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개발 : KISTERS 주요 특징 : 대용량의 3D CAD 파일을 몇 초만에 오픈, 카티아/NX/프로엔지니어/솔리드웍스/인벤터 포맷 및 STEP/IGES/X_T/SAT 등 범용 중립 포맷 지원, 금형/자동차/선박/건축 BIM 등 분야에서 3D CAD를 대체 가능 공급 : 마루인터내셔널   독일의 키스터스(KISTERS)는 전 세계적으로 3000개 이상의 고객사를 보유한 3D CAD 뷰어 전문 개발사이다. 키스터스의 국내 디스트리뷰터인 마루인터내셔널은 빠른 속도로 다양한 대용량의 3D CAD 고유 파일 포맷을 오픈하여 필요로 하는 정보를 확인할 수 있는 3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어(3DViewStation Desktop Viewer)를 국내에 출시했다.   ▲ 3D뷰스테이션의 사용자 인터페이스(UI)   키스터스의 대표 제품인 3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 현재 전 세계적으로 30만 명 이상의 유저가 사용 중이다. 카티아 V4/V5, UG/NX & JT, 프로엔지니어, 인벤터, 솔리드웍스의 고유 파일 포맷과 STEP, IGES, X_T, ACIS 등의 중립 파일을 포함하여 총 70개 이상의 파일 포맷을 읽어들일 수 있으며, 500MB 이상의 대 용량 파일도 4초 이내에 오픈할 수 있다. 특히 직관적인 인터페이스로 별도의 교육을 필요로 하지 않고 설치 즉시 현업에 사용할 수 있도록 손쉬운 사용자 인터페이스를 제공한다.   ▲  임포트를 지원하는 파일 포맷   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 다양한 분야에 활용되는 범용적인 뷰어 툴로서, 기계 설계/엔지니어링, 항공 및 우주 과학 분야, 건축 설계 BIM, 플랜트 및 석유 화학, 선박/조선 등 다양한 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 3D뷰스테이션 데스크톱 버전에는 PMI/MBD 지원, 치수 측정, DMU(디지털 목업), 벽 두께, 간섭 확인 및 구배 분석, IP 보호, 간섭/충돌 해석 등 포괄적인 기능이 제공된다.   ▲ PMI/DMB, IP 보호 이미지   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 빠르게 대용량 파일을 오픈하여 3D 모델들의 세부 형상, 치수 및 어셈블리 구조 등 다양한 정보를 고유 3D CAD 툴 없이도 빠르게 확인할 수 있다. 원청 또는 협력 업체로부터 고유 3D CAD 파일을 오픈하기 위하여 고가의 3D CAD를 구입 사용할 필요가 없기 때문에, 고가의 3D CAD 라이선스를 대체할 수 있어 경제적이다. 특히, 생산 기술 부문, 금형 제작 부문 등의 기술 부문뿐 아니라, 신제품 홍보 및 마케팅을 위한 시각화, 기술 지원 서비스 자료 생성 등 다양한 부문에서 활용이 가능하다.    ▲ 3D뷰스테이션의 파일 로딩 타임   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어의 개발사인 키스터스는 자사의 3D 엔진 및 렌더링 엔진을 활용하여 다양한 고객의 요구에 맞는 웹 뷰어, VR 뷰어, 클라우드 협업 솔루션인 VisShare 및 PLM 통합 제품을 제공하고 있으며, 각 사용 환경에 맞추어 사용자화가 가능한 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)도 제공하고 있다. 한편, 국내 공급사인 마루인터내셔널은 14일간 모든 기능을 제약 없이 사용해 볼 수 있는 평가판을 제공한다고 밝혔다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

