 더 쉽게 진행할 수 있다. 달리 2(DALL-E 2)와 같은 생성 모델을 사용하여 합성 데이터 세트를 만들고, NeRF를 신경망 접근 방식으로 사용하여 이미 존재하는 오브젝트와 신에 새로운 관점을 생성할 수 있다. 컴퓨터 비전 기술의 발전에 대한 대중의 관심도 높아지고 있다. 뛰어난 주석 툴과 사전에 훈련되어 바로 사용할 수 있는 모델이 포함된 라이브러리를 사용할 수 있다는 점 역시 컴퓨터 비전 도입을 촉진하고 있다. 컴퓨터 비전 사용 증가에 기여하고 있는 한 가지 핵심 요소는 VPU(Vision Processing Units : 비전 처리 장치)의 빠른 발전이다. 이를 통해 현재 사용자는 4TOPS 처리 능력(현 Intel Movidius Myriad X)으로 호스트 없이 기기에서 모델 추론을 수행할 수 있다. 차세대 VPU는 성능 면에서 비약적인 도약을 이루어, 더 복잡한 CV/AI를 엣지에 배포할 수 있을 것이다. 예를 들면, 농업과 관련된 적용 사례로서 드론을 사용하여 소를 추적하고 모니터링하는 CV/AI 애플리케이션이 있다.   ▲ 달리 2에서 텍스트 설명을 입력으로 사용하여 AI가 생성한 이미지   ▲ Roc4T 팀의 소 추적 작업(OpenCV Spatial AI Contest 2021)   ■  기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

유니티의 존 리키텔로(John Riccitiello) CEO는 2022년 11월 열린 ‘유나이트 2022(Unite 2022)’ 간담회에서 디지털 트윈에 대해 “가상현실과 현실 세계가 실시간으로 연동이 되는 디지털 트윈은 이미 작동하고 있다”고 진단했다. 실제로 디지털 트윈은 도시, 공항, 공장 등 다양한 분야에서 구현되고 있으며, 관련 산업은 더욱 확대될 것으로 기대된다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아   인공지능(AI) 솔루션 기업 알테어가 한국을 포함한 미국, 중국, 프랑스 등 10개국의 데이터 과학, 정보 기술(IT) 및 정보 시스템(IS), 제품 개발, 경영 관리 등과 관련된 직무 종사자 2007명을 대상으로 진행한 ‘2022 디지털 트윈 글로벌 연구 보고서’에 따르면, 전체 응답자 중 69%가 디지털 트윈을 사용하고 있으며 도입 기업 중 71%가 지난 1년 내 해당 기술에 투자하기 시작했다고 대답했다. 특히, 한국은 65%가 ‘디지털 트윈을 활용하고 있다’고 응답해 10개국 중 5위를 차지했으며, 디지털 트윈을 도입하지 않은 한국 응답자 가운데서도 56%가 향후 1~2년 이내에 관련 기술을 도입할 것이라고 답하며 디지털 트윈의 활용도는 더욱 확대될 것으로 전망된다. 또한, 전세계 디지털 트윈 시장 역시 2026년 333억 달러에서 2035년 1153억 달러로 성장할 것으로 예상되는 만큼, 운영 최적화부터 ESG 목표 달성까지 기업 운영의 전방위적인 측면에서 활용될 것으로 기대를 모은다. 그 가운데 실시간 3D 콘텐츠 제작 및 운영 플랫폼을 제공하는 유니티가 디지털 트윈 산업에서 활발하게 사용되고 있다.   프랑스 파리의 디지털 트윈 기반 도시 개발   그림 1. 시각화 솔루션을 제공하는 프랑스 기업 벡츄엘이 제작한 파리의 디지털 트윈   글로벌 기술 정보 회사인 ABI 리서치(ABI Research)는 2025년까지 전 세계 500개 이상의 도시에서 디지털 트윈을 구축할 예정이라고 밝혔다. 이미 많은 도시에서 환경, 기후 변화, 교통 등과 같은 도시 문제를 해결하기 위해 디지털 트윈을 도입하고 있다. 대표적으로 프랑스 파리의 공무원과 건축가들은 건물을 더 효율적으로 설계하고 검토, 시공하기 위해 파리 대도시 권역을 디지털 트윈으로 제작하고 있다. 시각화 솔루션을 제공하는 프랑스 기업 벡츄엘(Vectuel)이 제작한 파리의 디지털 트윈이 그것이다. 벡츄엘은 유니티를 활용하여 파리 대도시 권역을 디지털 트윈으로 구현하는 프로젝트를 10년 넘게 진행하고 있다. 2021년 기준, 제작 중이거나 구상 단계에 있는 건물까지 포함하여 총 200만 개의 건축물이 1000㎢ 규모의 대지에 조성되어 있다. 파리의 인프라를 디지털로 구현 및 시각화함으로써 건축 양식, 색상, 평면도, 장비 배치와 관련된 결정을 빠르고 정확하게 내릴 수 있게 되고, 다운타임이나 시공 시간, 오류를 비롯한 전반적인 프로젝트 비용을 줄일 수 있게 됐다.   정교하고 인터랙티브한 트론헤임 모델링   그림 2. 마틴 비쇠가 유니티로 구현한 상세한 도시 디지털 뷰   노르웨이에서 네 번째로 큰 도시인 트론헤임(Trondheim)에서도 디지털 트윈을 적극적으로 도입하고 있다. 트론헤임은 북유럽의 유서 깊은 아름다움과 매력을 보존하는 도시 설계를 위해 ‘트론헤임 2050(Trondheim 2050)’ 공모전을 개최했고, 많은 대중들이 참여하며 도시의 미래 비전을 모델링했다. 그 중 공모전에 참여한 지리 데이터 전문가 마틴 비쇠(Martin Vitsø)는 유니티를 사용해 2050년의 트론헤임을 인터랙티브하게 구현해냈다. 마틴 비쇠는 프로젝트에서 유니티를 사용해 여러 도시 구역의 스케치업(SketchUp) 모델 및 주요 지리 정보 시스템(Geographic Information System : GIS) 데이터를 배치했다. 