[아이티데일리] 생성형 AI가 촉발한 새로운 경제 생태계인 ‘경험 경제’와 ‘순환 경제’를 통합한 ‘생성형 경제’가 부상했다. 생성형 경제 생태계에 참여하기 위해선 기존 제품 중심의 접근법을 탈바꿈한 차별화된 경험과 지속 가능한 사회 환원이 요구된다. 하지만 일반 기업들에서는 쉽사리 참여하기 어려운 상황이다.

최근 생성형 경제 생태계에 참여할 수 있도록 지원하는 기업이 있다. 바로 다쏘시스템이다. 다쏘시스템은 버추얼 트윈(Virtual Twin) 플랫폼을 토대로 버추얼 트윈 환경을 제공해 기업이 기존의 제품 중심 접근 방식을 넘어 차별화된 경험을 제공하고, 지속가능한 사회를 선도하는 것을 지원하고 있다.

총 2회에 걸쳐 다쏘시스템의 생성형 경제를 지원하는 핵심 솔루션 ‘3D익스피리언스(3DEXPERIENCE)’ 플랫폼의 상세 기능과 활용 사례를 소개한다. 이번 1회에서는 생성형 경제 생태계와 버추얼 트윈의 개념, 3D익스피리언스 플랫폼 활용 사례를 다뤄본다.

생성형 경제 시대의 부상

오늘날 소비자들은 단순히 상품이나 서비스를 구매하는 것을 넘어 구매 과정에서 경험을 중요하게 생각하고 있다. 소위 ‘경험 경제’의 시대에는 소비자의 경험을 예측하고, 평가·분석을 할 수 있는 역량은 제품을 판매하는 기업에게는 간과해서는 안 될 요소다.

경험 경제와 함께 ‘순환 경제’ 역시 중요한 비즈니스 모델이다. 이는 산업혁명 이래 지속된 대량생산·대량소비·대량폐기 형태의 경제 활동으로는 어렵다는 것을 느낀 기업과 개인이 생산과 소비에 임하는 자세를 근본적으로 변혁하고 지속 가능한 사회를 실현하기 위한 움직임이다.

최근 생성형 AI가 촉발한 경험 경제와 순환 경제가 통합된 ‘생성형 경제’가 부상하고 있다. 지속 가능한 경제를 실현하고 촉진하는 것을 일상에서 배우고, 사회에서 받은 만큼을 다시 우리가 살고 있는 사회에 환원하는 비즈니스 모델이다. 소비자, 환자, 시민에게 개인화되고 지속가능한 경험을 제공하고자 하는 의도인 셈이다.

다쏘시스템은 생성형 경제 생태계에 기업들이 참여할 수 있도록 ‘버추얼 트윈’ 플랫폼을 토대로 지원하고 있다. 버추얼 트윈은 특정 제품이나, 시스템을 단편적으로 보여주는 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’을 넘어 전체 환경의 변화, 동작과 물성까지 시각화하고 시뮬레이션할 수 있는 기술이다. 이는 제품 설계, 생산, 마케팅, 유지보수 등 모든 과정에서 제품의 성능뿐만 아니라 고객의 경험까지 예측할 수 있어 기업으로 하여금 시행착오를 최소화할 수 있도록 지원한다.

다쏘시스템 측은 “기업은 버추얼 트윈을 통한 시뮬레이션, 분석, 예측 등의 과정에서 축적된 경험과 노하우를 기반으로 더 나은 상품을 개발할 수 있으며, 상품의 품질을 한 차원 더 향상시키고 지속 가능한 발전을 실현할 수 있다”고 설명했다.

예측 및 비용 절감 가능한 ‘버추얼 트윈’

버추얼 트윈은 물리적 자산(제품, 시스템, 공장 등)의 디지털 복제본을 의미한다. 물리적 자산의 실제 상태와 성능을 실시간으로 모니터링하고 시뮬레이션할 수 있는 가상 모델이다. 버추얼 트윈은 다양한 산업에서 혁신적인 도구로 자리 잡고 있으며 특히 제조, 건설, 항공, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

버추얼 트윈은 물리적 자산, 디지털 트윈, 데이터 통합 및 분석 등 세 가지 주요 구성 요소로 이뤄졌다. 먼저 물리적 자산에는 실제 존재하는 제품이나 시스템. 예를 들어, 공장 내의 기계, 자동차, 항공기, 발전소 등이 속한다. 디지털 트윈은 물리적 자산의 가상 복제본으로, 3D 모델과 데이터를 통해 물리적 자산의 모든 특징을 재현한다. 데이터 통합 및 분석은 센서 및 사물인터넷(IoT) 데이터를 통해 물리적 자산의 실시간 정보를 수집하고, 이를 기반으로 시뮬레이션, 예측 분석, 최적화를 진행한다.

