다쏘시스템은 개별 환자 또는 환자 집단에 고도로 맞춤화할 수 있는 차세대 ‘리빙 하트(Living Heart)’ 모델을 평가하기 위한 베타 테스트가 진행 중이라고 발표했다. 이번 테스트는 의료 기기 연구 개발을 간소화하고, 새로운 치료법의 테스트 및 규제 승인을 가속화할 수 있도록 높은 수준의 구성 및 자동화를 제공하는 것을 목표로 한다. 다쏘시스템은 그간 쌓아 온 산업 애플리케이션 분야의 전문성을 바탕으로 의료용 버추얼 트윈 기술 분야까지 진출했으며, 이를 바탕으로 주류 의학, 임상시험 및 환자 치료 분야로 그 영역을 확장하고 있다. 리빙 하트 프로젝트는 인공지능(AI)과 3D 시뮬레이션 기술을 활용하여 인간 심장의 디지털 트윈을 개발하는 연구 프로젝트로 출발했다.     리빙 하트 프로젝트의 구성원들은 버튼 하나로 조직 특성, 구조적 변화 및 기타 측면을 조정할 수 있는 고도로 맞춤화된 모델 생성 테스트를 진행하고 있다. 이번 차세대 모델은 실제 환자에 대한 다년간의 프로젝트 경험을 바탕으로 구축되었기 때문에, 인체 생리학에 대한 심층적인 통찰력을 제공하여 수천 명의 버추얼 페이션트 트윈(Virtual Patient Twin)을 생성해 생성형 AI의 학습 데이터 세트로 활용될 수 있다. 이를 통해 연구원과 임상의들은 사람이나 동물을 사용하지 않고, 개인정보 보호나 프로파일 제한 없이 질병과 환자 집단이 특정 치료에 어떻게 반응하는지 이해할 수 있다. 차세대 리빙 하트 모델의 베타 테스트는 미국 식품의약국과 5년간의 협업을 완료한 후 발간된 버추얼 트윈을 사용하여 임상시험을 가속화하는 방법을 설명하는 의료기기 업계용 가이드인 ‘강화된 플레이북(ENRICHMENT Playbook)’의 발표에 이은 것이다. 다쏘시스템은 “버추얼 트윈의 신뢰성과 효율성은 바이오 제약, 병원, 의료 기기, 웨어러블 및 공중보건 분야 전반에서 비용 절감, 규제 승인 가속화, 환자 치료 성과 개선 등에서 이점을 제공한다”고 설명했다.  다쏘시스템의 클레어 비옷(Claire Biot) 생명과학 산업 부문 부사장은 “10년 전 리빙 하트 프로젝트는 세계 최초로 인간 심장의 버추얼 트윈을 선보이며 새로운 역사를 만들었다. 다쏘시스템은 이번에 완전한 매개변수화와 맞춤 설정이 가능한 차세대 전체 심장 시뮬레이션을 선보여, 의료 기기 회사가 혁신을 더 빠르고 자신있게 설계하고 테스트 및 검증할 수 있도록 돕는 또 한 번의 혁신적인 도약을 이뤘다”면서, “다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 기반으로 한 이 획기적인 기술은 고객이 개발 비용을 절감하고, 규제 승인 속도를 높이며, 실제 환자 해부학과의 통합을 예측하는 능력을 획기적으로 향상시켜 대규모 정밀 의료를 강화하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

다쏘시스템은 버추얼 트윈을 사용해 임상시험 가속화 방안을 담은 의료 기기 업계용 가이드를 발표했다. 다쏘시스템이 이번에 발표한 가이드는 미국 식품의약국(FDA)과 5년간의 협업을 거쳐 만들어졌다. 다쏘시스템은 가상 환경에서의 시뮬레이션 임상시험을 뜻하는 인실리코(in silico) 임상시험에 관한 ‘강화된 플레이북(ENRICHMENT Playbook)’이 “환자 안전, 규정 준수 및 혁신 속도 향상에 대한 요구에 대응해 버추얼 트윈을 규제 프로세스에 통합하기 위한 진전을 이뤘다”고 평가했다. 이번에 공개한 다쏘시스템과 FDA의 가이드는 누구나 접근가능한 44페이지 분량의 무료학술지로, 동료 평가를 마쳤다. 아울러 인실리코 임상시험의 신뢰성을 확립하기 위한 계층적 프레임워크와 문제 해결을 위한 전략적 접근 방식을 제공함으로써 종합적인 가이드 역할을 한다. 다쏘시스템의 이번 프로젝트에는 높은 정확도로 환자 집단을 시뮬레이션하는 버추얼 트윈을 생성해 인간 및 동물 실험을 개선하거나 축소, 대체할 수 있는 혁신적인 접근 방식이 포함됐다. 이를 통해 업계는 임상 시험 실행, 환자 집단 구축, 결과 해석 및 측정에 대한 지식을 활용해 기기가 환자에게 전달되기 전에 그 효과를 더 잘 이해할 수 있다.     이 가이드는 최근 FDA가 발표한 ‘의료기기 제출 시 전산 모델링 및 시뮬레이션의 신뢰성 평가’ 권장 사항을 기반으로 신뢰성 평가 과정을 개괄적으로 설명하며, CDRH/OSEL 규제 과학 도구 카탈로그에 수록됐다. 이 가이드는 FDA의 과학 및 공학 연구소, 임상 실무, 학계, 의료 기기 업계 및 규제 과학 분야의 리더들이 광범위하게 협력한 결과물로, 저자들은 10달 말 파리에서 열린 다쏘시스템의 국제 버추얼 휴먼 트윈 익스피리언스 심포지엄에서 그 성과와 기회에 대해 논의했다. 다쏘시스템의 클레어 비옷(Claire Biot) 생명과학 산업 부문 부사장은 “의료 산업이 디지털 혁신을 지속적으로 수용하고 있는 지금, 다쏘시스템과 FDA가 협업한 가이드북은 인실리코 임상시험 방법론의 진화를 위한 중요한 순간”이라면서, “다양한 전문가의 적극적인 참여와 의견은 우리의 플레이북이 최고의 과학 및 규제 표준을 충족하고 현장에서 즉시 적용할 수 있는 실용성을 갖추는 데 결정적인 역할을 했다. 앞으로도 다쏘시스템은 환자 경험을 개선하기 위한 협업 혁신을 주도하기 위해 최선을 다할 것”이라고 말했다.