이렇게 탄생한 도시의 상세한 디지털 뷰는 VR을 사용한 가상 투어로 구현하고 인터랙티브 반응형 맵에 대중이 직접 참여할 수 있게 하는 등, 디지털 트윈 방식을 통한 접근성을 높이며 도시와 대중의 뜨거운 반응을 얻었다.   항구 인프라 디지털 트윈 구축을 통한 커뮤니케이션 및 협업   그림 3. 시토와이즈가 고품질 시각화를 통해 구축한 오울루 항구의 디지털 트윈   시토와이즈(Sitowise)는 유니티를 통해 실시간 시뮬레이션을 실행하고, 스마트 시티를 건설하고, 디지털 트윈을 디자인하는 커스텀 경험을 만들어 나가고 있다. 지능형 교통, 스마트 거리, 빌딩 및 도로 시설물을 비롯하여 사람들의 움직임에 대한 정보까지 3D로 표현한 가상 환경인 아우라(Aura)를 제작하거나, 건설 프로젝트 및 스마트 시티의 전체 라이프 사이클에 대한 포괄적인 솔루션으로 사용하는 등 기존 건축 환경의 한계를 뛰어넘고 있는 것이다. 특히 시토와이즈는 핀란드 오울루(Oulu) 항구의 항구 인프라를 고품질 시각화를 기반으로 한 디지털 트윈으로 구축함으로써 운영 계획 및 최적화, 보안 관리 및 관찰, 이해 관계자들의 간의 커뮤니케이션 및 협업에 사용되고 있다. 실제로 상품 선적 및 하역 과정에서 발생할 수 있는 문제를 관리하기 위해 디지털 트윈으로 비용 개선, 지속 가능한 환경 등과 관련된 시나리오를 관찰하고 분석함으로써 항구 운영의 효율성과 최적화를 개선할 수 있다. 이 외에도 오울루 항구의 동적인 인터랙티브 디지털 트윈은 병목 현상 제거, 운송 및 물류 흐름의 환경적 영향 최소화, 보안 및 안전 강화, 항구 운영의 효율성 및 신뢰성 개선, 향후 비용 절감 등에 도움이 되는 등, 항구 이해 관계자와 수출 기업에 현대적인 디지털 서비스와 경쟁력을 제공하는 데 도움이 됐다는 평가다.   공항 운영 최적화를 위한 디지털 트윈 도입   그림 4. 밴쿠버 국제 공항에 구축한 종합적인 디지털 트윈   항공 분야에도 디지털 트윈이 적용되고 있다. 미국 라스베이거스에서 개최된 IT·가전제품 박람회 CES 2023에서는 인천국제공항공사가 디지털 트윈 기반 첨단 공항 운영 방식을 체험할 수 있는 전시관을 마련해 미래 공항의 모습을 제시하기도 했다. 해외에서는 밴쿠버 국제 공항(YVR)이 공항의 디지털 혁신을 추진하고 있다. 유니티 엔진을 기반으로 YVR 디지털 트윈을 생성한 것인데, 주요 항공 시설의 종합적인 디지털 트윈을 구축한 대표 사례로 꼽힌다. 밴쿠버 국제 공항은 YVR 디지털 트윈을 구축함으로써 공항 운영을 개선했으며, 온실가스 배출 감소를 통한 탄소 중립도 실현했다. 이외에도 YVR 디지털 트윈은 데이터 통합과 시스템 최적화를 통해 코로나19에 대응하는 터미널 레이아웃을 설계했으며, 비상 전략 계획을 지원하기 위한 공항 교통 시뮬레이션도 가능하게 했다.   디지털 트윈을 통한 자동차 생산 공정 혁신 현실화   그림 5. 유니티-현대자동차, '미래 메타버스 구축 및 로드맵 마련을 위한 전략적 파트너십' 체결 인포그래픽   디지털 트윈 기술은 자동차 시장에서도 주목을 받고 있다. 이번 CES 2023에서 마이크로소프트가 제시한 차량 소프트웨어와 메타버스를 활용한 차량 구입의 미래, 시뮬레이션 소프트웨어 기업 모라이가 선보인 자율주행 시뮬레이션 플랫폼 등 디지털 트윈을 접목한 혁신 기술을 선보인 것이 그 예다. 유니티 역시 CES 2022에서 글로벌 모빌리티 기업인 현대자동차와 ‘미래 메타버스 플랫폼 구축 및 로드맵 마련을 위한 전략적 파트너십(MOU)’을 체결하며 관심을 모았다. 유니티와 현대자동차는 MOU를 통해 실시간 3D 메타버스 플랫폼에 현실의 ‘스마트팩토리’ 공장을 디지털 트윈 개념을 바탕으로 그대로 구현한 디지털 가상 공장 ‘메타팩토리(Meta-Factory)’를 구축하고 있다. 메타팩토리를 통해 현대자동차는 현장 밖에서도 최적의 운영 여건을 평가, 계산, 조성하기 위한 수많은 시나리오의 가상 테스트가 가능하고, 고객들은 영업, 마케팅 및 고객 경험 전반에 걸쳐 디지털 방식으로 다양한 자동차 관련 솔루션을 체험하고 테스트할 수 있을 것으로 보인다.   가상 세계와 현실을 잇는 디지털 트윈 기술의 도입   그림 6. 유니티-LG CNS, 메타버스 사업 협력을 위한 플래티넘 파트너십 체결   디지털 전환(DX)이 화두로 떠오르며 IT 업계에서는 관련 기술 서비스 개발 및 전문 기업과의 협력이 중요해지고 있다. 그 가운데 유니티는 물리(physics) 기능, 멀티 플랫폼 지원 등 디지털 트윈과 관련된 핵심 기술 역량을 토대로 DX 전문기업 LG CNS와 사업 협력에 나서고 있다. 양사는 유니티의 물리 엔진 기술과 LG CNS의 DX 기술을 융합해 물류센터의 모니터링 시스템을 개선했다. 공장이 돌아가고 있는 상황을 모니터 속 3D 화면으로 실물을 보듯 점검하고, 상황실에서는 시뮬레이터 상에 표시된 위치만 보고도 어떤 장비에 문제가 발생했는지 직관적으로 파악할 수 있게 됨으로써 물류센터의 운영 효율을 높였다.     ◼︎ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 및 공급 : 유니티코리아 주요 특징 : 게임 제작 및 멀티플레이어 경험 개발 향상, 그래픽스의 확장성 및 생산성 향상, 확장 가능한 에디터 플랫폼 통합 및 최적화, XR 제작 간소화 등     실시간 3D 콘텐츠 제작 및 운영 플랫폼을 제공하는 유니티가 ‘유니티 2022.2 테크 스트림(Unity 2022.2 Tech Stream)’을 출시했다. 