‘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

캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상 중계     4월 3일 진행된 CNG TV에서는 KAIST 명예교수인 한순흥 한국산업데이터표준협회 대표가 ‘디지털 엔지니어링 트렌드와 미래를 여는 기술들’에 대해 소개했다. 한순흥 대표는 최근에는 IoT나 무선 센서 네트워크 등이 본격화되고, 빅데이터의 발전에 힘입어 그간 부분적으로 쓰이던 인공지능(AI)의 재발견이 이뤄졌다고 보았다. 이런 디지털 전환의 핵심으로 한순흥 대표는 “아날로그 데이터를 디지털화하면서, 이를 저장하고 분석해 다양하게 활용하고 인사이트를 얻을 수 있게 된 점”을 꼽았다. 최근 관심이 높은 디지털 트윈에 대해서는 실물과 디지털 복제물을 합치고 그 사이에 실시간 빅데이터가 오가는 것으로 정의했다. 디지털 목업(DMU)과 IoT를 결합한 실시간 데이터 흐름을 통해 실물과 디지털 복제물을 양방향으로 상호보완하고 업데이트하는 것이 가능하다는 것이다.  이런 기술 발전에 기반한 디지털 엔지니어링에 대해서도 한순흥 대표는 완전히 새로운 것은 아니라고 보았다. 디지털화로 엔지니어의 역할이 크게 바뀌지는 않을 것이라는 설명이다. 그는 “인공지능과 같은 디지털 기술이 보조 역할을 하면서 편리함이 더해지고, 엔지니어가 머리속에서 구상한 것을 더 빠르게 디지털 모델로 바꿀 수 있게 될 것”이라고 전했다.   ■ CNG TV 방송의 자세한 내용은 홈페이지에서 다시보기를 통해 볼 수 있다.

설립 25주년을 맞은 다쏘시스템코리아가 신임 대표이사의 선임과 함께 성장을 위한 미래 비전을 소개했다. 디지털 트윈을 확장한 개념의 ‘버추얼 트윈’을 핵심 기술로 내세운 다쏘시스템코리아는 제조, 인프라/도시, 생명과학/헬스케어 등 폭넓은 영역에서 디지털 전환과 지속가능성이라는 기업의 혁신 과제를 달성할 수 있게끔 지원한다는 전략이다. ■ 정수진 편집장   지속가능한 혁신을 위한 디지털 전환 지원 다쏘시스템은 1981년 설립 이후 3D 디자인, 디지털 목업(DMU), 3D PLM, 3D익스피리언스 플랫폼(3DEXPERIENCE Platform) 등의 어젠다를 중심으로 기술과 솔루션을 확장하고 있다. 그리고 지난 2020년에는 제조, 생명과학/헬스케어, 인프라/도시 등 세 가지 영역을 중심으로 ‘사람을 위한 버추얼 경험’이라는 새로운 비전을 내세웠다. 한편, 한국 지사인 다쏘시스템코리아는 올해 설립 25주년을 맞았다. 현재 300여 명의 임직원을 갖추고 2만 2000여 고객을 확보했다. 서울에 본사와 기술 체험·교육 공간인 3D익스피리언스 이그제큐티브 센터를 두고 있으며, 조선·해양분야를 중심으로 하는 대구 R&D센터에 이어 최근에는 창원 사무소를 오픈했다. 창원에는 경남 지역 기업의 디지털 전환을 지원하고 인재를 육성하기 위한 이노베이션 센터도 마련했다. 