다쏘시스템코리아(www.3ds.com/ko)는 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 기업을 표방하고 있으며, 2020년 말 기준 매출액 1,675억원으로, 코로나로 어려운 속에서도 업계 선두를 지키고 있다.  다쏘시스템은 경험의 경제를 통해 지속 가능한 혁신을 가능하게 하는 가상세계를 비즈니스와 사람들에게 제공한다는 모토 아래 11개 산업 분야에서 초기 제품 컨셉 개발부터 엔지니어링, 제조, 생산, 판매까지 아우르는 엔드투엔드 솔루션을 제공하고 있으며, 항공기를 시작으로, 스마트 팩토리, 스마트시티를 넘어, 디지털 모델을 통한 가상세계를 통해 의료 분야 등 새로운 비즈니스의 확장과 ESG 경영에 도전하고 있다. 업계를 리드하고 있는 다쏘시스템코리아의 비즈니스 현황과 계획에 대해 살펴보았다. 다쏘시스템코리아의 현주소   다쏘시스템은 PLM 및 스마트 엔지니어링 분야의 리더로서 입지를 다지고 있다. 프랑스 본사는 1981년에 설립되었으며 한국 법인은 1997년에 설립되어, 서울 삼성동 아셈타워에 약 260여명이 근무하고 있다. 2010년에 720여억원을 투자하여 대구 최초의 해외 기업 R&D 센터를 설립해 조선해양 산업을 지원하고 있으며, 대구 지역에 50여명의 청년 일자리를 창출하고 아낌없는 투자를 해오는 등 한국경제 발전과 기업 혁신에 기여한 성과를 인정받아 2010년, 2012년, 2014년 국무총리상을 수상한 바 있다. 2019년 6월에는 서울 삼성동 아셈타워에 전 세계 6번째로 3D 디자인, VR(가상현실), 시뮬레이션, 3D 프린팅 등 최첨단 3D 가상기술을 직접 체험할 수 있는 ‘3DEXPERIENCE Executive Center(3D익스피리언스 이그제큐티브 센터)’를 개소했다.   다쏘시스템코리아는 정부와 긴밀히 협력하여 비즈니스를 확장하고 있다. 경남도, 창원시, 경남테크노파크, 한국전기연구원, 경북도, 구미시 등과 다양한 공정혁신 플랫폼 및 교육혁신 프로젝트를 진행하고 있으며, 중소벤처기업부와는 제조분야 스타트업 육성을 지원하는 다쏘시스템의 특화 지원 프로그램인 ‘다온다’ 프로그램을 운영하여 30개 초기 창업 스타트업들을 지원하고 있다. 교육혁신 분야에서도 다양한 지원 사업을 펼치고 있다. 중소벤처기업부 산하 국립마이스터고 두 곳에 향후 5년간 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼, 커리어 멘토링, 글로벌 소프트웨어 자격 인증 등의 지원 제공하기로 MOU를 체결한 바 있다. 고객사와 협력하여 경험의 경제를 이끌어 가고 있는 다쏘시스템은 삼성전자, 포스코, LG전자, 현대자동차, 두산인프라코어, 삼성디스플레이, STX, 현대중공업, SK하이닉스, KAI 등 국내 22,000여 혁신 기업들을 고객사로 지원하고 있다. 3D익스피리언스 플랫폼으로 엔드투엔드 솔루션 제공 다쏘시스템은 자동차, 항공우주 및 국방, 건설, 도시&국토, 홈&라이프스타일, 포장소비재, 비즈니스 서비스, 하이테크, 생명과학, 조선 해양, 에너지&소재 산업 등 11개 산업 분야에서 초기 제품 컨셉 개발부터 엔지니어링, 제조, 생산, 판매까지 아우르는 엔드투엔드 솔루션을 제공한다. 다쏘시스템 3D익스피리언스 플랫폼의 차별화된 요소는 제품수명주기관리(PLM)부터 디지털 목업(DMU), 컴퓨터 지원설계(CAD)까지 아우르는 통합 시스템을 하나의 가상 플랫폼에서 제공하는 것이다. 각각 개별 소프트웨어와 파일변환을 거칠 필요 없이 하나의 플랫폼에서 하나의 3D 데이터 모델을 기반으로 제품 기획부터 마케팅, 설계, 해석, 생산기술, 생산, 품질, 서비스에 이르기까지 제품개발에 필요한 전 과정이 연계되는 ‘디지털 연속성을’ 제공한다. 사용법이 쉬운 단일 인터페이스를 통해 양방향 협업환경에서 3D 모델링 앱, 소셜 및 협업 앱, 정보 지능 앱 그리고 시뮬레이션 앱을 제공한다. 고품질의 제품을 빠르게 납품하고 생산할 수 있도록 제품 생산 전 과정의 디지털화를 지원한다. 최근 제조업에서 도입하고 있는 스마트 매뉴팩처링은 단순 무인 자동화 기술이 아닌 효율적인 생산 계획을 통한 생산 최적화를 추구하는 기술이다. 3D익스피리언스 플랫폼 안에는 3D CAD 프로그램인 카티아(CATIA), 또는 솔리드웍스(Solidworks)와 시뮬레이션 프로그램인 시뮬리아(Simulia), 델미아(Demia) 등 13개의 강력한 브랜드 애플리케이션들로 구성되어 있다. 이 통합된 앱들은 11개의 주요 산업 고객들에게 85개 이상의 산업 특화된 솔루션 경험들을 제공한다.   다쏘시스템은 초창기 가장 많은 수요처인 국내 자동차 산업을 기반으로 IBM 등 파트너사와 함께 카티아를 공급하면서 입지를 다졌고, 이것이 정착되면서, 지속적으로 수익을 창출할 수 있는 사업모델을 통해 성장의 기반을 만들었다. 최근에는 플랫폼 전략을 통해 굳히기에 나서고 있다.     다쏘시스템은 고객 니즈를 파악하고 반영해 3D익스피리언스 플랫폼에서 더욱 다양한 솔루션 및 서비스를 제공하는데 적극적이다. 