유니티 2022.2 테크 스트림은 2022년 5월 출시한 ‘유니티 2022.1 테크 스트림’의 다양한 의견을 기반으로 최신 개선 사항 및 기능이 적용되었으며, 2023년 출시되는 안정화 버전인 ‘유니티 2022 LTS(Long Term Support)’에 적용될 예정이다. 유니티 2022.2 테크 스트림 릴리스의 주요 기능과 개선 사항은 다음과 같다.   더욱 야심찬 게임 제작 유니티 2022.2 테크 스트림에는 엔티티 컴포넌트 시스템(Entity Component System, 이하 ECS)가 제공된다. ECS는 높은 수준의 제어와 결정론적 분명성으로 더욱 야심찬 게임 제작을 지원하는 데이터 지향 프레임워크다. ECS와 데이터 지향 설계를 활용하면 복잡한 게임플레이 메카닉스와 풍부하고 역동적인 환경도 간편하게 구현할 수 있다. 유니티 ECS는 정식 버전으로 유니티 2022.2 테크 스트림부터 제공되며, 기본 패키지인 엔티티(Entities) 패키지를 비롯해 넷코드(Netcode), 그래픽스(Graphics) 및 물리를 위한 ECS 호환 패키지도 포함된다.   ▲ 스턴락 스튜디오는 ECS를 효과적으로 활용하여 ‘브이 라이징’을 제작했고, 출시 첫 주 만에 100만 건 이상의 판매를 달성했다.   유니티의 ECS를 활용하여 제작된 게임으로는 스턴락 스튜디오(Stunlock Studios)의 브이 라이징(V Rising)이 대표적이다. 스턴락 스튜디오는 ECS로 전환한 덕분에 5㎢ 너비의 맵에서 상호 작용이 가능한 인게임 애셋을 16만 개 이상으로 크게 늘리고 35만 개가 넘는 서버 측 엔티티를 통해 게임 경험을 제공할 수 있게 됐다.   모두를 위한 멀티플레이어 경험 개발 유니티 2022.2 테크 스트림에는 로컬 협동 플레이를 비롯한 여러 게임 시나리오에서 보다 간편하게 멀티플레이어 기능을 구현할 수 있는 넷코드 포 게임오브젝트(Netcode for GameObjects) 패키지가 포함됐다. 이 패키지는 익숙한 게임 오브젝트 기반의 프로그래밍 기법을 사용하며, 로 레벨 기능을 추상화하므로 원하는 멀티플레이어 경험을 제작하는 과정에서 작성해야 하는 코드 수를 줄일 수 있다.   ▲ 넷코드 포 게임오브젝트를 사용하여 제작된 Fika Productions의 ‘Ship of Fools’   보다 까다로운 대규모 게임의 경우, 넷코드 포 엔티티(Netcode for Entities)를 사용하면 성능 저하 없이 게임의 월드 규모, 플레이어 수와 복합적인 네트워크 인터랙션을 늘릴 수 있다. 최근 유니티는 유니티 게이밍 서비스(Unity Gaming Services, 이하 UGS) 내 멀티플레이어 솔루션 제품군을 출시했다. 이 셀프 서비스 기반의 제품군을 활용하면 멀티플레이어 게임의 호스팅과 커뮤니케이션 등을 운영할 수 있다.   확장성이 뛰어난 그래픽스 유니티는 더욱 간소화되고 확장성이 뛰어난 워크플로를 통해 유니버설 렌더 파이프라인(Universal Render Pipeline, 이하 URP)과 빌트인 렌더 파이프라인(Built-in Render Pipeline)의 성능을 유사하게 만들고자 노력하고 있다. 또한 빌트인 렌더 파이프라인의 포워드 패스와 유사한 포워드+(Forward+) 등의 주요 툴을 개선했으며, 이제 포워드+의 광원 수 제한이 없어져 여러 플랫폼에서 최적의 품질로 확장할 수 있다.   ▲ 포워드+로 씬에 다량의 광원을 통합하고 확장할 수 있다.   또 다른 주요 기능인 데칼 레이어(Decal Layer)를 사용하면, 여러 오브젝트가 신(scene)의 다양한 데칼 프로젝터를 통해 받는 영향을 필터링하고 설정할 수 있다. 데칼은 신에 세부적인 텍스처를 추가하는 데 사용될 수 있으며, 특히 머티리얼의 반복성을 깨고 패턴을 세부적으로 표현할 때 유용하게 활용 가능하다.   ▲ 데칼 레이어를 사용하면 신의 특정 데칼 프로젝터에서 메시를 분리할 수 있다.   이외에도 부드러운 전환을 위한 LOD 크로스페이드(Crossfade)를 추가하고, 빌트인 렌더 파이프라인의 기존 프로젝트를 URP로 업그레이드할 수 있는 빌트인 컨버터 개선 등 URP 업데이트도 진행됐다. 두 렌더러 모두에서 셰이더 그래프 풀 스크린 마스터 노드 및 커스텀 포스트 프로세싱을 통한 렌더링 경험을 맞춤화하는 것도 가능하다. HDRP(고해상도 렌더 파이프라인)는 물리 기반의 더 아름다운 환경과 디테일한 캐릭터를 제작할 수 있도록 개선됐다. 바다, 강, 수중 효과를 렌더링할 수 있는 새로운 HDRP 물 시스템을 활용하여 정확도 높은 환경을 확장할 수 있으며, 볼류메트릭 머티리얼을 사용해 셰이더 그래프로 절차적 로컬 포그를 만들 수 있다. 또한 개선된 클라우드 레이어 동적 광원으로 더욱 사실적인 하늘을 구현하고, 여러 볼류메트릭 클라우드 조건을 블렌딩 하는 것도 가능하다.   ▲ 여러 날씨 상태를 원활하게 블렌딩하고 구름, 비, 조명 조건에 따른 실시간 변화를 살펴볼 수 있다.   