다쏘시스템의 삼손 카우(Samson Khaou) 아시아태평양 지역 총괄 사장은 “다쏘시스템코리아는 처음 10명으로 시작해 지난 25년간 본사가 제시한 여정을 충실히 이행해 왔다. 현재는 3D, 제품 수명주기 관리, 3D익스피리언스 플랫폼 분야에서 선도 역할을 하면서 고객의 지속가능한 혁신을 위한 디지털 전환 여정을 돕고 있다”고 평가했다. 또한, “신뢰의 파트너십에 기반해 미래 성장을 위한 여정을 향해 나아가기를 기대한다”고 전했다.   ▲ 다쏘시스템코리아 정운성 대표이사는 “버추얼 트윈과 산업 메타버스를 선도하며 디지털 전환을 뒷받침하겠다”고 밝혔다.   새로운 리더십으로 더 큰 폭의 성장 추구 다쏘시스템코리아는 정운성 신임 대표이사를 중심으로 하는 새로운 리더십과 함께 미래 비전을 밝혔다. 정운성 대표이사는 인하대학교에서 금속공학을 전공했고 대우자동차 기술연구소, 한국후지쯔 PLM 사업부 등을 거쳤다. 다쏘시스템코리아에서는 18년간 서비스, 프리세일즈, 다이렉트 세일즈 등 주요 리더 보직을 맡으면서 자동차/모빌리티, 항공우주/국방, 산업장비, 조선/해양, 하이테크 등 여러 산업 분야에서 고객들과 파트너십을 구축해 왔다. 다쏘시스템코리아로서는 오랜만에 대표이사가 교체됐기 때문에 향후 여러모로 변화가 예상되는 상황이다. 정운성 대표이사는 “다쏘시스템은 제품, 자연, 사람의 삶을 조화롭게 만들기 위한 가상 체험을 큰 방향으로 설정하고 있다”면서, “3D 기반의 가상 체험 세계를 추구하는 데 있어서 버추얼 트윈으로 가상 체험을 구현하는 것이 중요하며, 이런 비전을 기반으로 앞으로 비즈니스의 폭을 넓히면서 신규 사업에서도 큰 폭의 성장을 추구할 것”이라고 밝혔다. 2조 원 규모로 추산되는 국내 제조 시장에서 선두 자리를 유지하면서, 인프라와 생명공학 시장에서도 1위를 차지하겠다는 것이 정운성 대표이사가 밝힌 포부이다.   디지털 전환과 지속 성장의 핵심은 버추얼 트윈 다쏘시스템은 자사가 내세우는 버추얼 트윈(virtual twin)에 대해 디지털 트윈을 확장한 개념이라고 소개하고 있다. 실제 제품의 외형을 3D로 구현하는 것에서 나아가 가상 공간에서 이를 설계, 시뮬레이션, 테스트하는 것이 버추얼 트윈의 출발점이다. 다쏘시스템은 “R&D, 생산, 운영 등 각각의 단계가 단절되지 않고, 제품 개발 단계의 버추얼 트윈이 운영 단계까지 연속돼서 모든 수명주기 데이터가 통합된다”는 점을 차별화 요소로 내세운다. 정운성 대표이사는 “기존에 존재하는 제품과 생산 정보를 기반으로 최적화하는 디지털 트윈과 달리, 버추얼 트윈은 아직 존재하지 않는 생산라인과 제품을 설계하고 체험할 수 있다. 다쏘시스템은 모델링, 시뮬레이션, 데이터 인텔리전스, 협업 등 영역에 걸쳐 12개의 소프트웨어 브랜드를 제공하며, 모든 솔루션은 3D익스피리언스 플랫폼 안에서 실행되어 버추얼 트윈을 구축하고 활용할 수 있도록 지원한다”고 소개했다. 다쏘시스템은 이런 버추얼 트윈을 위해 통해 사물-공장-환경의 상호작용을 통합하는 경험을 제공하겠다는 전략과 함께, 버추얼 트윈을 구현하고 활용하는 기반으로 3D익스피리언스 플랫폼을 제시하고 있다. 정운성 대표이사는 “버추얼 트윈을 통해 디지털 전환을 실현하고, 이를 디지털화된 산업 메타버스(industrial metaverse)로 확장할 수 있다. 다쏘시스템코리아는 앞으로도 국내 고객 및 우리나라 산업의 지속 성장을 위한 동반자 역할에 충실하면서 버추얼 트윈 분야를 선도할 것”이라고 밝혔다.   ▲ 다쏘시스템코리아 양경란 비즈니스 컨설팅 총괄 대표는 “버추얼 트윈은 기업의 재무 성과를 높이는 데에 지속가능성이 기여할 수 있게 돕는다”고 설명했다.   지속가능성으로 새로운 시장 기회 찾는다 다쏘시스템코리아는 버추얼 트윈을 중심으로 기업과 산업의 지속가능성을 뒷받침할 수 있다는 점을 강조했다. 다쏘시스템코리아의 양경란 비즈니스 컨설팅 총괄 대표는 “지속가능성은 비재무 성격의 지표이자 성과이지만, 지속가능성을 효과적으로 실천하는 기업은 재무 성과 또한 높게 달성하고 있다. 한편으로 많은 글로벌 기업이 지속가능성 전략을 수립하고 있지만, 이를 실천하는 기업은 35%에 그치고 있으며, 국내는 그 비중이 더 낮다”고 짚었다. 이를 극복하고 지속가능성으로 성장의 발판을 마련하기 위해 버추얼 트윈이 유용하다는 설명이다. 다쏘시스템은 사물, 공간, 인간 및 자연을 가상으로 구현하는 버추얼 트윈을 통해 현실 세계와 달리 이론적으로 무한한 시도를 해 볼 수 있고, 이를 통해 탄소 배출, 물 소비, 에너지 소비를 최소화하는 친환경적인 대안을 찾을 수 있다고 주장한다. 양경란 대표는 “여러 산업의 사례에서 에너지 소비 및 재활용 처리 비용을 줄이고 생산성을 높이면서 경제적 가치를 얻을 수 있다는 점이 나타난다”고 소개했다. 중국의 전기자동차 스타트업인 니오(NIO)는 버추얼 트윈으로 가상 시뮬레이션을 진행했다. 물리적인 프로토타입 없이 제품에서 일어날 수 있는 문제를 개발 단계에서 발견하고 해결할 수 있었고, 그 결과를 전세계 조직에 공유함으로써 의사결정 속도를 높여 3년이 채 되지 않는 기간에 친환경 자동차를 개발할 수 있었다. 프랑스의 건설 기업인 부이그(Bouygues Construction)는 빌딩을 건축하고 도시를 건설하는 과정에서 건물의 버추얼 트윈으로 단열 및 통풍 성능을 가상 시험으로 진행해 폐기물을 줄일 수 있었다. 또한, 국내 건설 기업인 포스코A&C에서는 버추얼 트윈 모델을 활용해 건설 현장의 장비와 기존 건축물의 간섭을 검증했고, 고난이도/고위험 작업 전에 엔지니어를 교육하는 데에 버추얼 트윈을 활용해 효과를 높였다. 스위스의 포장재 기업인 앰코(AMCOR)는 무게를 줄이면서 구조 강성은 높인 포장재 및 재활용 가능한 친환경 소재를 개발하는 데에 분자 스케일의 버추얼 트윈 모델링을 활용했다. 이외에 생명과학 산업에서는 신약을 개발하기 위한 실험 과정에서 소모되는 시간 및 비용과 화학물질 배출을 줄이기 위해 디지털 인체 모델과 시뮬레이션을 활용해 최적의 실험방안을 찾을 수 있었다. 양경란 총괄 대표는 “다쏘시스템코리아는 작년 초부터 지속가능성의 필요성을 꾸준히 소개해 왔다. 당시에는 기업들의 인식이 높지 않았는데, 점차 중요한 어젠다로 인식하는 분위기”라고 전했다. 다쏘시스템은 국내 대기업에서 디자인 및 개발의 초기단계부터 탄소배출량과 에너지 소비를 줄이기 위해 버추얼 트윈을 검토하기 시작했다는 점에 주목했다. 한편으로, 기술 투자 여력이 상대적으로 적은 중소기업에서는 더 많은 투자 이끌어낼 필요성이 있다고 보고 있다. 삼손 카우 총괄 사장은 “한국의 제조산업은 수출 역량을 기반으로 성장해 왔다. 서구 기업들은 그린 패스포트 등 지속가능성에 대한 요구가 높아지는 가운데, 지속가능성에 대한 적극 대응은 수출 중심의 한국 제조업에 더 큰 기회가 될 것으로 본다”고 짚었다.     ◼︎ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

