차세대 시뮬레이션 솔루션 개발을 위한 R&D 프로젝트

록히드 마틴(Lockheed Martin)은 오랜 세월 혁신을 계속 해온 결과, 최초 발명품도 다수 보유하고 있다. 1955년 개발한 세계 최초의 정찰기 U-2, 1962년 당시 가장 높고 빠르게 비행하는 비행기 블랙버드(Blackbird), 1976년 화성 표면에 성공적으로 착륙한 최초의 우주선 바이킹 1(Viking 1)이 대표적이다. 오늘날 록히드 마틴은 항공우주 업계는 물론 몰입형 훈련, 디지털 트윈, 사이버 보안 등 일반 분야를 위한 소프트웨어 기반 솔루션도 다수 제공하고 있다. ■ 자료 제공 : 에픽게임즈

▲ 언리얼 엔진 기반의 항공우주 시뮬레이션 R&D(사진 제공 : 록히드 마틴)

최첨단을 달리며 최고의 제품을 제공하려는 록히드 마틴은 자연스럽게 유망한 신기술에 이끌려 왔다. 이에 따라 현재 록히드 마틴은 언리얼 엔진을 기반으로 차세대 시뮬레이션 솔루션을 개발하기 위해 장기적인 R&D 프로젝트를 진행하고 있다.

록히드 마틴의 전략 기술 아키텍트를 맡고 있는 애덤스 브리드(Adams Breed)는 “언리얼 엔진을 활용하면 한발 앞서 나가서 항공전자 시스템을 통합하고 몰입형 훈련 환경을 만드는 등 우리가 잘하는 일에만 몰두할 수 있다. 시각화나 시뮬레이션 환경의 아키텍처를 걱정하지 않아도 되며, 록히드 마틴이 선보이는 차별화 요소에만 집중할 수 있다”라고 말했다.

하나의 연결된 월드 제작

브리드는 일반적으로 다양한 물리 영역의 몰입형 훈련에는 서로 분리된 가상 환경이 많이 필요하다고 설명한다. 예를 들어 지상 차량의 훈련 디바이스는 지상 시점의 고퀄리티 비주얼에 집중한다. 하지만 비행 훈련에서는 환경을 보다 폭넓게 바라볼 필요가 있다. 전에는 그래픽 엔진 하나로 한 가지 환경 유형만 처리할 수 있었기 때문에 이러한 두 종류의 훈련은 항상 다르게 개발해야 했다. 그러나 브리드에 따르면 이제 록히드 마틴은 언리얼 엔진에서 두 종류의 훈련을 모두 개발해 하나의 연결된 월드를 만들 수 있게 됐다.

월드 융합의 이점은 단지 여러 번 사용 가능한 단일 환경을 빌드하는데 그치지 않는다. 브리드는 “두 가지 주요 경로가 있다. 하나는 차량 운전자나 비행기 조종사 같은 플랫폼별 사용자이다. 이 경우에는 항상 고퀄리티의 향상된 비주얼이 필요하다”라고 말했다. 브리드는 이것이 싱글 플레이어 게임과 유사하다고 말한다.

그러나 다른 경로인 실전 협동 훈련의 경우 이와는 다르다. 브리드는 “조종사와 부조종사가 민간인과 상호작용하거나, 대규모 오퍼레이터를 관리하거나, 항공우주 시스템 전반과 상호작용하는 방법을 훈련할 대형 환경이 필요하다”라고 덧붙였다.

이것이 브리드가 말하는 단일 환경의 복잡성이며 모든 요소는 언리얼 엔진에 통합되어 있다. 하이 레벨 아키텍처 인터페이스나 디스크를 갖춘 OS에 수십 개의 플러그인을 연결하는 대신, 엔진에서 다른 롤 플레이어의 액션이나 반응을 유발하는 등 모든 가상의 훈련 기능을 처리함으로써 시나리오 내의 모든 롤 플레이어에게 영향을 줄 수 있다. 이렇게 하면서 퍼포먼스나 퀄리티가 손실될 일도 사라졌다.

브리드는 “언리얼 엔진에서 전부 처리하면 지속성, 확장성, 합동 훈련까지 우리가 원하는 모든 것을 달성할 수 있다”라고 말했다.