시네마틱 렌더를 활용하면 커스틱 효과가 적용된 눈 시네마틱(Eye Cinematic)과 PCSS 그림자를 갖춘 사실적인 캐릭터를 렌더링할 수 있다. HDRP의 패스트레이싱(Path Tracing) 디노이저를 통해 엔비디아 옵틱스(NVIDIA Optix) AI 가속 디노이저와 인텔 오픈 이미지(Intel Open Image) 중에서 선택할 수도 있다.   생산성 향상 이번 릴리스에는 생산성과 속도를 높이기 위한 새로운 저작 기능과 워크플로 개선 사항이 포함됐다. 먼저, 프리팹 시스템의 경우 여러 가지 업그레이드가 추가되어 씬의 프리팹 인스턴스나 중첩된 프리팹 인스턴스의 프리팹 애셋을 빠르게 교체할 수 있게 됐다.   ▲ 신 내 프리팹 인스턴스의 프리팹 애셋 교체   더 빠르게 환경을 제작하기 위한 지형 도구(Terrain Tools) 패키지의 페인트 디테일(Paint Detail) 브러시를 사용하면 여러 디테일 유형을 동시에 흩뿌리기할 수 있으며, 디테일 유형별 밀도 설정도 가능하다. 원하는 플랫폼의 성능을 달성하기 위해 품질 설정에서 디테일 밀도 설정 및 기타 몇 가지 터레인 설정을 오버라이드하는 것도 가능하다.   ▲ 지형 도구의 페인트 디테일 브러시로 여러 유형의 디테일 동시 흩뿌리기   이와 함께 스플라인에 개선된 툴 및 API 기능을 사용하여 환경 내에서 강, 도로, 카메라 트랙 및 기타 경로 관련 기능과 툴을 더 효율적으로 만들 수 있다. 또한, AI 내비게이션을 사용하여 수동으로 규칙을 코딩할 필요 없이 3D 캐릭터에 빠르게 지능을 더해 게임 월드에서 움직이게 하는 것도 가능하다.   확장 가능한 에디터 유니티 2022.2 테크 스트림 릴리스에서는 UI 툴킷이 에디터 커스터마이징에 있어 IMGUI와 기능상 동등해졌으며, 에디터 툴을 위한 솔루션으로 권장된다. 따라서 관심사를 더 효율적으로 분리하고, 더욱 유연한 레이아웃과 고급 스타일링을 활용할 수 있게 됐다.   ▲ UI 툴킷을 사용하여 커스텀 에디터 툴 및 확장 기능을 구축할 수 있다.   UI 툴킷으로 만든 기본 인스펙터, 포팅된 빌트인 프로퍼티 드로어(Property Drawers), 다중 열이 지원되는 트리뷰(TreeView) 컨트롤, 새로운 벡터 드로잉 API와 같은 업데이트가 포함된 이번 릴리스는 IMGUI와 유사한 기능을 제공할 뿐만 아니라 런타임 사용 사례도 지원된다.   플랫폼 통합 및 최적화   ▲ 다이렉트X 11 및 다이렉트X 12에서 드로우 콜이 많은 경우의 CPU 성능 테스트 결과 비교   다이렉트X 12(DirectX 12)의 테스트 단계가 종료되고 유니티 2022.2 테크 스트림 릴리스에 정식으로 포함됐다. 이제 일부 프로젝트에서는 특히 드로우 콜이 많은 씬의 경우 다이렉트X 11과 동등하거나 더 좋은 성능을 확인할 수 있을 것으로 기대된다. 현재 다이렉트X 12는 엑스박스 게임 개발에 사용할 수 있는 실시간 레이트레이싱과 같은 고급 그래픽스 기능의 기반이 되고 있으며, 더 나아가 윈도우 및 엑스박스(Xbox) 개발에 대한 권장 그래픽스 API로 자리매김하게 되었다.   ▲ 인디 아티스트 사쿠라 래빗(Sakura Rabbit)은 레이트레이싱과 DX12를 함께 활용하여 풍부한 실시간 씬을 제작했다.   XR 제작 간소화 유니티 XRI 인터랙션 툴킷(XR Interaction Toolkit)으로 더욱 간편한 크로스 디바이스 XR 제작이 가능하다. XRI는 여러 컨트롤러에서 사용되는 일반적인 상호 작용을 위한 프레임워크를 제공하여 잡기, 마우스 오버, 선택, 오브젝트와의 가능한 상호 작용을 나타내는 시각적 피드백 등을 지원한다. 현재 최신 버전인 XRI 2.2에는 여러 오브젝트 잡기 지원 및 새로운 이동 방법이 추가되었으며, Starter Assets 샘플 패키지를 통해 즉시 사용 가능한 프리팹 컬렉션도 제공한다. AR 파운데이션(AR Foundation)도 버전 5.0으로 업데이트되며 개발 시간을 단축하기 위한 두 가지 주요 기능이 포함됐다. 하나는 플레이 모드를 사용하여 에디터에서 AR 앱을 테스트할 수 있는 시뮬레이션 기능으로, 이번 업데이트를 통해 지금까지 AR 개발자들이 자주 겪었던 어려움을 해결할 수 있게 돕는다. 또한 AR 디버그(AR Debug) 메뉴도 새로운 프리팹으로 추가되며, 기기에서 사용할 수 있는 설정을 확인하고 평면 및 포인트 클라우드 위치와 같은 AR 하위 시스템 데이터를 시각화할 수 있게 됐다. 또한 메타 퀘스트 프로(Meta Quest Pro), 플레이스테이션 VR2(PlayStation VR2), 매직 리프 2(Magic Leap 2) 등의 주요 플랫폼도 지원한다.   ▲ 빈치 게임즈(Vinci Games)의 ‘블랙탑 후프(Blacktop Hoops)’는 입력 컨트롤에 유니티 XRI를 사용했다.   테크 스트림 자세히 알아보기 유니티 2022.2 테크 스트림와 관련된 더욱 자세한 내용은 릴리스 노트의 전체 기능 목록 및 유니티 매뉴얼 기술 자료를 통해 확인할 수 있다. 각 테크 스트림 릴리스는 다음 테크 스트림 릴리스가 출시될 때까지 매주 업데이트되지만, 새로운 기능이 장기적으로 지원되지 않을 수도 있으므로 작업물을 수시로 백업하는 것이 필요하다. 프로덕션 단계의 프로젝트에는 안정성과 지원이 제공되는 유니티 2021 LTS(Long Term Support, 장기 지원 릴리스)를 사용하는 것이 좋다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