CAE 컨퍼런스 2022 발표 내용 정리 (2)   ‘CAE 컨퍼런스 2022’가 지난 11월 18일 수원컨벤션센터에서 열렸다. ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’과 함께 진행된 이번 CAE 컨퍼런스에서는 ‘디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 다양한 산업분야에 적용되면서 디지털 전환의 핵심 요소로 자리잡고 있는 CAE 및 시뮬레이션 기술의 발전상과 적용 사례가 폭넓게 소개됐다. ■ 정수진 편집장   ▲ LG전자 박귀근 연구위원   LG전자 박귀근 연구위원은 ‘CAE 컨퍼런스 2022’ 기조연설을 통해 ‘디지털 전환을 위한 제어 시스템 디지털 목업 기술 개발’에 관한 내용을 소개했다. 많은 제품에 필요한 모터 제어 시스템의 개발 과정에서, LG전자는 기계 구조와 제어 시스템을 연결하는 해석에 대해 고민을 안고 있었다고 한다. 지금까지는 실물 목업을 활용한 실험과 테스트 위주의 개발이 진행됐지만, 이를 개선하기 위해 제어 시스템의 디지털 목업(DMU)을 만들어 활용하겠다는 것이 LG전자의 방향이다. 제어 시스템은 하드웨어와 소프트웨어 요소로 구성된다. 이 중 하드웨어에 대해서는 전자기 해석, 소음/진동 해석, 열 해석 등이 요구되고, 소프트웨어에 대해서는 모델 기반 설계, 가상 품질 검증, 데이터 기반의 개발 등이 과제로 여겨진다. 다수의 제어 드라이브와 마이크로프로세서가 연결되는 제어 시스템의 특성상 여러 요소 및 하드웨어-소프트웨어의 연성해석도 필요하다. 박귀근 연구위원은 “디지털 목업의 궁극적인 목표는 사전 검증부터 설계를 최적화함으로써 제어 시스템 개발의 속도를 높이고 비용을 줄이는 것”이라고 설명했다. 제어 시스템의 디지털 목업을 구현하는 과정에서 우선 필요한 것은 기계 시스템과 전기 시스템의 결합이었는데, LG전자는 각 도메인의 지식을 가진 엔지니어들이 전자기 해석 툴로 쉽게 접근하고 이해할 수 있도록 하는 데에 주력했다. 기계 시스템과 전기 시스템으로 구성된 디지털 목업의 연성해석을 위해서는 각 핵심 부품의 1D 모델을 결합했고, 기존에 개발된 소프트웨어는 FMI(기능 목업 인터페이스)를 통해 해석 모델로 가상화했다. 또한, 소프트웨어 안전 규격을 준수하면서 자동으로 코드를 생성하는 소프트웨어 해석 툴을 활용해 알고리즘을 개발하고, 회로 및 시스템 해석 툴을 활용해 EMI를 예측할 수 있도록 했다.   같이 보기: [포커스] CAE 컨퍼런스 2022, 제조산업의 디지털 전환을 위한 CAE의 발전과 활용방안 소개 (1) 친환경 선박 엔진의 개발을 위한 CAE와 디지털 전환 (2) 하드웨어와 소프트웨어를 포괄하는 디지털 목업 (3) CAE가 주도하는 제품 개발 프로세스 구축 (4) 제품 개발 라이프사이클을 최적화하는 디지털 트윈 (5) 입자 기반 유체해석 기술의 발전 기대 (6) 다물리 연성 해석으로 제품 개발 역량 강화 (7) 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 플랫폼 개발 (8) 광학 시스템의 효과적인 개발 위한 시뮬레이션 (9) 실현 가능한 UAM 개발을 위한 기술 과제 (10) 배터리의 손상을 다중물리해석으로 검토

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.