버추얼 트윈은 주로 제조업, 건설업, 항공우주, 의료 등 분야에서 활용된다. 제조업에서는 버추얼 트윈을 통해 제품의 설계부터 제조, 유지보수까지 모든 단계를 최적화할 수 있다. 이를 통해 생산 공정을 모니터링하고, 비효율적인 부분을 개선하여 생산성을 향상한다. 건설업에서 사용되는 버추얼 트윈은 3D 모델을 기반으로 현장 시뮬레이션을 진행해 설계 오류를 줄이고, 건설 기간을 단축하며 비용을 절감할 수 있다.

항공우주 산업에서는 항공기 설계 및 유지보수에서 중요한 역할을 한다. 항공기의 모든 부품을 버추얼 트윈으로 관리하면, 유지보수 비용을 절감하고 성능을 최적화할 수 있다. 의료 분야에서는 환자의 신체 상태를 기반으로 한 버추얼 트윈을 활용해 맞춤형 의료 서비스를 제공하고, 치료 효과를 극대화하는 데 사용된다.

다쏘시스템 관계자는 “버추얼 트윈 기술은 앞으로 더욱 발전할 것으로 전망된다. 인공지능(AI)과 빅데이터 분석 기술이 결합되면서 물리적 자산의 상태를 더욱 정밀하게 예측하고, 사전에 유지보수를 수행하는 등 새로운 기회를 제공할 것”이라고 전망했다.

‘3D익스피리언스’ 플랫폼으로 효율 개선

1981년 설립된 이래로 다쏘시스템은 기업들이 아이디어 기획부터 설계, 제조, 출시, 유지보수까지 전 과정에서 효율성을 강화하고 비즈니스 가치를 창출할 수 있도록 돕는 버추얼 트윈 솔루션을 제공하고 있다. 다쏘시스템이 전면에 내세운 솔루션은 ‘3D익스피리언스(3DEXPERIENCE)’ 플랫폼이다.

3D익스피리언스 플랫폼은 가상 환경에서 제품과 서비스를 시뮬레이션하고 검증해 제품 생산의 프로세스 개선을 지원한다. 구체적으로 △카티아(CATiA) △3D익사이트(3DEXCITE) △넷바이브(NETVIBES) △에노비아(ENOVIA) △델미아(DELMIA) △바이오비아(BIOVIA) △시뮬리아(SIMULIA) 등 핵심 도구들이 3D익스피리언스 플랫폼 내에서 구동된다.

실제로 BMW 그룹은 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 도입해 모든 엔지니어링 부문의 실시간 데이터를 통합해 각 모델의 변수에 맞게 구성할 수 있는 차량의 버추얼 트윈을 개발했다. 이를 통해 자동차 변형의 복잡성에 대한 이해도를 높이고 엔지니어링에서 제조까지의 시간을 가속화할 수 있었다. 또한 BMW 그룹은 기존 IT 솔루션에서 데이터를 원활하게 마이그레이션하고 엔지니어링 플랫폼을 모델링 및 시뮬레이션 등 분야로 확장할 수 있게 됐다.

버추얼 트윈은 직원들의 경험과 안전을 향상하는 데도 활용된다. 대표 사례가 바로 록시땅 그룹(L'OCCITANE Group)이다. 록시땅 그룹의 프랑스 라고르스 공장은 천연 화장품, 오일, 향수를 생산하고 있다. 록시땅은 라고르스 공장에서 근무하는 생산직 근로자들의 건강 위험을 모니터링하고 위험을 예방하는 동시에 운영 효율성을 개선하기 위해 3D익스피리언스 클라우드 플랫폼을 도입했다.

