제조업에서의 디지털 혁신은 성숙기로 평가된다. 2014년부터 정부가 나서 제조혁신 계획을 세우고 스마트공장 보급을 추진하는 등 산업 육성에 속도를 냈기 때문이다. 실제로 제조 분야에서는 인공지능(AI)·빅데이터 기반 품질검사와 예지보전, 로봇 등 다양한 기술이 접목돼 있다.

하지만 여전히 과제는 남아 있다. 비교적 큰 공장의 경우 고도화된 스마트 시스템이 탑재돼 있지만, 작은 규모의 공장은 여전히 재래식으로 운영되고 있다. 공장 데이터 부족으로 AI 적용이 어려운 곳이 많고 어디서부터 디지털 전환을 이뤄야 하는지 모르는 곳도 존재한다. “스마트공장은 다른 나라 이야기”라는 볼멘소리가 나올 정도다.

이 때문에 제조 분야에선 쉽게 활용할 수 있는 소프트웨어 기술에 대한 요구가 높았다. 하드웨어의 경우 초기 투자 비용이 들고 공장 내부 장비도 변화시켜야 하지만, 소프트웨어 기술은 초기 비용과 부담이 적어서다. 여기서 주목받기 시작한 기술이 있다. 바로 ‘버추얼 트윈’이다.

◇3D 기반 버추얼 트윈, 협업의 한계를 깨다 

버추얼 트윈은 3D 기반 가상환경을 뜻한다. 모든 개체와 그 개체를 둘러싼 전체 환경을 시각화하고 시뮬레이션해 현실과 같은 공간을 가상에 구현하는 것을 뜻한다. 비슷한 개념인 디지털 트윈보다 앞선 기술로 평가된다. 디지털 트윈은 특정 개체만 수학적으로 표현해 가상으로 구현하지만, 버추얼 트윈은 전체 환경을 가상으로 표현해서다.

3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼 기반 ‘버추얼 트윈 익스피리언스’ 기술을 개발·공급하는 다쏘시스템 관계자는 “우리가 제공하는 버추얼 트윈 익스피리언스는 간순한 사물의 디지털 형태인 디지털 트윈보다 강력하다”면서 “버추얼 트윈은 주변의 모든 것을 3D 모델링하고 테스트 및 시뮬레이션하여 모델의 완성도를 높일 수 있는 기능을 제공하기 때문”이라고 밝혔다.

비슷한 개념인 메타버스와도 다르다고 설명했다. “메타버스는 평행한 디지털 세계에서 상호 작용하는 아바타라는 또 다른 형태의 자신을 만들어내고, 몰입형 증강 현실과 가상 현실 기술을 활용해 게임 산업에 적합하다”면서 “버추얼 트윈은 가상공간에서 업무 혁신을 이룰 수 있는 요도로 개발됐기 때문에 실제 비즈니스 분야에 혁신을 가져올 수 있다”고 설명했다.

회사에 따르면, 버추얼 트윈은 제조 분야에 혁신을 가져올 수 있는 게임체인저다. 실제 공장을 구현한 버추얼 트윈에서 다양한 구성을 시도할 수 있어서다. 일례로 자동차 성능을 평가할 때 여러 환경을 가상으로 구현한 후 디지털로 성능을 시험할 수 있다. 이러한 실제로 구성한다고 가정하면 상당한 비용과 시간이 발생한다.

다쏘시스템은 3D익스피리언스 플랫폼을 사용하는 자동차 제조업체와 공급사는 내부 부서와 부품 공급업체, 도시, 에너지 공급 인프라 소유자, 공유 모빌리티 사업자 등 외부 이해관계자들과 긴밀한 협력을 수행할 수 있다고 밝혔다. 이 플랫폼은 제조업체가 한 곳에서 가상으로 협업할 수 있는 기능을 제공해 실제 공장의 버추얼 트윈에서 다양한 구성을 시도할 수 있다고 설명했다. 이를 통해 이해관계자들은 실제 생산에 영향을 주지 않으면서 다양한 옵션을 탐색하고 결정할 수 있다는 설명이다.