개발 : ELYSIUM 주요 특징 : 모듈식 상호 운용성 플랫폼으로 이기종 CAx간 변환,검증 등의 기능을 탑재한 최적화 솔루션 사용 환경 : 윈도우 8.1 64비트, 윈도우 10 64비트 시스템 권장 사양 : 4GB 이상 메모리, 엔비디아 쿼드로 FX 570 이상/지포스 GTX 970 이상/AMR 라데온 HD 3400 이상 GPU 권장 공급 : 아이지피넷     CADdoctor(캐드닥터), ASFALIS(아스파리스) 등의 CAD 데이터 변환 솔루션을 국내에 공급해 온 아이지피넷은 디지털 엔지니어링을 위한 통합 3D 데이터 활용 플랫폼인 3DxSUITE(3D스위트)를 8월에 정식 출시한다고 밝혔다.   제조 환경의 빠른 변화 더욱 다양하고 까다로워지는 고객의 요구에 뒤쳐졌던 제조업계는 큰 위기를 겪었다. 이를 혁신하기 위해 시작된 산업의 고도화는 코로나19 이슈로 더욱 가속화되어 디지털 전환의 트렌드가 만들어졌으며, 이러한 변화는 이제 성장을 위한 선택이 아닌 생존을 위한 필수 요소가 되었다.  제조 현장에서 일어나는 모든 작업 현황에 대해 데이터가 산출되고 이를 바탕으로 얼마나 효율적인 작업이 이뤄지는지 한눈에 확인할 수 있게 되면서, 축적되는 데이터를 분석해 병목이 일어나는 구간을 찾아 빠르게 자동화로 바꿔나갔다. 그리고 공정이 원활해지자 결국 제품의 품질은 데이터의 품질에 좌우된다는 사실을 깨닫게 되었다. 우리는 위기를 겪을 때마다 디지털 데이터가 얼마나 중요한지 현장에서 목격했고 피부로 느꼈다.    제품 라이프사이클 안에서 이뤄지는 원활한 디지털 엔지니어링 프로토타입을 만드는 등 실물 기반의 엔지니어링 작업은 시간과 비용의 낭비 및 산업재해의 리스크라는 결함을 안고 있다. 더욱이 사회적, 윤리적 기업을 선호하는 등 기업을 바라보는 소비자의 인식이 달라지고 환경 문제까지 고려해야 하는 상황에서 DMU(디지털 목업)와 같은 제조 환경의 디지털화는 기업의 입장에서 거의 유일한 선택지이다.     진정한 디지털 엔지니어링을 실현하는 통합 플랫폼 3D스위트는 0.001mm 수준까지 지원하는 고품질 변환 기술을 보유하고 있다. 이는 CAD 파일 형식마다 갖고 있는 고유의 특성을 근본적으로 이해하는 고정도의 수학 능력, 그리고 오랜 기간 동안 맺고 있는 CAD 개발사와의 공식 파트너십을 통해 직접 제공받는 API를 기반으로 한다.  형상의 에러를 검출하여 자동 수정하기 때문에 데이터의 퀄리티를 향상시키는 것이 3D스위트의 특징이다. 이러한 형상 기술을 시작으로 검증, 비교, 간략화 등의 최적화를 지원한다. 이렇게 작성된 최적 데이터를 비교 분석하여 자동으로 보고서가 출력되면 제조 현장과 설계/협력사 간의 의사전달이 더욱 원활해질 수 있다.   플랫폼 통합을 선택한 이유 기존의 형태를 버리고 대대적인 리뉴얼을 감행한 데에는 다음과 같은 이유가 있다. 솔루션 개발 초기 콘셉트로 중소기업용과 대기업용의 분리된 포트폴리오를 구성했다. 이런 형태의 제품 구성으로 인해 제품별 기능 구현(예 : PMI 호환, 솔리드웍스/인벤터 변환, 외형 추출, 형상 비교)에 선별적 제한이 생기게 되었다. 시간이 지나며 기업마다 다양한 요구 사항이 생기고 이에 맞는 다양한 제품 구성을 원하게 되었다.  이러한 니즈를 충족시키기 위해 3D스위트는 모든 제품을 통합하고 모듈 방식으로 구성하여 원하는 기능만 선별해 사용할 수 있게끔 변경했다. 