엔지니어링 및 설계 컨설팅 회사, 노르컨설트   노르웨이의 종합 엔지니어링 및 설계 컨설팅 회사인 노르컨설트(Norconsult)는 유니티 리플렉트 리뷰(Unity Reflect Review)와 메타 퀘스트 2(Meta Quest 2)를 초기 투자에서부터 예비 조사, 프로젝트 계획 및 설계, 입찰 및 시공 감리, 프로젝트 구현, 운영 및 유지 관리까지 프로젝트 라이프사이클의 모든 단계에 사용하고 있다. 노르컨설트는 메타 퀘스트 2에서 유니티 리플렉트 리뷰를 사용하여 가상현실(VR)을 구현함으로써, 몰입도가 높은 환경에서 3D 데이터와 상호 작용하고 컨텍스트화하여 이해할 수 있게 됐다. 이를 통해 협업을 늘리고 시간을 절약하면서 워크플로를 개선할 수 있었다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아     유니티의 VR 헤드셋 지원 확대 유니티 리플렉트 리뷰에 VR 헤드셋인 메타 퀘스트 2에 대한 지원이 추가되었다. 이로써 VR을 활용하여 설계와 프로젝트, 현장 검토 방식을 혁신하고 프로젝트 이해관계자와 더 원활하게 소통하고 협업할 수 있게 됐다. 유니티 리플렉트 리뷰와 메타 퀘스트 2를 사용하면 사용자는 실시간 시각화로 더욱 다채로운 환경을 누릴 수 있고, 무선 VR로 접근성을 높일 수 있으며, 더 높은 수준의 협업을 통해 직원/팀/기업이 사무실이나 작업 현장에서 소통하는 방식을 혁신할 수 있다.   디지털 트윈 경험의 몰입도 향상 노르컨설트는 3년 전부터 유니티와 협업을 진행했다. 목표는 게임화 작업 내에서 확장현실(XR) 루틴을 간소화하고, 수동 루틴을 자동화하면서, 고객을 위한 가치를 창출하는 커스텀 IP 개발에 집중하는 것이었다. 노르컨설트는 유니티 리플렉트 리뷰 라이선스를 25개 보유하고 있다. 노르컨설트의 마리우스 자블론스키 디지털 혁신 부문 리더는 “노르컨설트는 무도면 설계와 시공 방식을 개척하고 다양한 시장 영역에서 성공적으로 이를 구현해 왔다. 즉, 풍부한 데이터를 갖춘 통합 디지털 트윈을 계약 기반으로 제공하고 있다”고 소개했다. 유니티를 사용하면 이러한 데이터를 몰입도 높은 XR 경험으로 간단하게 가져올 수 있다.     실시간 평가와 협업 프로세스를 혁신 노르컨설트는 설계 툴로 오토데스크 레빗(Autodesk Revit)을 사용하고 있지만, 일반적으로는 나비스웍스(Navisworks)나 BIM 360에서 유니티 리플렉트 리뷰로 작업을 진행한다. 유니티 리플렉트 리뷰는 데스크톱이나 VR, 증강현실(AR)에서 이해관계자, 설계, 안전 평가 등을 위해 프로젝트를 시각적으로 검토할 때 사용하고 있다. 노르컨설트는 유니티 에디터에서 커스텀 개발한 애플리케이션을 사용해, 유니티 에디터에서 무선 메타 퀘스트 2 기기에 로드한 *.apk 파일을 컴파일했다. 애플리케이션을 사용하여 안전 및 설계 전문가, 고객, 운영 인력과 함께 설계를 검토하고 실용적인 안전 평가를 진행했으며, 이를 통해 설계의 안전성 측면과 비상 시나리오에 대한 장비 배치를 평가했다. 자블론스키 리더는 “모든 인원이 함께 도면을 확인하는 세션을 갖는 대신, VR 운영 스테이션을 진행하면서 여러 사람이 동시에 참여하고 VR로 참여하지 못하는 인원은 화면으로 실시간 방송을 확인할 수 있었다”면서, “기존의 방식이었다면 인원 제한을 비롯한 각종 제약 사항으로 인해 팬데믹 도중에는 진행하기 어려웠을 것”이라고 설명했다. VR을 활용해 검토를 진행한 덕분에 사람들이 장소에 구애받지 않고 현재 있는 곳에서 실시간 평가 및 피드백 세션에 참여할 수 있었는 것이다. 또한, 연결을 해제한 뒤 보고서가 알 수 없는 폴더에 남아 있지 않도록 검토 결과는 프로젝트 관리 시스템에 바로 통합되어, 최적의 인사이트와 데이터플로를 보장할 수 있었다.   더욱 빠르고 직관적인 프로젝트 진행 메타 퀘스트 2와 유니티 리플렉트 리뷰의 결합은 프로젝트 작업 진행의 모습을 바꾸었다. XR도 유용하지만 모두에게 만족스럽지는 않았다. 하드웨어를 많이 사용하는 프로세스, 케이블, 트래킹 스테이션, 여러 기기의 충전, 여러 계정에 로그인 및 로그아웃하는 과정, 데이터 전처리, 익스포트, 패킹 및 업데이트 등 많은 작업으로 인해 XR은 소수의 사람만 사용할 수 있는 기술이었다. 반면, 유니티와 VR 헤드셋을 함께 사용하면서 번거로운 과정과 프로세스 병목 현상을 없앨 수 있었다. 언제든지 헤드셋을 착용하기만 하면 되는 환경이 마련된 것이다. 자블론스키 리더는 “유니티를 사용하면서 프로세스 수행 속도를 50% 높이는 동시에, 더욱 직관적인 작업이 가능해졌다”고 소개했다. 노르컨설트는 새로운 수처리 프로젝트의 시공을 시작하면서 VR 설계 검토를 적용했다. 또한 시공사, 운영 및 유지 관리에 대한 사례 외에 현장의 다양한 섹션을 기획하고 액세스하는 데 필요한 시간을 줄일 수 있는 다양한 사용 사례를 만들고 있다.       ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