모놀리식 vs. 개방형 아키텍처

브리드는 다수의 애플리케이션에서 단일 플랫폼으로 넘어가는 것이 30년 전의 모노블록, 모놀리식과 같은 단일 구조의 시뮬레이션 애플리케이션과는 다르다고 강조했다. 모놀리식 아키텍처에도 간소화된 프로세스, 향상된 퍼포먼스 등 많은 이점이 따르지만, 언리얼 엔진의 개방적인 특성을 활용하면 개발자는 각 부분을 만들어 원하는 대로 교체할 수 있다.

브리드는 록히드 마틴이 모놀리식과 개방형 아키텍처의 장점을 모두 갖춤으로써 두 접근법을 모두 활용하여 더 뛰어나고 빠르고 저렴하게 솔루션을 개발할 수 있다고 설명했다. 브리드는 “동전의 양면을 모두 활용해 각 방면의 고객 요구사항을 전부 충족하는 제품을 만드는 것은 이번이 처음인 것 같다”라고 밝혔다.

또한 이런 접근법을 통해 록히드 마틴은 그 어느 때보다 더 많은 파트너십을 구축하고 다양한 산업을 많이 활용할 수 있었다. 브리드는 “언리얼 엔진을 사용한 덕분에 파트너십을 맺고 업무를 공유하기가 훨씬 쉬워졌다. 두 팀이 병렬로 작업했다가 함께 작업하기도 하면서 여전히 좋은 결과를 얻을 수 있다”라고 말했다.

항공우주 업계가 안정성, 정확성, 반복 가능성에 집중한다는 사실을 잘 아는 록히드 마틴은 기존 시스템을 완전히 대체하는 대신, 잘 작동하는 부분을 유지하면서 서서히 개선해 나가는 것을 목표로 하고 있다. 브리드는 “개발을 진행하면서 시스템을 조금씩 개선해 나가고자 한다. 시간이 갈수록 시스템은 점점 간소화되고 향상될 것”이라고 이야기했다.

브리드는 “우리는 수십 년 동안 지속될 시스템을 지원한다. 일부 시스템은 10년 전부터 지금까지 잘 관리하고 있다. 언리얼 엔진은 오래된 방식이 새로운 요소로 인해 개선될 수 있음을 보여준다”라고 언급했다.

▲ 언리얼 엔진 기반의 항공우주 시뮬레이션 R&D(사진 제공 : 록히드 마틴, 관련 영상)

새 플랫폼을 위한 직원 충원

새 플랫폼으로 전환할 때는 직원을 채용하는데 어려움을 겪기 마련이다. 그러나 브리드는 언리얼 엔진이 대학과 인재 파이프라인에 기반을 두고 있어서 항공우주 팀에서 즉시 업무를 수행할 수준의 경험을 갖춘 지원자를 찾을 수 있다고 말했다. 브리드는 “게임 개발 업계의 숙련된 인재를 채용하고 이들에게 항공우주 업계에 영향을 미칠 기회를 제공할 수 있어서 정말 좋다”라며 직원 충원의 용이성이 언리얼 엔진을 선택한 핵심 요인 중 하나였다고 강조했다.

이런 프로그램 환경에서 일하는 팀의 발전과 다양성은 새로운 개발자 및 아티스트 커뮤니티를 끌어들이고 있다. 브리드는 이런 신규 직원들에게 동질감을 느낀다고 했다. 브리드의 집안은 오래전부터 군 생활을 해 오고 있어 브리드의 형제와 조부들도 군에서 복무했지만 브리드는 항상 게임, 특히 목적이 있는 게임을 만들고 싶어 했다. 브리드는 자신의 게임플레이 실력과 항공우주 분야의 경력이 합쳐져 오늘날 이 자리에 오게 됐다고 이야기했다.

브리드는 “우리가 만나는 많은 사람들은 같은 태도를 가지고 있다. 게임을 좋아하고, 동시에 사회에 영향을 줄 수 있는 무언가를 만들고 싶어 한다. 여기서는 그 목표를 달성하기에 아주 좋은 기회가 주어진다”라고 말했다. 또한 브리드는 록히드 마틴에서 언리얼 엔진 개발자를 채용하자 문화가 바뀌기 시작했다고 강조하면서 “항공우주 업계에서 일하는 것이 아주 재미있어졌다. 게임 엔진을 채택한 덕분이다”라고 말했다.