실제로 전체 매출의 20%에 육박하는 금액을 R&D 및 기업 인수에 투자하고 있으며, 적극적인 기술 관련된 투자 및 인수 활동을 통해 사업을 다각화하고 있다. 다쏘시스템은 2019년 임상시험 솔루션 기업 메디데이터를 인수해 생명과학 산업으로 활동영역을 확대하고 있으며, 메디데이터 인수를 통해 제조 공장, 도시를 넘어서 인체까지 3D로 구현하고 시뮬레이션한다는 방침이다. 디지털 트윈 기술로 가상에서 모든 임상시험과 수술 시뮬레이션을 진행해봄으로써 환자 치료를 위한 최적의 방안을 도출할 수 있도록 한다는 것이다. 실제로 다쏘시스템은 세계적인 연구원, 교육자, 의료기기 개발자, 관련 규제 기간과 심장 전문의들과 협력해 심장질환 치료를 위한 가상으로 3D 인공심장 모델을 만드는 ‘리빙하트 프로젝트(Living Heart Project)’를 수년간 진행하고 있다. 디지털 트윈 기술로 환자의 심장을 3D 가상으로 복제하여 환자 개개인 심장근육의 움직임과 혈액 흐름, 심장 근육을 움직이는 전기 신호까지 디지털로 재현이 가능하다. 의사들이 심장 수술 집도 전 미리 수술 연습을 시행해 수술 성공 확률을 높일 수 있다. 다쏘시스템은 PLM(제품수명주기관리) 기업을 넘어서 과학 기업으로서 3D 기술로 기업과 과학, 사회가 공존할 수 있는 세상을 만든다는 비전을 선포한 바 있다.   지속가능성 & ESG 통해 미래 경영 비전 제시  수 년 전부터 ‘지속가능성’을 앞세운 다쏘시스템의 미션은 제품, 자연, 생명을 조화시키는 지속가능한 혁신을 꿈꿀 수 있는 가상 세계를 제공하는 것이다. 다쏘시스템은 환경 발자국을 줄이는 ‘2025 지속가능성 전략’을 선포했다. 전략의 일환으로 디지털 지속가능성을 중점으로 두는 세계 ICT 협회인 GeSI(Global e-Sustainability Initiative)’에 가입했으며, 온실가스 배출을 줄이는 ’과학 기반 감축목표 이니셔티브(SBTi)’에 참여해 전략 로드맵을 마련 중이다. 로드맵의 일환으로 자사 솔루션 신규 라이선스의 약 3분의 2가 지속가능성에 직접적으로 기여할 수 있도록 할 계획이며, 임직원, 고객, 파트너 등 5,000명의 이해관계자의 동참을 목표로 하고 있다. 또한, 26개 기업이 녹색경제 및 디지털 혁신을 지원하고자 설립한 ‘유럽 그린 디지털 연합’의 창립 멤버로도 가입했다. 현재 실행중인 지속가능성 전략의 성과로 다쏘시스템의 버추얼 트윈(virtual twin)  기술이 2030년까지 1조 2천억 달러의 경제가치와 이산화탄소 배출량을 7.5기가톤 감소할 수 있다는 것을 글로벌 컨설팅업체 액센추어와 개발한 백서를 통해 입증했다.   중소기업 혁신 지원으로 신제조업 생태계 조성에 앞장 다쏘시스템은 대기업 중심의 수직적 산업 생태계를 이루는 2700여 중소기업의 혁신을 도와 디지털 플랫폼 기반의 수평적, 개방적 신제조업 생태계를 조성하고 이를 통해 우리나라 산업 발전에 보탬이 되고자 2019년 11월 창원스마트산단과 업무협약을 맺었다. 협력에 따라 다쏘시스템은 경남지역본부를 설립하여 정보통신기술의 앵커기업으로서의 역할을 수행할 예정이다. 3D 기술 기반의 디지털 플랫폼 기반으로 경남창원스마트산단의 성공적인 정착과 지역 기업들의 경쟁력을 높이는데 앞장서고 지역의 정보통신기술 산업 발전에 기여할 것으로 기대한다는 것이다. 다쏘시스템은 이번 협력을 통해 경남, 창원 지역에 소재한 중소기업들에게 시뮬레이션 기술을 지원할 계획이다. 제조에 있어 중소기업들이 시뮬레이션 툴을 활용해 디지털 트윈을 구현하는 것은 비용, 인력, 리소스 등으로 인해 현실적으로 어려운 것이 사실이다. 따라서 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼 내 시뮬레이션 솔루션을 통해 제조업 시뮬레이션 혁신을 지원할 방침이다. 다쏘시스템에서는 창원스마트산단 소재의 기업들이 디지털 트랜스포메이션을 구현할 수 있는 디지털 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 업무협약의 주요 미션은 입주된 약 2700여 개 중소기업, 입주기업들의 디지털 트랜스포메이션, 스마트팩토리, 제조혁신으로, 대기업 중심의 수직적 산업 생태계에 놓여 있는 중소기업들이 수평적인 구조로 갈 수 있도록 지원하겠다는 것이다. 또한 창원스마트산단을 시작으로 전국에 있는 산업단지들과 비즈니스 혁신, 제조 혁신을 도울 수 있는 디지털 플랫폼을 제공하기 위해 노력한다는 계획이다. 다쏘시스템은 팬데믹으로 어려운 상황 속에서 온라인 영업 및 마케팅 가속화로 새로운 비즈니스 시도 및 정착을 시도하고 있다. 올해는 정부의 뉴딜 정책을 효율적으로 활용할 수 있도록 지원을 강화하여 고객의 비즈니스에 좀 더 유연하게 대처하고, 대안을 제시할 수 있는 맞춤형 솔루션의 확대 및 클라우드 비즈니스를 가속화 할 계획이다.    ▲ 조영빈 다쏘시스템코리아 사장은 업계 최장수 지사장으로서, 지속가능 성장의 견인차 역할을 해오고 있다.   다쏘시스템코리아 조영빈 사장은 “버추얼 트윈의 기본 개념은 디지털 트윈과 크게 다르지 않다.  