AR 콘텐츠를 활용한 문화재 복원 프로젝트   황룡사는 경주시에 있던 사찰로 불국사와 함께 신라를 대표하던 사찰이다. 그러나 안타깝게도 건물 전체가 소실되어 황룡사가 있던 터만이 남게 되었다. 웅장한 신라시대의 유물이 사라져버린 것을 안타까워하던 국립문화재연구원은 고심 끝에 황룡사를 복원하기로 결심했다. AR(증강현실)로 문화재를 복원한다는 것은 결코 쉬운 작업이 아니었기 때문에 VR(가상현실)과 AR 콘텐츠를 능숙하게 다룰 수 있는 기업인 버넥트와의 협업이 필요했다. 수많은 고증과 연구를 통해 증강현실로 복원된 황룡사 중문과 남회랑 AR 콘텐츠는 ‘2021 Korean MWU(Made With Unity) Best Visualization 부문’을 수상하며 퀄리티를 인정받았다. 이번 호에서는 버넥트의 최주곤 PM과 강현석 개발자를 만나 문화재 복원 과정에 대해 들어보았다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아     문화재 복원이라는 새로운 시도 최주곤 PM은 국립문화재연구원으로부터 문화재 복원에 대한 협업을 제안 받고 반가운 마음이 앞섰다. 새로운 시도에 대한 설렘과 차별화된 결과물에 대한 기대감을 숨길 수 없었기 때문이다. 증강현실이라는 기술이 단순히 미래지향적인 것에 머무는 것이 아니라 과거와 현재, 그리고 미래를 연결할 줄 수 있는 콘텐츠로 발전해야 한다고 생각했던 최주곤 PM에게 문화재 복원이라는 프로젝트는 매력적으로 느껴졌다. 문화재 복원 제안을 받았을 당시에는 국립 문화재연구원 내부용 프로젝트였다. 최초의 목적은 문화재연구원의 학술 연구 결과를 시각화하는 것이었지만, 최주곤 PM과 강현석 개발자의 적극적인 참여로 일반인에게 서비스할 수 있는 형태의 콘텐츠로 프로젝트가 확장되었다. 증강현실로 복원된 황룡사의 중문과 남회랑의 모습은 기대 이상의 고증으로 실감나는 증강현실 구현에 성공했다. 버넥트 최주곤 PM은 “새로운 도전에는 늘 열려 있다”면서 “기술력이 담보되어 있으니까 한계를 설정해 두지 않는 것”이라고 강조했다.   피할 수 없었던 시행착오 XR 체험 콘텐츠로 재탄생한 황룡사 중문과 남회랑은 1층짜리 단층 내부와 2층짜리 중층 내부가 실제 크기로 구현되었다. 사용자는 현장을 실제로 거닐면서 구조물 곳곳을 즐기며 촬영할 수 있고 방문 시점에 따른 계절감도 느낄 수 있다. 특히 중층 내부의 경우는 실제로 2층에 올라갔다는 느낌을 받을 수 있도록 제작되었다. 덕분에 1년 정도의 시연 기간 동안 일반인과 언론에게 높은 평가를 받았다. 하지만 그 과정은 결코 쉽지 않았다. 문화재 복원 콘텐츠인 만큼 철저한 고증이 매우 중요한 이슈였는데, 황룡사에 대한 사료가 부족한 상황이었기 때문에 같은 시기의 다양한 자료들을 비교 분석하고 연구해야 했다. 기본적인 자료들은 연구원 측에서 받았지만 고증 분야의 전문 교수들을 직접 찾아다니며 자문을 구하는 일도 많았다. 또한, 도면으로 제작되어 있던 황룡사를 입체적인 3D로 복원하는 과정에서 반복되는 시행착오를 겪어야 했다. 최주곤 PM은 “서까래, 살창, 기단, 치미 등 단어부터 생소했다”면서 ”익숙해지는데 시간이 필요했고 시행착오도 많을 수밖에 없었다”고 말했다. 3D 모델링을 할 때마다 간격이나 높이 등 2D 도면에서는 확인할 수 없었던 구조적 결함이 발견되었던 것이다. 이러한 결함이 발견될 때마다 다른 연구 사례를 찾아보면서 다시 연구하고, 수정하고, 반영하는 작업이 반복되면서 많은 시간이 소요되었다. 매번 만나서 회의를 할 수 없다는 물리적 한계도 존재했는데, 유니티를 활용하여 3D 모델 뷰어를 만들어서 실시간으로 피드백을 확인하고 소통하면서 효율적으로 시간을 절약하고 오차 범위를 줄여 나갈 수 있었다.     발품으로 구현한 퀄리티 버넥트 강현석 개발자는 개발을 하면서 이렇게 많이 걸어 본 적은 처음인 것 같다며 말문을 열었다. 증강현실 콘텐츠에서 가장 중요한 것은 사용자가 얼마나 실감나게, 얼마나 진짜처럼 느낄 수 있는가 하는 부분일 텐데, 실감나는 구현을 위해서는 실제 위치와 콘텐츠 상의 위치의 오차 범위의 간극을 줄이는 것이 중요했다. 강현석 개발자는 중문에서 남회랑까지 270여 미터나 되는 엄청난 거리의 오차 범위를 어떻게 줄일 수 있을지 고민했다. 270미터는 실로 엄청난 거리이기 때문에 단순히 성능 좋은 태블릿이나 AR 코어만으로는 부족했다. GPS를 붙여 보기도 했지만 그조차도 오차 범위가 컸기 때문에 마커를 중간중간 여러 개 두는 형태로 추진했다. 그리고 일일이 발품을 팔면서 마커와 마커 사이 최적의 거리 확인을 위한 수많은 테스트를 진행했다. 270미터의 건물이 조금만 틀어져도 수십 미터가 틀어지는 결과가 나오기 때문에 정확한 측정을 위해 엄청난 공을 들였다. 실감나는 체험을 위해 강현석 개발자가 각별히 신경 쓴 부분은 또 있었는데, 빛과 그림자의 사실적인 구현이었다. 실제 환경의 그림자 방향과 디지털 객체의 그림자 방향을 일치시켜서 현실적인 몰입감을 증대하였다.   몰입감의 완성은 유니티 강현석 개발자는 유니티 사용은 선택이 아닌 필수였다고 하는데, 여러 측면에서 유니티가 유용했기 때문이다. 유니티는 모바일을 포함한 다양한 플랫폼을 동시에 지원하며, 또한 각각의 해상도가 다른 여러 개의 태블릿을 지원해야 하는 상황에서 UI를 공통으로 가지고 갈 수 있는 방법도 유니티 안에서 찾을 수 있었다. 