시뮬레이션의 예술성

예술성이라는 용어는 오랫동안 항공우주 업계에서 쉽게 찾아볼 수 없었지만 이제는 사정이 달라지고 있다. 브리드는 “고객들은 차세대 비주얼을 기대한다. 게임 산업이 그 정도 수준으로 비주얼을 높여 놓았기 때문이다. 정말 좋은 점은 우리가 숙련된 게임 아티스트를 찾을 수 있고, 그들이 예술성을 한 단계 높일 수 있다는 사실이다. 이를 통해 훨씬 저렴하면서 사실적인 솔루션을 만들 수 있다. 이는 언리얼이 통합하여 만든 생태계이다. 이를 통해 다양한 측면에서 작업이 편리해졌다“라고 말했다.

과거에 볼 수 있었던, 게임과 시뮬레이션의 비주얼 퀄리티간 간극은 시뮬레이션의 방대한 데이터 때문에 발생해왔다. 몇 년 전만 해도 이런 차이에 대해 변명할 수 있었지만, 이제는 그렇지 않다는 것이 브리드의 설명이다.

브리드는 “이제 그런 변명은 통하지 않는다. 라이팅 시스템부터 피직스, 특수 이펙트까지 엔진이 다방면으로 발전했다. 이제 엔지니어링의 정확성과 포토리얼리즘 간의 융합이 놀라울 정도로 긴밀해졌다”라고 말했다.

이 방정식에는 예술만 있는 것이 아니다. 브리드의 말에 따르면 C++ 프로그래머들이 여전히 엔진의 코드를 커스터마이징하거나 GIS 데이터로 작업해야 하기는 하지만 숙련된 아티스트도 똑같이 중요하다. 이 두 가지가 결합되면 긍정적인 훈련 경험을 제작할 수 있다.

▲ 언리얼 엔진 기반의 항공우주 시뮬레이션 R&D(사진 제공 : 록히드 마틴, 관련 영상)

언리얼 엔진을 통해 폴리곤 그 이상으로

항공우주 업계에서 언리얼 엔진의 주요 기능 중 하나는 애셋 관련 데이터를 저장하고 AI를 통합해 가상 센서와 상호작용하는 환경을 만드는 것이다.

브리드에 따르면 과거에 대형 가상 지구는 단순히 색칠한 3D 모델 ‘폴리곤 덩어리’에 불과했다. 이제 브리드의 팀은 언리얼 엔진을 활용해 모델의 모든 부분에 주석을 달고, 머티리얼에 리플렉션이나 열 흡수 등의 속성을 적용할 수도 있으며, 이 데이터를 훈련 제품에 통합하는 것도 가능해졌다.

브리드는 “이제 3D 도로는 단순한 폴리곤이 아니다. 도로는 다양한 머티리얼로 구성되고 속도 제한이 있으며 도로 표지판과 신호등도 있다”라며 팀은 이 데이터를 AI 시스템에 입력해 사실적인 훈련 경험을 만들 수 있다고 설명했다.

또한 브리드는 “일회성 솔루션이 아니다. 데이터를 수집하여 전에 없던 통합된 접근법을 만들 수 있다. 한 번의 구축으로 10만 명 이상의 직원 업무 간에 공유할 수 있다. 덕분에 훨씬 효율이 높아진다”라며 다양한 사용 사례를 지원하는 능력이 정말 훌륭하다고 말했다.

언리얼 엔진이 펼쳐 낸 기회 덕분에 브리드는 시뮬레이션 훈련의 미래에 큰 기대를 걸고 있다. 이미 갖추고 있는 핵심 기술에, 엔진이 제공할 수 있는 전례 없는 수준의 사실적인 비주얼 퀄리티, 상호운용성, 커스터마이징 가능한 코드, 확장성, 채용 가능한 대규모 인재 풀 등의 장점이 모두 결합되어 록히드 마틴은 현재와 미래에 사용 가능한 플랫폼을 제공하고 있다.

브리드는 “엔진의 기능이 상당히 확장되면서 개별 플랫폼 수준부터 우주 수준에 이르기까지 다양한 사용 사례를 해결한다. 덕분에 록히드 마틴은 언리얼이 이미 완벽하게 구현한 것을 다시 구축하는 대신 우리가 원하는 차별화 요소에 주력할 수 있다”라고 말했다.

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