버추얼 트윈을 통해 현실 세계와 가상 세계의 차이를 줄이고, 현실 세계를 개선하는데 큰 역할을 할 수 있다. 이를 이용하고, 다양한 경험을 통해 혁신적이고 좋은 제품과 효율적인 커뮤니케이션이 이루어져야 할 것”이라면서, “다쏘시스템이 한국 제조업의 디지털 트랜스포메이션을 지원하고, 제조 혁신을 지원할 수 있는 플랫폼이 되길 희망한다”고 밝혔다.   ■ 캐드앤그래픽스 최경화 국장 kwchoi@cadgraphics.co.kr       다쏘시스템 본사 소개     다쏘시스템(Dassault Systemes, www.3ds.com)은 1981년에 설립되었으며, 프랑스에 본사를 두고 있는  3D익스피리언스 기업이다. 140여 개국 29만 고객사와 협력하여 경험의 경제를 이끌어 가고 있는 다쏘시스템은 지속 가능한 혁신을 가능하게 하는 가상 세계를 비즈니스와 사람들에게 제공한다. 다쏘시스템의 솔루션은 제품의 디자인, 생산 및 서비스하는 방식을 변화시키며, 가상세계의 가능성을 확장하고, 사회적 혁신을 촉진한다. 다보스 포럼 선정 2018년 세계 100대 가장 지속가능한(The Most Sustainable) 기업 세계 1위, 2014년 포브스 선정 소프트웨어 부문 ‘가장 혁신적인 기업’ 세계 2위에 선정되는 등 혁신성과 지속 가능성을 세계적으로 인정받고 있다. 2020년 기준 다쏘시스템의 전 세계 매출은 약 6.6조원으로, 매년 두자리수 성장세를 이어가고 있다. 다쏘시스템은 1929년 설립된 다쏘그룹에 속해 있는 기업이다. 1981년 엔지니어 15명이 다쏘항공에서 독립해 만들었다. 다쏘그룹은 모기업인 다쏘항공(Dassault Aviation)을 필두로 다쏘 팔콘 제트, 항공 관련 업체인 SABCA, Sogitec, 프랑스 일간지인 르피가로, 부동산, 미술품 경매, 샤또 다쏘 와이너리까지 다양한 산업군에서 비즈니스를 영위하는 명실 상부한 프랑스 대표기업이다. 다쏘시스템의 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 제공하는 디지털 트윈 기술은 디지털 모델링으로부터 시작됐다. 1990년 다쏘시스템은 항공기 제조기업 보잉(Boeing)과 협력해 물리적인 프로토타입 없이 100% 디지털 트윈 제조방식으로 보잉777의 디지털 목업(Mock-up) 모델 설계에 최초로 성공했다. 1999년에는 3D목업(3D Mock-up)을 ‘제품수명주기관리(PLM)라는 개념으로 창조했다. PLM은 전 세계 산업계 표준용어로 자리매김했다. 지난 2012년에는 스스로 창시한 ‘PLM’이라는 용어 대신 ‘3D익스피리언스(3DEXPERIENCE)’ 비전을 발표했다. 제품수명관리 솔루션을 제공하는 기업에서 3D기술로 인류의 지속가능 발전에 기여하는 ‘과학회사’로 거듭나겠다는 포부와 철학이 담겨있다. 항공기를 시작으로 공장을 디지털화한 스마트팩토리, 도시를 디지털화한 스마트시티를 넘어 2020년 다쏘시스템은 인체의 3D 디지털 모델을 통해 가상 환경에서 의료 경험을 제공해 인류의 웰빙과 행복에 앞장서고자 한다. 다쏘시스템은 자동차, 항공우주 및 국방, 건설,도시&국토, 홈&라이프스타일, 포장소비재, 비즈니스 서비스, 하이테크, 생명과학, 조선 해양, 에너지&소재 산업 등 11개 산업 분야에서 초기 제품 컨셉 개발부터 엔지니어링, 제조, 생산, 판매까지 아우르는 엔드투엔드 솔루션을 제공한다.  

클라우드 기반의 시뮬리아 솔루션으로 제품 개발 시간 감소 및 품질 향상   생체 의료용 초탄성 금속 소재 회사인 티니코는 전력 핵심 소재인 니티놀 소재의 기술 자립화를 위해 3D익스피리언스웍스(3DEXPERIENCE Works) 기반의 비선형 해석 솔루션인 시뮬리아(SIMULIA)를 도입하였다. 티니코는 현업의 역량개발을 통해 안전성에 민감한 의료기기에 대해 선도적으로 제품 설계를 검증하는데 시뮬리아를 활용하고 있다. ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아   과제 : 인체 삽입용 ‘TiNi’계 형상기억합금 제품 개발에 있어 시험평가에 걸리는 시간을 절약하고 제품의 완성도를 높여, 의료용 기기의 안전성 및 초탄성 소재에 대한 원천기술 획득 솔루션 : 솔리드웍스 설계, 에노비아(ENOVIA), SIMULIA(Structural mechanical Engineer) 비선형 해석  효과  3D 모델링 데이터와 직접적으로 연계가 가능한 해석 워크플로 구축 클라우드 업무 환경 구축을 통한 손쉬운 해석 결과 공유 비선형 초탄성 재질의 기술 개발 및 설계 검증   초탄성 금속 소재 개발 위한 테스트 필요 티니코는 생체 의료용 초탄성 금속 소재 회사이다. 형상 소재 합금인 ‘니티놀’ 소재를 국산화한 티니코는 2011년 강앤박메디컬로 시작해 2020년 티니코로 상호를 변경하였다. 2020년 6월부터는 전력 핵심 소재 자립화 기술 개발에 목표를 두고 산업용 및 의료용 형상기억합금 소재를 활용한 제품 제조에 나서고 있다.  온도에 따라 형상이 복원되는 초탄성 소재는 외력을 가해도 원상태로 복원되는 고무줄 같은 금속 소재이다. 