새로운 현실에 직면한 제품디자인

기업이 더 우수한 제품을 더 빠르고 저렴하게 디자인 하는데 유용한 몰입형 가상현실(iV)

Joseph Knoop
20 November 2016

컴퓨터 화면에서 3D로 가상 제품을 확인하는 것도 바람직하지만 작은 화면 때문에 복잡한 제품의 세부적인 부분을 놓치기 쉬워서 자칫하면 나중에 수정하느라 막대한 비용을 낭비해야 한다. 하지만 HMD(Head-Mounted Display) 가 저렴한 가격에 출시되면서 설계자와 공학자들이 가상현실을 통해 실제와 동일한 크기의 작업 결과물을 체험할 수 있게 됐다.

3D설계 소프트웨어가 제품 개 발 방식에 혁명을 일으켰다 면 이번에는 몰입형 가상현 실에서 3D 모델을 확인할 수 있는 기술이 또 한번의 혁명을 몰고 올 기세다.

다쏘시스템의 몰입형 가상현실 담당 이사이 자 세계적으로 인정받고 있는 가상현실 전문 가인 데이비드 나혼(David Nahon)은 이렇게 말했다. "가상현실(Virtual Reality)은 3D 모델 을 살펴보는 건 물론이고, 3D 모델을 직접 체험해 보는 데도 효과적이라 업계에 지각변 동을 일으킬 기술로 손색없다. 데스크톱 컴 퓨터로 모델을 살펴보는 것도 바람직하지만 가상현실을 통해 실제와 동일한 모델을 직접 체험할 수 있다면 작은 화면에서는 미처 발 견하지 못했던 많은 요소를 세세한 부분까지 확인할 수 있어 많은 비용이 소요되는 개발 작업을 추가로 진행하지 않게 될 수 있다.

세계 최고의 자본력을 자랑하는 기업들이 20년 가까이 VR CAVE에 IV(Immersive Virtuality: 몰입형 가상) 기술을 사용해 왔지 만 과도한 비용과 복잡성 때문에 사용자가 설계와 엔지니어링 분야의 전문가로 제한될 수밖에 없었다. 그러나 2016년 저렴한 헤드 셋 형태로 출시되기 시작함에 따라 다양한 규모의 기업들이 몰입형 3D 환경을 활용할 수 있게 됐고, 더욱 많은 사용자가 CAVE의 진가를 체험할 수 있을 것으로 기대된다.

가상현실 헤드셋 제조업체인 HTC Vive의 B2B 가상현실 사업부 담당 부사장인 에르베 퐁텐(Herve Fontaine)은 "많은 제조업체들이 가상현실에 관심을 갖고 있다. HTC Vive는 기업용으로 특별히 설계됐기 때문에 3D 소 프트웨어를 사용하는 사람이라면 누구나 작 업 중인 모델을 즉시 가상현실에서 확인할 수 있다. 가상현실을 활용하면 잘못된 부분 을 찾아내기 위해 실제 시제품을 제작할 필 요가 없을 뿐 아니라 컴퓨터 화면을 이용해 확인할 때 보다 훨씬 더 이른 개발 시점에 오류를 찾아낼 수 있어 상당한 시간과 비용 을 절약할 수 있다"라고 설명했다.

“ VR을 이용한 설계 컨셉 검증 방식 덕분에 가상 제품으로 마케팅을 실시할 수 있게 된 점도 큰 소득이라고 할 수 있다. ”

파울로 피레(Paulo Pires)
Lineage 전용기의 컨셉 테스트와 마케팅에 VR을 활용 중인 Embraer의 엔지니어링 및 기술센터 전무이사

제트기 설계에 혼합현실 (MR)을 도입한 엠브라에르

항공기나 자동차 설계의 경우에는 단 한 건 의 오류만 있어도 수백만 달러의 비용 손실 이 발생할 수 있다. 그러니 항공기 및 자동 차 제조업체가 iV를 제품 개발에 응용하는 것과 관련해 가장 많은 노하우를 축적하고 있는 것도 어찌 보면 당연한 일이다.

상용 항공기, 군용 항공기, 전용기 시장점유 율 세계 3위를 자랑하는 항공기 제조업체인 브라질의 엠브라에르(Embraer)는 여러 세대 의 iV 기술을 체험했는데, 최근에는 VR에서 MR(Mixed Reality: 혼합현실)로 설계 환경을 업그레이드했다.