◇중소기업과 스타트업, 3D 협업툴로 업무 효율성 제고

다쏘시스템의 버추얼 트윈 기능을 이용하는 기업들은 관련 서비스의 효율성이 높다고 평가했다. 규모가 있는 기업뿐 아니라 중소기업, 스타트업까지 해당 플랫폼을 쉽게 도입해 제조 혁신을 이뤄가고 있다고 설명했다.

중국 스마트 전기차 브랜드인 NIO는 버추얼 트윈 기능을 활용해 엔지니어들이 전 세계 어디서나 차량 데이터에 접근할 수 있고 협업할 수 있는 환경을 구축했다. 이를 토대로 제품 개발 주기를 단축하고 비즈니스를 확장할 수 있었다고 밝혔다. 경쟁사보다 앞서 새로운 컨셉을 소개하고 개발한 것 역시 이 때문이라고 설명했다.

지앙 NIO 선임이사는 “우리의 NIO의 최신 ES8 전기 7인승 SUV 모델은 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼으로 개발됐다”며 “많은 팀이 이 플랫폼에서 협업해 제품 설계를 빠르게 반복했다”고 말했다. 또 “과거에는 3시간 이상이 소요됐던 생산설계 단계가 지금은 15분이면 된다”며 “설계를 3D로 시각화하고 설계 컨셉에서 최종 조립에 이르는 모든 프로세스를 연결하는 단일 플랫폼이 있어 회사 내 설계자와 엔지니어의 작업 효율성은 크게 높아졌다”고 평가했다.

국내 에어컨 부품 업체인 제이에스테크도 의견을 같이 했다. 이 기업은 늘어나는 제품 포트폴리오와 팀원으로 새로운 협업 시스템을 필요로 했던 이 기업은 버추얼 트윈에 관심을 가졌다. 제품 개발 공정 표준화뿐 아니라 디자인 오류 최소화, 잘못된 부품 제조 가능성 제거, 개발 비용 감축 등의 과제를 해결하기에 버추얼 트윈이 제격이라는 판단 때문이다. 실제로 이 기업은 버추얼 트윈 활용을 통해 디자인 변화 필요성 건수가 20% 줄었고, 제품 재작업 필요 건수도 13% 감소했다고 밝혔다. 또 기존 부품이 새로운 디자인에 쉽게 재사용할 수 있게 돼 전체 디자인 및 개발 비용이 5% 절감됐다고 설명했다.

스타트업 역시 버추얼 트윈을 높게 평가했다. 국민대 자동차운송디자인학과 출신 4명이 설립한 스타트업인 ‘이퀄’은 전동화물차량 설계를 위해 다쏘시스템의 ‘스마트업용 3D익스피리언스 플랫폼’을 도입했다. 이를 토대로 3D 설계 협업환경에서 모터, 컨트롤러, 제동, 섀시를 포함한 전동화물차량 전체를 요구사항에 맞게 쉽게 설계하게 됐다고 평가했다. 또 자동차의 ‘혈관’ 역할을 하는 하네스 설계 시 써드파티 업체의 장비 및 커넥터 수치 등의 핵심 데이터를 보다 쉽게 공유받고, 설계에 통합시키며, 3D Play 앱을 통해 통합 설계 모델 및 데이터를 쉽게 확인할 수 있었다고 밝혔다.

노영조 이퀄 대표는 “3D익스피리언스 플랫폼은 클라우드 기반 공동 작업 환경에서 디자인, 엔지니어링 및 시스템 엔지니어링 영역을 디지털 스레드로 연결해서 시간이 많이 드는 수작업을 최소화하고, 협업 설계 과정을 가속화한 최상의 설계 툴이었다”고 평가했다.

다쏘시스템 관계자는 “사용자가 손쉽게 도입하고 활용할 수 있는 기술이 앞으로 혁신을 이끌어갈 것”이라며 “1981년 설립된 다쏘시스템은 오랜 기간 가상 협업 시스템을 연구해왔기 때문에 제조 분야에서도 협업을 기반으로 한 혁신을 이끌 수 있다”고 설명했다.