초탄성 소재는 물성 자체가 일반적이지 않은 데다 안전성에 민감한 의료기기에 사용되는 만큼, 복잡한 설계와 검증 단계가 필수적으로 필요하였다.   그림 1. 척추 고정기기 및 의료 임플란트 적용사례   이러한 의료기기의 개발 과정은 많은 위험 요소를 내포하고 있으며, 실제 건강과 직결된다는 점에서 다른 공산품과 달리 안전을 위해 엄격한 개발 과정이 필요하다. 또한, 제품을 사용한 이후에도 인체에 어떠한 영향을 줄 수 있는지에 대해 사전에 다양한 방법으로 파악하고 점검해야 한다. 때문에, 의료기기에는 제품 개발 과정에 임상시험(안전성 및 유효성) 등 여러 단계가 필수적으로 포함된다.  추가적으로, 인체 삽입용 ‘TiNi’계 형상기억합금 제품은 인체에 삽입되는 임플란트 제품이어서, 문제가 발생할 경우 원인 분석이 매우 어렵고 개인의 신체 특성에 따른 최적 제품 설계에도 어려움도 제기되어 왔다. 티니코는 기존에 솔리드웍스를 통해 설계 업무를 진행하였다. 설계 과정에서 시제품을 만들거나 공공기관이나 연구소에 평가를 의뢰하고 진행된 피드백을 통해 제품의 완성도를 높이는 과정을 거쳐오고 있었다. 이러한 업무 프로세스에서는 솔리드웍스를 통해 초기 설계를 빠르게 진행할 수 있었지만, 의료기기의 특성상 엄격한 임상시험과 검증이 필수적이었기 때문에 외부에 테스트를 진행하는 경우 한 달 이상의 기간이 걸리고 이는 개발 비용의 상당한 부분을 차지하였다. 이런 테스트 과정이 수차례 반복되어야 했기 때문에, 정량적 지표를 달성하는데 많은 어려움이 있었다.  특히, 티니코가 주로 다루는 니티놀 재질은 일반 금속과 다르게 고무줄처럼 늘이면 원래대로 돌아오는 복원력을 가지고 있다. 이는 니티놀이 변형량을 가지고 있기 때문인데, 이 재질을 기반으로 제품을 설계할 경우 이론적으로 통상 8%의 변형량 비율을 산정하게 된다. 하지만, 제품이 인체에 삽입하는 시술에서는 실제로 8%의 변형량이 반영될지 확인하기 어렵고, 이를 구조적으로 미리 검토하는 것 또한 어려운 부분이었다.   그림 2. 니티놀 재질 스텐트(stent)의 다양한 시술 적용 사례   제품 평가를 위해 시뮬레이션 솔루션 도입 티니코는 이러한 다양한 문제들을 해결하기 위해 설계된 제품의 안전성과 유효성 평가를 할 수 있는 시뮬레이션 도구가 있어야 한다는 결론을 얻고, 2019년부터 관련 솔루션의 도입을 추진하였다.  2020년에는 본격적인 도입에 나서면서, 여러 상용 해석 솔루션 중 다쏘시스템의 시뮬리아(SIMULIA) 제품을 최종 선정하게 되었다. 티니코는 SIMULIA(Structural Mechanical Engineer) 솔루션이 니티놀 제품의 거동 및 유효성을 파악하고 기하학적 비선형 성과 재료학적 비선형이 공존하는 비선형 초탄성 문제를 해석을 통해 해결할 수 있을 것으로 보았다. 뿐만 아니라 시뮬리아가 멀티 스텝 및 열 응력 해석 등 여러 환경 조건을 고려한 다양한 해석 등을 지원하며, 솔리드웍스와 통합되어 사용자의 편의성 부분에서도 적합하다고 판단했다.  티니코의 강지훈 대표는 “타 해석 제품과 비교한 결과, 초탄성 비선형 해석 결과에서 성능 차이가 났다. 또한, 합리적인 가격도 시뮬리아 솔루션을 선택한 이유 중 하나”라고 설명했다.  추가적으로, 솔리드웍스 공인 리셀러인 메이븐의 지원을 받아 해석 솔루션을 초기에 정착시키는 과정을 큰 무리 없이 진행할 수 있었다. 이를 통해 실제 업무에서 시뮬리아를 이용한 초기 설계 모델의 해석 결과를 검토하고 제품 설계에 즉각적으로 반영하였고, 관련 모델 변경사항이 선순환 적용되어 비용 및 시간을 줄일 수 있었다.  강지훈 대표는 “우리는 이러한 과정을 통해 새로운 플랫폼을 도입하면서 즉각적인 생산성을 확인할 수 있었다”라고 시뮬리아 솔루션 도입의 장점을 설명했다.   그림 3. 골절환자의 뼈 CT 사진 및 물성 정보를 적용한 해석 결과   재료 정보, 인체 모델, 클라우드의 활용  티니코의 경우 일반적인 제조회사와는 다른 설계 특징을 가지고 있다. 수백에서 수천 개의 파트를 포함하는 대형 장비와 달리, 임플란트는 파트 수는 적지만 인체에 삽입된다는 특징이 있다. 이를 해석의 관점에서 보면, 사람마다 뼈 자체에도 부분적으로 물성 정보가 다르기 때문에 이를 적용하는 것은 일반적인 금속 재질과 크게 차이가 난다.  실제 사람 뼈의 물성치는 약 20만 개에서 30만 개 노드까지 각각의 물성 정보를 반영하게 되면 실제 결과의 차이를 좁힐 수 있다, 이러한 복잡한 물성을 갖는 재질 시뮬레이션이 실현되면 수술 전 사전 시뮬레이션은 물론 환자 개인당 맞춤형 서비스도 가능해지며, 이를 통해 최적의 제품 설계가 가능해진다.    그림 4. 동물 시편을 이용한 제품의 시험평가 과정   그림 5. 시뮬리아를 통한 해석 결과 분석   티니코의 허인혁 연구원은 “인체 의료기기를 만드는 만큼 비선형 해석 시 인체 모델도 정확하게 적용해야 한다. 시뮬리아는 인체에서 추출된 정확한 재질 정보를 적용할 수 있고, 멀티 스텝 해석을 통해 시술 조건을 그대로 적용할 수 있어 제품 개발이 용이했다”고 전했다. 