독일 엔지니어링 기업 로딩 모빌리티(Roding Mobility)는 3D익스피리언스 플랫폼을 사용해 점차 복잡해지는 제조 프로세스를 관리하고 있다. 로딩 모빌리티는 모든 부품과 제품의 버추얼 트윈을 개발하고 버츄얼 환경에서 시뮬레이션을 수행함으로써 실제 물리적 프로토타입의 제작을 최소화하고 지속가능성을 위해 노력하고 있다.

로딩 모빌리티는 더 많은 부품을 버추얼 트윈에 통합함으로써 복잡성을 효율적으로 관리하고 전반적인 품질을 향상할 수 있었다. 특히 설계부터 최종 제품 제조까지의 소요 시간의 경우, 과거 차량 조립에 약 6~8개월의 시간이 소요되었다면, 버추얼 트윈을 통해 약 30% 정도 단축할 수 있었다.

버추얼 트윈은 적합성, 형태, 기능뿐만 아니라 BOM(Bill of Materials) 관리도 지원한다. 엔지니어는 3D 모델에 접속하고 부품 번호가 모두 포함된 엔지니어링 BOM을 내보낼 수 있다. 로딩 모빌리티는 버추얼 트윈을 작업 현장에도 도입해 정비사가 버추얼 트윈을 통해 주변 시스템을 이해하며 잠재적인 문제를 사전에 신속하게 표시할 수 있도록 할 계획이다.

에어버스, 항공기 설계 및 제조 과정에 버추얼 트윈 활용

에어버스(Airbus) 역시 버추얼 트윈 기술을 통해 항공 산업의 변화를 이끌어 온 대표 기업이다. 에어버스는 버추얼 트윈을 사용해 항공기 설계와 제조 과정에 디지털 기술을 도입하고, 개발 효율성을 향상했다.

에어버스의 ‘A350 XWB’ 프로그램이 대표 사례다. 에어버스는 A350 XWB를 개발할 때 기존의 항공기 개발 방식과는 상이한 접근 방식을 채택했다. 가장 큰 변화는 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 활용해 전 세계 엔지니어와 협력 업체들이 동일한 디지털 플랫폼에서 작업하고 소통할 수 있도록 한 점이다.

과거의 A380 프로그램에서는 각 부문이 독립적으로 ‘디지털 모형(Digital MockUp)’을 사용했기 때문에 의사소통 문제로 설계 오류가 발생하고, 개발 시간과 비용이 증가하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 에어버스는 모든 설계 데이터를 하나의 플랫폼으로 통합했고, 이 덕분에 설계 오류를 실시간으로 수정하고 동기화하는 과정이 몇 분 만에 완료될 수 있게 되었다. 이전에는 이 작업이 며칠이나 걸렸다. 에어버스는 다쏘시스템의 플랫폼을 통해 하루 최대 4,000명이 접속할 수 있었으며, 이 중 85%는 가치 체인에 속한 인력들이었다.

해당 디지털 모형 설계 과정에는 3D익스피리언스 플랫폼의 주요 툴인 ‘카티아(CATIA)’, ‘에노비아(ENOVIA)’, ‘시뮬리아(SIMULIA)’, ‘델미아(DELMIA)’가 활용됐다. 카티아는 항공기 구조와 전기 시스템을 3D로 설계해 품질과 효율성을 향상에 일조했다. 특히 전기 시스템 설치 계획을 업데이트하는 데 필요한 시간을 50%가량 단축했고, 수작업으로 2D 도면을 제작하던 시절보다 설계 변경 요청이 25% 줄어들었다.

에어버스는 델미아 솔루션을 사용해 제조 현장과 설계 사무실을 실시간으로 연결해 설계 변경 사항을 즉시 현장에 전달하고, 툴링 제작 시간을 대폭 줄일 수 있었다. 이 시스템 덕분에 실제 제조 과정에서 재설계 요청이 거의 발생하지 않았으며, 이러한 변화는 A350 XWB의 최종 조립 시간을 30% 단축시키고, A330의 조립 주기를 크게 개선하는 데 기여했다.

A350 XWB의 첫 비행은 2013년 6월 14일에 성공적으로 이루어졌고, 이는 에어버스가 다쏘시스템과 협력한 디지털 혁신의 결과였다. 에어버스와 다쏘시스템의 협력은 항공 산업의 디지털화와 협업 혁신을 통해 비행 경험의 새로운 기준을 세웠으며, 항공기의 설계, 제조, 고객 서비스 전반의 품질과 효율성을 크게 높이는 데 기여했다.