CAD는 도면을 그리거나 3D 모델을 만드는데 그치지 않고, 제품 개발을 위한 도구로서 그 역할을 강화하고 있다. 특히 최근에는 '디지털 트윈'을 만드는 솔루션으로 사물인터넷(IoT), VR/AR, 3D 프린팅 등과도 결합되는 모습이다. PTC코리아(http://www.ptckorea.com)는 12월 19일 서울 한남동 블루스퀘어에서 진행한 ‘2017 코리아 CAD 서밋’ 행사를 통해 이러한 CAD의 변화와 PTC가 추구하는 제품 개발 기술의 융합 비전을 소개했다. / 정수진 편집장

최근 관심이 높은 4차 산업혁명에서는 물리 세계와 디지털 세계의 융합이 핵심으로 꼽힌다. PTC코리아 박혜경 지사장은 “CAD나 ERP 등을 통해 다양한 정보가 디지털로 만들어지고, 이를 물리 세계와 융합하면서 제품 개발부터 비즈니스 방식까지 많은 변화가 기업에서 일어나고 있다”고 전했다. 

더욱 많은 제품들이 소프트웨어를 탑재해 스마트 제품으로 발전하였으며, 네트워크를 통해 다른 스마트 제품이나 플랫폼과 연결해 모니터링/제어가 가능한 ‘스마트 연결 제품(smart, connected product)’이 등장하고 있다. 이러한 스마트 연결 제품에는 실시간으로 제품의 상태를 파악할 수 있는 사물인터넷이나 문제가 발생하기 전에 예지보전을 가능하게 하는 머신러닝 기술이 적용되고 있다. 

PTC코리아 김동근 이사는 “CAD에서 센서의 IoT 정보를 실시간으로 받아서 시뮬레이션 및 최적화를 진행하고, 3D 프린팅으로 시제품을 빠르게 제작해 검증해 볼 수 있도록 하는 것이 4차 산업혁명 시대를 위한 CAD의 방향이 될 것”으로 전망했다. 

최근 해외의 조사결과를 보면 많은 수의 기업들이 연결 제품을 제공하거나 제공할 계획을 갖고 있으며, 또한 사물인터넷을 중요하게 인식하고 있는 것으로 나타나고 있다. PTC의 팀 입(Tim Yip) APAC CAD 총괄 디렉터는 “기업 들이 사물인터넷/디지털 트윈 전략을 마련해야 할 시점이 되었으며, 제품 설계에도 이러한 트렌드를 반영할 수 있어야 한다. 제품의 상태/퍼포먼스/거동에 대해 더 나은 인사이트를 얻을 수 있도록 제품의 고유한 상태를 디지털로 구현하는 디지털 트윈을 추구하고 있다”고 밝혔다.

일반적인 설계 프로세스에서는 기존의 경험과 가정을 바탕으로 설계 기준이나 스펙을 만들고 이에 맞춰 제품을 설계하게 된다. 하지만, 실제로 제품을 사용하는 환경에서는 다양한 사용자, 상황, 시나리오가 존재한다. 팀 입 디렉터는 이러한 환경에 맞게 제품 설계를 변화시킬 수 있는 능력이 중요하다고 짚었다.

또한 그는 기업이 디지털 트윈을 구현하기 위해 우선 제품 설계에서 센서에 대한 전략(sensor strategy)을 수립하는 것이 필요하다고 전했다. 센서 전략에는 센서를 부착해서 모니터링할 핵심 설계 영역이 어디인지, 센서의 실시간 데이터를 어떻게 수집하고, 제품 개선을 위해 어떻게 설계에 적용할지 등이 포함된다.

디지털 데이터의 양은 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 이 가운데 필요한 정보를 추려서 이해하는데에 한계가 있다. PTC코리아 이봉기 상무는 “텍스트보다는 이미지, 동영상이 더 많은 정보를 전달하면서도 이해가 쉽다. 이런 맥락에서 현실에 디지털 데이터를 덧씌우는 증강현실(AR)은 정보 활용의 새로운 방법이 될 수 있다”면서 R&D 영역에서 증강현실을 활용할 수 있는 방법을 짚었다.

많이 알려진 증강현실 적용분야는 영업/마케팅, 교육, 서비스/정비 등을 들 수 있다. 이봉기 상무는 R&D 분야에서는 제품 개발 및 검토나 협업 과정에서 증강현실의 활용이 가능할 것으로 전망했다. CAD 설계의 형상을 인식해 여기에 다양한 디지털 정보를 매핑하거나, 2D 도면을 시각적으로 더욱 정확히 인식하는 등에 증강현실을 활용할 수 있다는 설명이다.

또한 이봉기 상무는 증강현실과 사물인터넷의 접목에 대한 비전도 소개했다. 실시간 사물인터넷 정보를 증강현실과 연결하는 기술이 발전하면서, 부품의 작동 상황을 실시간으로 파악해 수리에 활용하는 것이 가능해지고 있다. 이봉기 상무는 “디지털 트윈의 핵심은 실제와 가상 세계의 융합이다. 실제 세계의 정보를 디지털화하는 사물인터넷과 디지털 정보를 현실과 오버레이시키는 증강현실이 디지털 트윈을 구현하는 핵심 기술이 될 수 있을 것”이라고 짚었다.

PTC코리아의 CAD 서밋에서는 이외에도 디지테크가 사물인터넷과 증강현실, 음성인식 기술을 결합한 개발 사례를 공유했다. 또한 앤시스코리아와 스트라타시스코리아에서는 각각 사물인터넷-시뮬레이션의 기술 협업 방법론과 3D 프린팅이 설계/제조 패러다임에 주는 영향에 대해 소개했다. PTC의 사물인터넷과 증강현실 솔루션을 체험할 수 있는 부스도 마련되어 참가자들의 눈길을 끌었다.