다시 말해 시뮬리아를 활용한 제품의 설계뿐만 아니라, 시술 시에 발생할 수 있는 다양한 문제를 사전에 예측할 수 있게 되어 제품 개발에 혁신적인 도구로서 사용할 수 있게 되었다는 것이다. 또한, 클라우드 솔루션인 시뮬리아를 활용하면 언제 어디서나 협업이 가능한 체계가 마련된 것도 이번 해석 솔루션 도입을 통해 얻은 성과로 볼 수 있다. 티니코 내부의 개발자는 물론 외부에 있는 의료인들이 비대면으로 플랫폼에 접속해 제품에 대한 의견을 공유하고, 제품에 대한 피드백을 진행할 수 있어 효율적인 협업이 가능해졌다. 또한, 데이터의 정리 및 전달에 걸리는 시간도 줄일 수 있었다.    그림 6. 니티놀 재료를 이용한 멀티 스텝 해석   강지훈 대표는 “클라우드 환경에 대한 두려움도 솔루션 도입에 큰 문제가 되지 않았다. 시뮬리아는 다쏘시스템이 보장하는 보안 인증과 외부 기관 인증을 받았으며, 특히 보안은 실무자가 데이터를 서버에 안전하게 저장하는 방식이기 때문에 기존보다 훨씬 체계적이고 분실 위험이 없다고 느꼈다”고 말했다. 시뮬리아에서 생성되는 해석 데이터는 다쏘시스템의 클라우드 데이터 센터에 암호화를 거쳐 저장되며, 권한 설정이 가능해 외부와의 협업에서도 보안이 제공된다.    그림 7. 클라우드 플랫폼을 통해 웹 브라우저에서 해석 결과 공유   그림 8. 통합 워크플로를 통한 3D 모델 자동 업데이트    소재 원천기술 확보와 함께 글로벌 기업으로 도약 추진 시뮬리아를 도입하면서 티니코는 실제 재료의 구성과 물리적 환경을 가상으로 구현한 테스트를 통해 재료의 물성이 가지는 특성을 감안해 압력, 비틀림, 원형회복 등을 예측할 수 있게 되었다. 그리고 온도, 습도 등 다양한 외부 환경에서 제품이 가지는 변형 등을 미리 예측해 볼 수 있었다. 이전에는 각각의 재료를 바탕으로 일일이 시제품을 만들어 제품이 사용자에게 미치는 영향과 자체 완성도, 결함 여부 등을 물리적으로 테스트해야 했다.  현재는 솔리드웍스를 활용하여 다양한 아이디어를 포함하는 신제품을 설계하고 시뮬리아를 통해 다양한 해석을 진행해 봄으로써, 끊임없는 혁신과 기술 개발로 바이오 임플란트를 전문적으로 제조하는 기업으로서 원천기술을 획득하고 있다. 무엇보다 설계 효율성과 시간을 절약함으로써 다양한 아이디어를 발굴하고 제품에 적용할 수 있는 계기를 마련할 수 있었다. 물론 다양한 시뮬레이션을 통해 제품 요구 조건과 아이디어를 발굴하기 위한 설계자의 능력 향상이 큰 소득이었다는 것이 티니코의 설명이다. 티니코는 시뮬레이션을 통해 끊임 없는 혁신과 기술 개발로 바이오 산업의 발전에 기여하며, 경쟁력 있는 생체 의료용 초탄성 금속소재 회사로 자리잡았다. 티니코는 앞으로 재료에 대한 원천기술 확보를 통해 글로벌 기업으로 새롭게 도약할 계획이다.   “인체를 직접 모델링해서 제품과 시뮬레이션을 통해 결과 예측은 물론 어떠한 문제점이 있는지 파악할 수 있었다. 제품 개발 시 시뮬레이션을 통해 시제품을 제작하는데 해석 결과와 실험결과가 동일한 성과를 얻었으며, 이를 통해 많은 도움을 얻었다.” - 티니코 허인혁 연구원     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

코로나19로 제조시장 위축 창의적인 변화와 지속가능한 혁신 통해 미래 준비 필요    다쏘시스템코리아는 팬데믹으로 어려운 상황 속에서 온라인 영업 및 마케팅 가속화로 새로운 비즈니스 시도 및 정착을 시도했다. 그러나 지난 해 국내 제조업계는 멈추어 있었다고 할 정도로 큰 변화를 가져오지 않으면서 혁신의 요구에 부응하지 못했다. 올해는 이러한 시장의 흐름을 전환시키기 위해 정부의 뉴딜 정책을 효율적으로 활용할 수 있도록 지원을 강화하여 고객의 비즈니스에 좀 더 유연하게 대처하고, 대안을 제시할 수 있는 맞춤형 솔루션의 확대 및 클라우드 비즈니스를 가속화할 계획이다. ■ 최경화 국장     제조시장, 변화와 혁신이 필요하다 한국과 유럽의 상황을 비교해 보면 한국은 K방역의 성과로 정상적인 상황에서 업무 진행을 하는 반면에 외국은 셧다운되어 있는 경우가 많았다. 그러나 고객들과 얘기를 나누어보면 동일한 상황에서 문제를 대하는 방식이 다른 것 같다.  한국의 경우는 “이래서 안되거나 못한다”는 얘기들이 많고, 해외는 “이러한 상황인 만큼 어떻게 해야겠다”는 대안을 제시하는 경우가 많다. 우리나라는 혁신에 목말라 있고 이를 위해 더 활동해야 하는데 다른 나라에 비해 처지는 것이 아닌가 걱정이 된다.  지난 해 제조시장에서 변화는 거의 없었다. 어려운 때일수록 기업들이 컨설팅을 받는 경우가 많다. 문제를 파악하면 해결하기 위해 수행을 해야 하는데 수행단까지 내려가지 않고 매몰되는 경향이 있는 것 같다. 최근의 변화라면 예전에는 부장급들이 결정을 많이 했는데 지금은 결정을 내리는 사람이 별로 없다. 얘기는 많이 하는데 자신감이 없어서인지 두려움 때문인지 책임지려는 사람이 없다. 제조업계도 공무원화가 되어 가는 것이 아닌가 하는 생각이 든다. 기존에 우리나라는 목표점이 있어 따라가기만 하면 되었다. 그러나 이제는 퍼스트 무버(first mover)로서 아무도 가지 않은 길을 가야 하는데 이에 대한 두려움이 있는 것 같다. 