유니티에서 제공하는 프리셋이라는 기능을 활용한 것인데, 해상도가 변경될 때마다 프리셋에 저장된 각각의 UI 정보를 불러오는 형태로 작업하여 UI를 공통으로 사용할 수 있었다. 더불어, 체험형 콘텐츠인 만큼 사용자가 재미를 느낄 수 있는 설정을 하는 데에도 유니티를 적극적으로 활용했다. 대표적으로 사용자가 황룡사를 배경으로 사진을 찍는 기능을 꼽을 수 있는데, 카메라로 찍은 이미지 위에 3D를 표시하면 3D 오브젝트가 카메라 배경 위로 떠서 사람이 3D에 가려지게 되는 문제가 발생한다. 이때, 유니티의 오클루전이라는 기술을 활용하여 3D 오브젝트가 사람 뒤에 나올 수 있도록 만들었고 덕분에 황룡상 중문에서 기념사진을 찍는 것이 가능해졌다. 강현석 개발자는 “결국 몰입감을 완성하는 건 기술이다. 그 기술을 구현하기 위해서는 유니티 말고 대안이 없었다”고 말했다.     핵심은 인터랙션 최주곤 PM과 강현석 개발자는 증강현실 콘텐츠의 핵심도 결국은 사람과 사람이 소통하는 인터렉션에 있다고 입을 모았다. 메타버스가 주목받고 있는 이유 역시 그 안에서 다양한 상호작용이 가능하기 때문이다. 버넥트 또한 사람과 사람 간의 활발한 소통 안에서 의미를 만들어 가는 것에 집중하면서 프로젝트를 확장시켜 나갈 계획이라고 밝혔다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

몰입형 학습으로 의료 서비스 역량을 높이다   무엇이든 직접 경험해 보는 것이 효과적인 학습 방법이라는 것은 누구나 아는 사실이다. 시행착오를 겪고 나면 많은 것을 배울 수 있다. 전문직업 교육에서는 이를 능동적 학습이라고 한다. 교육 분야에서는 다른 한 가지를 추가로 고려한다. ‘실제 상황에서 실수했을 때 어떤 일이 발생할 수 있는가?’ 이러한 상황은 심장외과의가 잘못된 동맥을 절단하는 재앙적인 상황부터 그래픽 아티스트가 잘못된 설정을 사용해 원하는 효과를 얻지 못하는, 크게 치명적이지는 않은 상황까지 다양하다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아   그림 1   교육에서는 결과성과 능동적 학습 사이의 관련성이 중요하다. 실수했을 때 치명적인 결과를 초래할 수 있는 작업을 가르칠 때는 학생들이 처음부터 잘 해내길 바란다. 누구도 조종사가 실제 비행에서 시행착오를 겪어가며 조종 방법을 배우길 바라지 않는다. 그래서 이 분야에 VR이 큰 영향을 미치고 있다. VR을 통해 학생들은 실수해도 안전한 공간에서 실제와 같은 환경을 익히고, 연습하며, 학습할 수 있다. 뿐만 아니라 VR을 이용한 몰입형 학습은 실제 교육 시뮬레이션만큼 효과적인 것으로 나타났다.   Connect the Dots의 의료 실습 교육 VR 교육의 좋은 예로 노르웨이 회사인 CTD(Connect The Dots)가 있다. CTD는 의료진이 광범위한 수술 교육을 받을 수 있는 가상 세계를 개발하기 위해 유니티를 선택했다. 가상현실의 교육 모델은 임상 관찰, 위험 평가에 사용될 뿐만 아니라 연간 2000만 명의 사망 사례와 관련하여 여러 다양한 조건의 구조화된 의사소통에도 사용될 수 있다. CTD의 CTO인 호바르 스나르비는 기술과 교육 모두에 열정을 쏟고 있다. 호바르는 노르웨이 과학기술대학교에서 수학하는 동안 VR을 사용할 때의 학습 결과에 대해 연구했다. 연구 결과에 따르면 의과 학생들은 의료용 인체 모형을 사용한 기존 시뮬레이션보다 VR 교육에서 더 높은 참여도를 보였고 교육 후의 기억력도 더 높게 나타났다. 호바르는 경제 및 재무 관리 분야의 전문 지식을 갖춘 여동생 시바 스나르비와 함께 실제 임상 치료를 위한 학습을 지원하고자 CTD를 설립했다. 처음에는 오큘러스(Oculus)로 개발을 시작했지만 더 다양한 헤드셋에 교육을 배포하기 위해 유니티 XR 플랫폼으로 전환했다. 목표는 모든 학생이 무선 VR 헤드셋을 장착한 후 바로 교육을 시작할 수 있도록 복잡한 사항이나 기술적 노하우가 필요한 부분을 최소화하는 것이었다.   그림 2. 현실처럼 환자와 상호 작용할 수 있는 가상 현실 교육   이러한 교육이 이뤄지려면 두 가지 요소가 갖춰져야 한다. 첫 번째, 정확도가 높아서 VR 공간이 현실처럼 느껴져야 한다. 그런 면에서 이 툴은 높은 정확도를 갖추고 있다. 가상의 환자에게 정확한 처치를 하지 않으면 여러 문제가 발생하고 심지어는 죽기까지 한다. 알타에서 열린 시뮬레이션 콘퍼런스에서 노르웨이 보건국의 앤 크리스틴 이흘레 멜비는 처음으로 VR 헤드셋을 테스트한 뒤 “CTD Helse의 교육 환경이 너무나 사실적이어서 실제 사람을 대상으로 현실에서 교육받고 있다는 느낌이 들었다. 어떻게 이렇게 사실적일 수 있는지 놀라웠다. VR 교육을 활용하면 분명, 현재 사용하는 기존 교육 방법을 보완하면서 더 많은 사람이 더 자주 학습할 수 있게 될 것이다. VR 기술은 의료 서비스 역량을 높이는데 중요한 역할을 할 수 있다”라고 말했다. 호바르가 말했듯이 현실에서 한 번 실수하는 것보다 VR에서 천 번 시도하고 실패하는 것이 더 낫다. 두 번째, 학습 결과에 부정적인 영향이 미치지 않는 선에서 교육에 들어가는 비용과 자원을 줄여야 한다. 이 툴을 사용하면 전국에 있는 임상의가 교육이 가능한 지역으로 이동하지 않고도 학습할 수 있다. 