기존의 VR용 CAVE 환경과 달리, 엠브라에 르가 새로 구현한 MR 환경에서는 사용자가 현재 진입한 공간, 본인의 몸, 설계 모델을 동시에 파악할 수 있다. 이처럼 사용자의 움 직임과 시야가 자유로워지면서 MR은 새 항 공기의 설계를 검사하고 보완하는 방법에 혁명을 일으키고 있다.

플로리다에 위치한 엠브라에르의 엔지니어링 및 기술 센터 전무이사인 파울로 피레(Paulo Pires)는 "실제 내부 부품 모델뿐 아니라 부 품과 시스템이 디지털로 구현된 자연스러운 몰입형 공간에서도 설계를 검토할 수 있게 되면서 제품 개발 시간이 단축됐다. 설계 작업 관계자의 실제 위치에 관계 없이 십여 명 에 이르는 다른 팀원들과 함께 가상 모델을 검토하고 상의할 수 있을 뿐 아니라 모든 관 계자가 동시에 다양한 설계 구성을 검토하 면서 메모도 추가할 수 있다"라고 말했다.

“It’s an amazing experience, discussing a spacecraft with another engineer that feels like it’s in the room with you, but won’t actually be built for several more years.”

JEFF NORRIS
MISSION OPERATIONS INNOVATION LEAD, NASA’S JET PROPULSION LABORATORY

북아메리카와 남아메리카를 중심으로 사업체 를 운영 중인 한 기업은 VR에서 한발 더 나 아가 CAVE에 MR을 접목시키면서 특별한 효 과를 거두고 있다. 설계자들이 더 이상 두 대 륙을 왕래할 필요가 없어지면서 더 많은 시 간을 설계 작업에 할애할 수 있게 된 것이다. 여러 직원이 동일한 정보를 동시에 확인할 수 있게 된 점도 팀원들이 문제를 더욱 신속 하게 파악해서 해결하는데 도움이 되고 있다.

피레는 엠브라에르가 비상문이 창문처럼 보 이도록 설계된 Lineage 전용기의 컨셉을 테스트할 때 몰입형 설계 및 시뮬레이션 환 경의 진가를 실감할 수 있었다고 얘기했다. "아직 출시하기 전인데도 주문 제작을 의뢰 하는 고객이 있을 정도로 다양한 고객들이 Lineage 전용기에 관심을 보이고 있다. VR 을 이용한 설계 컨셉 검증 방식 덕분에 가상 제품으로 마케팅을 실시할 수 있게 된 점도 큰 소득이라고 할 수 있다."

우주로 진출한 혼합현실

엠브라에르가 일반적인 항공기 설계에 혼합 현실(MR) 기술을 도입했다면 NASA는 우주 비행사용 홀로그램ㅇ콘텐츠를 제작하는데 마이크로소프트의 MR 홀로렌즈를 이용하고 있다.

NASA의 제트추진연구소(JPL)에서 진행 중 인 두 건의 MR 시범 도입 프로젝트 중 하 나인 ProtoSpace는 엔지니어들이 현재 개 발 중인 우주선의 설계 구조를 더욱 철저하 게 시각화하는데 효과적이다.

일반적으로 엔지니어링 공정은 표준 2D 컴퓨 터 환경에서 3D 모델을 사용하여 진행되는데, NASA의 엔지니어들은 ProtoSpace를 이용하 여 (2020년 발사 예정인) 최신 화성 탐사 로 봇을 MR 환경에서 자유롭게 살펴볼 수 있다.

NASA의 제트추진연구소에서 탐사기술 혁신을 지휘하고 있는 제프 노리스(Jeff Norris)는 이렇게 말했다. "실제로 엔지니어 들이 이미 설계 오류를 찾아내기도 했다. ProtoSpace가 없었다면 우주선 조립 과정 에서 작업 일정 지연으로 많은 비용 손실이 불가피했을 것이다. 제작하는데 앞으로 몇 년은 더 걸릴 우주선에 실제로 함께 타고 있는 것처럼 느끼면서 다른 엔지니어와 우 주선에 대해 상의할 수 있다는 건 정말 놀 라운 경험이 아닐 수 없다."

이 기사는 레베카 깁슨(Rebecca Gibson)의 도움을 받아 작성됐다.

엠브라에르의 MR 디자인 극장을 확인해 보세요:
http://3ds.one/EmbraerVR

Applying consumer HMDs to industrial settings:
http://www.3ds.com/stories/never-blind-in-vr

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