새로운 것에 대해 나아갈 수 있는 변화를 이끌어나가는 창의성과 도전정신이 필요한데, 이 부분이 성장의 걸림돌이 되고 있다.   기술적인 화두 그리고 기술보다 중요한 것 다쏘시스템에서는 디지털 트윈 대신 버추얼 트윈(virtual twin) 익스피리언스를 강조하고 있다. 버추얼 트윈의 기본 개념은 디지털 트윈과 크게 다르지 않다. 3D 캐드, DMU까지가 디지털 트윈이라고 볼 수 있다. 버추얼 트윈은 3D 설계가 아니라 물리적으로 표현되는 현실의 형상과 특성 그리고 숨겨져 있는 잠재적인 형상과 특성까지 가상으로 구현하고자 하는 것이다. 버추얼 트윈을 통해 현실 세계와 가상 세계의 차이를 줄이고, 현실 세계를 개선하는데 큰 역할을 할 수 있다고 본다. 이를 이용해서 다양한 경험을 통해 혁신적이고 좋은 제품과 효율적인 커뮤니케이션이 이루어져야 한다고 보는데 우리는 아직도 테크놀로지 자체에 묻혀 있는 경우가 많다. 이렇게 해서 ‘뭐가 좋아지는지’를 고민하는 것이 아니라 ‘이것이 되는지 안되는지’를 따지는 것이다. 인공지능이 화두가 되고 있는데 왜 하는지가 중요한게 아니라 AI가 목적이 되고 있는 경우가 많다.  새로운 기술들이 접목되어야 하는데 트렌드처럼 지나가는 경우가 많다. 빅데이터도 이제는 관심 영역에서 지나간 것 같다. 정제된 데이터를 가지고 있어야 하는데 60%는 쓸데 없는 데이터가 많다. 인력의 70%가 디지털 크리에이터로 바뀌어야 한다. 이외는 문제를 해결하는 사람들이 25%, 새로운 것을 기획하는 사람이 5% 정도라고 본다. 경쟁력을 만드는 70%의 디지털 크리에이터들이 하는 일을 바꾸어서 데이터를 정제하게 만들고, 새로운 일자리를 만들다 보면 변화할 수 있다고 본다. 테크놀로지는 지나가는 것이다. 아이폰처럼 개인들은 플랫폼을 통해서 가치를 찾아 사용하는데 기업의 디지털 트랜스포메이션, 데이터 관리는 아직 잘 되지 않고 있다. 우리나라는 부문별 최적화는 잘 되는데 전체 최적화는 잘 되지 않고 있다. CDO가 생긴지 오래되었지만 아직도 혁신의 역할은 제대로 하지 못하고 있는 것이 아닌가 하는 아쉬움이 있다.   지난 해 비즈니스에 대한 평가  팬데믹으로 어려운 한해였지만 온라인 영업 및 마케팅의 가속화로 새로운 방식의 비즈니스 시도 및 정착을 위한 토대가 마련되었다. 비대면을 위한 온라인 방식의 세미나 및 미팅을 통한 비즈니스 성숙도가 높아지는 계기가 마련되었던 해였다.  그러나 전반적으로는 코로나19로 인해 어떻게 될지 몰라 멈추어 있었다고 본다.  시뮬레이션 분야의 도입은 지속적으로 이루어지고 있다. 해석 분야에서는 아직 할 것이 많다고 생각한다. 해석이 디자인보다 중요해지고 있다.  설계자와 해석자가 나뉘어져 있어 아직도 기술 공유가 되지 못하는 사일로(Silos)가 크다. 우리나라는 아직 해석하는 양이 많지 않다. 다른 나라와 비교해 보면 해석자 수가 좀더 늘어나야 한다. 중소기업들이 3D의 중요성을 인식해야 한다. 솔리드웍스도 플랫폼으로 전환을 해 나가고 있으며, 클라우드 환경으로 가고 있다. 갈 길은 많은데 리더들이 새로운 것을 받아들이고 성장의 발판으로 삼아야 할 것이다.   산업별 트렌드와 변화에 대한 대응 다쏘시스템은 생명공학 분야에 주목하고 메디데이터 인수와 기술투자를 통해 비즈니스를 확대하고 있다. 빅데이터·인공지능 기반 신약 연구·개발 지원 솔루션을 보유한 메디데이터는 임상시험 기관과 제약사, 바이오 기업들이 신약 개발과 임상시험의 경험 데이터를 활용해 시행착오와 투자기간을 줄이도록 해주고 있으며 코로나를 통해 빛을 더 발하고 있다. 전통적인 분야를 고집해서는 살아남기 힘들다 건설, 토목은 물론 자동차 업계도 새로운 프로세스로의 변화가 필요하다. 전기자동차와 자율주행 자동차 등 새로운 분야로 전환해야 살아남을 수 있다. 현대차가 투자하고 있는 리막의 사례를 보면 스타트업에서 출발, 급성장한 케이스다. 우리나라는 이러한 스타트업을 키워주는 토양이 되어 있지 않는데 이에 대한 개선이 필요하다. 반도체 시장은 큰데 더 큰 경쟁력을 가지고 가기 위해서는 초격차 혁신을 얼마나 할 수 있느냐가 과제이다. 1등으로서 해본 적이 없기 때문에 1등의 DNA가 필요하다. 전반적인 인더스트리가 맞물려서 가야 한다. 이제는 전체를 바꾸어야 하는 체질 개선이 필요한 시점이다.   클라우드 비즈니스 성과와 과제 KAI나 선문대학교 등이 잘 사용하고 있는 사례라고 할 수 있다. 높아진 관심에 비해 구체적으로 클라우드를 도입하고 활용하는 기업은 아직 그렇게 많지는 않은 것 같다. 아직까지 우리 기업들은 보안 이슈로 클라우드 도입을 꺼리는 경우가 있는데 이에 대한 인식전환이 필요하다.  기업보다 교육 현장이 더 적극적으로 바뀌고 있다. 클라우드의 대표적인 성공 사례라고 할 수 있는 선문대학교는 코로나19로 인해 집중 수업 진행이 어려운 상황 속에서 3D 설계, 시뮬레이션, 디지털 트윈 등을 수업에 활용하여 온라인 교육과 클라우드 라이선스를 이용한 실습을 통해 자격증 취득까지 큰 성과를 거두고 있다.   캐드, PLM 업계의 과제  캐드, PLM 시장은 정체되어 있는 것이 아니라 하지 않고 있다고 본다. 