노르웨이와 같은 넓은 나라에서는 이 방법을 통해 많은 시간과 자원을 절약할 수 있다. VR 교육은 전 세계의 오지나 저개발 지역에서도 엄청난 가능성을 가지고 있다. 또한 CTD는 교실에 함께 있는 듯한 공유 학습 경험을 시뮬레이션한다. 학생들은 개별적으로 교육받을 수도 있지만, 교육을 위해 참석한 강사와 함께 학습할 수도 있다. 전국 각지의 학생들이 살고 있는 지역 안에서 실시간으로 소통하며 학습할 수 있다. 호바르는 이제 VR 기술이 의료 교육에 더 많이 사용될 때가 되었다고 생각한다. 그는 “7~8년 전에는 시장이 준비되지 않았지만, 지금은 모두의 관심을 받고 있다. 아직 회의론자들이 있지만, 일단 앱을 사용해 보면 생각이 바뀔 것”이라고 말했다.   그림 3. 학생들은 물리적으로 같은 장소에 있지 않아도 협력하며 학습할 수 있다.   유니티를 활용하여 수술 정밀도 개선 의료 분야의 또 다른 예로 VirtaMed LaparoS가 있다. VirtaMed LaparoS는 유니티의 3D 디지털 트윈 기술과 햅틱 피드백을 사용하여 실제 같은 수술 훈련을 제공한다. VirtaMed의 복강경 수술 훈련 시뮬레이터는 기존 의료 교육의 틀을 깨트린다. 이를 통해 수련의는 실제 환자의 몸이 아닌 시뮬레이터에서 부담 없이 수술 실습을 진행할 수 있다. 수련의는 이 시뮬레이션을 진행하는 동안 현실이라 믿고 훈련 시나리오에 몰입할 수 있다. 일례로 훈련 도중 가상의 환자가 피를 흘리는 경우, 출혈이 실제와 같이 표현되어야 수련의가 실제 수술처럼 몰입하여 해결 방안을 빠르게 찾을 수 있다. 또한 LaparoS 시뮬레이터는 수련의의 움직임을 밀리미터 단위로 기록하여 수련의의 수술 성과뿐만 아니라 시뮬레이션된 환자의 잠재적 예후에 대해서까지 귀중한 피드백을 제공한다. 복부를 비롯한 기타 신체 부위의 디지털 트윈을 사용한 시뮬레이션 훈련은 훈련의 속도를 높여 신규 외과의의 수술실 투입 시기를 앞당길 뿐만 아니라, 단체 훈련 시나리오를 지원하여 전반적인 훈련 비용을 절감한다.   그림 4. 수술 시뮬레이션을 통해 수련의는 환자가 위험에 처하지 않는 환경에서 까다로운 수술을 연습할 수 있다.   의료 교육 분야 외의 사용 사례 의료 교육 분야에 흥미로운 VR 교육 애플리케이션이 많지만, VR 기술은 다른 여러 업계에서도 많이 사용되고 있다. 공공 부문의 경우 Axon에서 공공 안전 담당자의 성과, 비판적 사고, 갈등 완화 기술을 향상하는 몰입형 VR 교육을 개발했다. Axon VR을 통해 안전 담당자는 정신 건강, 트라우마 등과 관련된 복잡한 현실 세계 시나리오를 생생하게 경험하게 된다. 이러한 경험을 통해 교육생은 자신감을 얻고 새로운 통찰력과 인식, 관점을 갖고 지역 사회의 요청에 대응할 수 있어 양측 모두에게 유익한 결과를 얻을 수 있다. Axon VR 교육 플랫폼은 현재 1200개 이상의 사법당국에서 사용되고 있다. 민간 부문의 경우, 폭스바겐에서는 VR 교육을 일찍 도입할수록 추후 생산성이 높아질 것으로 생각하고 있다. 2018년에 폭스바겐은 만 명의 직원에게 차량 조립부터 고객 서비스까지 모든 부문에 VR 교육을 활용하였다. 폭스바겐이 구축한 최첨단 교육 캠퍼스에서는 3000명의 직원이 VR과 VAT(Virtual Assembly Training, 가상 조립 교육)를 활용한 이틀 간의 과정을 통해 e-모빌리티 기술을 학습한다. VR을 교육 툴로 채택한 예는 무수히 많다. 교육 사용 사례의 실제 투자 규모는 IDC 2020에서 예측한 2024년 VR 관련 상업 투자 규모인 41억 달러를 넘어섰다.   VR 교육을 선택해야 하는 이유 VR 교육에 관한 흥미로운 통계를 소개한다. 기업의 26%가 VR/AR을 사용하여 직원을 교육하고 있다.(TechRepublic, 2020) VR 교육을 통해 산업 재해를 43% 줄인다.(Echelon VR, 2016) 의료 분야의 경우, 전문가의 68%는 AR/VR 교육 시뮬레이션이 2022년 내내 새로운 솔루션과 애플리케이션의 핵심 소재가 될 것이라고 생각한다.(Perkins Coie, 2020) 대기업의 39%가 VR/AR 기술을 활용하여 시뮬레이션 환경에서 교육을 진행한다.(Chaos Theory Games, 2020) 영국 경찰의 33%가 훈련용 VR 시스템을 보유하고 있거나 테스트 중이다.(GOV.UK 2022) VR 구현을 주도하고 있는 DHL Express는 Immerse와 함께 ULD(Unit Load Device, 항공화물 탑재용기)의 스태킹 및 안전성의 효율을 높이기 위해 VR 교육 플랫폼을 구축했다. 흥미롭게도 참가자의 90%가 효율성이 높아졌으며 업무를 더 효과적으로 할 수 있게 되었다고 해당 플랫폼에 찬사를 보냈다.(Virtualspeech, 2019) Intel의 ‘Corporate Training with Virtual Reality’ 프로젝트에서 교육생의 94%가 VR 기반 교육 과정을 더 많이 사용하게 해달라고 요청한 것으로 나타났다. 또한 Intel은 VR 기반 교육 과정 하나의 5년 ROI가 300%에 이를 것으로 예측한다.(Intel) 보잉은 VR 기술을 구현하여 교육 시간을 75% 단축했다.(LightReading, 2017)     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.