이것으로 사용자는 선택의 폭이 넓어지게 되고, 도입 이후에도 추가 사용을 원하는 제품을 얼마든지 재구성할 수 있게 되었다.     다양한 최적화 툴 활용의 길이 열리다 엔터프라이즈에서만 지원하던 3D PDF 작성 툴인 DPS, DFM 설계 검증, PMI 등의 최적화 기능을 쓸 수 있는 진입장벽이 낮아졌다. 이는 기존의 라이트 유저, 그리고 새롭게 3D스위트의 도입을 검토 중인 고객에게 반가운 소식이다. 최적화 툴의 단일 기능이 필요하지만 초기 도입 비용이 부담스러웠던 유저라면, 필요한 기능만 선택하여 추가함으로써 비교적 합리적인 가격으로 사용해 볼 수 있게 되었다. 그 첫 번째로 3D PDF를 직접 작성하는 DPS(Data Package Studio) 기능이 있다. DPS는 설계 변경 지시서 등의 문서 작성 시 기존의 2D 도면을 벗어나 3D 정보를 그대로 전달함으로써 의사전달 대상과의 원활한 소통이 가능해진다. 이는 PDF 포맷의 장점인 넓은 확장성과 보안 유지 가능성을 취할 수 있다는 말로도 이어질 수 있으며, 자유도가 높아 각 회사의 환경에 맞춰 입맛대로 양식을 수정할 수 있어 업무 효율을 극대화할 수 있다 BOM이나 PMI 테이블 등을 넣고 특정 아이템을 클릭하면 해당 파트, 즉 내가 원하는 정보만을 표시하게 하거나 서로 다른 두 개의 형상 및 속성을 가진 파트를 비교하여 자동으로 리스트화해 열람한다. 3D PDF 파일을 받은 사람은 PC, 태블릿, 모바일 어디에서든 PDF 리더를 무료로 설치하여 어디서든 열람할 수 있으며 활용도에 따라 뷰어를 대체할 수도 있다.     두 번째로 DFM(Design for Manufacturability)을 꼽을 수 있다. 제조 특성을 감안하지 않은 저품질의 설계 데이터는 제조 공정의 지연이나 후퇴의 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 많은 엔지니어들이 노력하고 있지만 육안검사의 한계는 현장에서 여실히 드러난다. DFM 스튜디오는 설계자가 미리 정한 규칙(설계 표준)을 기준으로 CAD 상에서 만든 모델의 품질을 자동으로 확인하여, 후공정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 사전에 검증 및 조치할 수 있는 도구이다. DFM 스튜디오는 신뢰 가능한 검증 작업을 시스템화하여 공수 절감 및 품질 개선, 재작업 방지를 통한 비용 절감 효과를 얻을 수 있다. 이로써 정교하게 다듬어지는 알고리즘을 통해 신뢰성 높은 노하우의 표준화를 실현할 수 있게 되고 이는 회사의 기술력인 동시에 디지털 자산이 된다.     사용자의 선택 폭을 넓히다 앞에서 본 바와 같이 3D스위트의 출시 의도는 명확하다. 진입장벽을 낮춰 더 폭넓은 고객에게 더욱 다양한 콘텐츠를 제공하여, 점차 세분화되는 고객의 입맛에 대응하기 위한 개발사의 의지라고 볼 수 있다.  앞서 언급한 것처럼 과거에는 당연하게 여겨졌던 모델링 수정의 상당 부분이 이제는 자동화의 영역으로 진입하였으며, 이미 많은 제조업체에서 이 기술의 혜택을 누리고 있다. 이미 평준화된 기술을 발판 삼아 더 다양한 콘텐츠에 관심을 기울이고, 회사의 발전을 위한 핵심 기술 개발에 총력을 다해야 할 시기가 아닐까.   기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.