더 많은 변화가 있어야 하는데 이를 두려워하는 경우가 많다. 우리나라 중소기업들이 경쟁력이 없는 경우가 많다. 엔지니어링을 해본 적이 없고 자체 개발력을 갖추지 못하고, 스스로 하기가 어렵다. 다쏘시스템에서는 어느 정도 레벨로 올라올 때까지 지원하는 프로그램을 정부와 함께 만들고 있다.   우리나라 중소기업들이 강소기업으로 성장할 수 있도록 지원하는 노력이 필요하며, 글로벌 기업을 만들 수 있는 환경을 만들어 나갈 것이다. 국내 기업들이 PLM을 자체 개발하겠다는 시도가 있는데 이에 대해서는 부정적이다. 테크놀로지는 발전하고 있어 지속 업그레이드가 필요하다. 일회성 개발은 가능한데 계속 개발이 어렵기 때문이다. 미래지향적인 것과 현재지향적인 것이 공존해야 하는데 아직도 ‘현재, 그리고 빨리, 잘’을 강조한다. 문제는 미래를 이끌 리더가 별로 없다는 것이다. 캐드, PLM 연구소 결정자들의 목소리가 많이 반영되지 않고 있다. 어떻게 고객의 생각을 받아들이고, 제품의 내구성을 높이는 등 R&D 관점에서도 많은 고민을 해야 하는데 아직도 그러한 목소리를 내지 못하고 있다. 경영단에 R&D 수장들이 포함되어야 할 것이다.  올해는 혁신적으로 바뀌어야 한다. 젊은 인재들이 들어와서 회사가 바뀌어야 한다고 본다. 또한 수명은 늘어나는데 나이 제한으로 회사에서 은퇴하는 경우가 많고, 기업에서 일하는 기간은 줄어들고 있다. 나이가 젊은 것이 중요한 것이 아니라 새로운 환경을 받아들이는 것이 중요하다. 외국의 경우 70대 엔지니어도 일하는 사람들이 많은데 교육, 컨설팅 등 적절한 인력 운용 방안을 찾아야 할 것이다.   다쏘시스템, 코로나19에서 시뮬레이션 지원 유한요소 해석 소프트웨어 회사인 엑사(EXA)는 이번 코로나 상황에서 우한에 병상 천개를 2주만에 짓는데 공기유동, 환자 병상의 높이, 의사들이 환자를 볼 수 있는 환경 등을 시뮬레이션을 통해 제공했다. 또한 프랑스 파리의 랜드마크인 ‘필하모니 드 파리’가 코로나19 락다운 후 공연장 내 최대 규모의 콘서트홀을 안전하게 재개장할 수 있도록 공기 흐름 경로 파악, 방역 효율성 검증 등 시뮬레이션 기술을 지원했다.  세종문화회관에서도 안전하게 연주하고 관람할 수 있는 환경을 최적화하는 시뮬레이션 프로젝트를 했다. 이러한 것이 보람 있었던 일이라고 할 수 있다.   올해 PLM 시장 전망 지난 해 PLM 시장은 결과론적으로 줄었다. 그러나 줄었다기 보다는 정지되어 있다고 보는 것이 맞다고 본다. 예산이 줄어들면서 아직까지 ERP 고도화나 하드웨어 투자 등 우선순위에 밀리고 있다.  상반기는 어려울 것으로 전망하고 있고 하반기부터는 좋아질 것이라고 본다. 이를 위해 준비가 필요하다.  정부에서 디지털 뉴딜이라는 이름으로 많은 지원을 하고 있다. 성과를 얘기하기는 그렇지만 예산이 분배된 만큼 목적에 맞게 자금이 쓰여진다면 할 일은 많다고 본다. 좋은 성과를 낼 수 있도록 가이드와 레퍼런스를 만들고 잘 활용하는 것이 중요하다.    다쏘시스템코리아의 조직과 향후 계획 큰 변화는 없었지만 새로운 제품군 인수로 인해 라이프 사이언스 조직이 생겼다. 현재 인원은 310명 정도로, 채널정책은 큰 변화는 없다. 채널을 바꾸기 보다는 다쏘시스템의 변화에 맞추어 공부를 하고 빨리 변화를 받아들일 수 있도록 지원을 할 생각이다. 다쏘시스템은 경남, 창원에서 새로운 교육 프로그램을 만들 계획이다. 기존의 2D 도면을 3D로 만들 수 있는 새로운 일자리를 만들고, 3D로 만드는 클라우드 환경에서 일할 수 있도록 새로운 일자리를 만드는 프로그램을 해보려고 한다. 이를 통해 새로운 일자리를 창출하고 저렴한 비용으로 디지털화할 수 있는 생태계를 만들어 보려고 한다.   또한 다쏘시스템은 한국의 많은 스타트업이 협력을 시작(on)한다는 의미임과 동시에 우수한 스타트업이 프로그램에 ‘다 온다’는 상징적 의미를 포함한 다온다 프로그램을 진행하고 있다. 다쏘시스템과 중소벤처기업부가 새롭게 시작하는 ‘다온다’ 프로그램은 제조 소프트웨어 글로벌 기업인 다쏘시스템의 강점을 살려 운영할 계획으로, 제조분야 창업 기업에 적합한 맞춤형 지원이 가능할 것으로 기대하고 있다.  다쏘시스템은 올해 EV(전기자동차)와 UAM(도심공항모빌리티) 분야의 비즈니스 확대, 디지털 매뉴팩처링의 도입 가속화, 생명공학 부문의 디지털 가속화, 시뮬레이션 부문 도입 가속화, 비즈니스 연속성을 위한 플랫폼 및 클라우드 도입 확대 등에 주목하고 있다. 또한 이와 함께 고객의 비즈니스에 좀 더 유연하게 대처하고, 대안을 제시할 수 있는 맞춤형 솔루션의 확대 및 클라우드 비즈니스를 가속화 할 예정이다.   [PLM 업계 신년 인터뷰 1] 오토데스크코리아 김동현 대표 [PLM 업계 신년 인터뷰 3] 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아 오병준 대표이사 [PLM 업계 신년 인터뷰 4] PTC코리아 박혜경 지사장     ■ '2020 국내 엔지니어링 소프트웨어 시장조사'에서 더 많은 내용이 제공됩니다.