[SW키트] 다쏘시스템 '버추얼 트윈', 미래 모빌리티 설계·생산 잇다

3DX 플랫폼으로 차량·공장 가상 검증…전기 상용차부·자율주행 셔틀까지

버추얼 트윈이 미래 모빌리티 개발 핵심 인프라로 부상하고 있다. 단순 차량 설계를 넘어 생산 공정과 실제 운행 환경까지 가상으로 검증해 설계 오류를 줄이고, 제품 개발에 드는 시간과 비용을 줄이고 있다.

16일 IT 업계에 따르면, 최근 대규모 인력과 생산시설을 갖추기 어려운 스타트업과 제조사는 버추얼 트윈을 핵심 개발 인프라로로 사용하고 있는 것으로 나타났다. 버추얼 트윈으로 복잡한 전기차 시스템을 실제로 제작하기 전에 가상 환경에서 검증하고, 설계 변경이 제조 공정과 성능에 미칠 영향까지 사전에 파악하는 추세다. 

다쏘시스템 버추얼 트윈 기술을 집약한 '3D익스피리언스(3DX) 플랫폼'은 제품 설계와 시뮬레이션, 제조, 데이터 관리를 클라우드 기반 단일 환경으로 연결할 수 있다. 설계 변경이 차량 성능과 생산 공정에 미치는 영향도 실제 제작에 앞서 검증할 수 있다. 

버추얼 트윈이 미래 모빌리티 개발 핵심 인프라로 부상하고 있다. (사진=구글 제미나이)

미국 하빈저를 비롯한 터키 보잔카야, 프랑스 밀라 그룹, 인도 누메로스 모터스는 3DX 플랫폼으로 각각 전기 상용차와 친환경 대중교통, 자율주행 공유 셔틀, 라스트마일 전기 스쿠터를 개발하고 있다. 이들은 다쏘시스템 버추얼 트윈 기술로 복잡한 개발 과정과 생산 데이터 통합 관리에 한창이다. 

이런 같은 개발 방식은 인력과 자원이 제한된 스타트업과 신규 제조사에 특히 유용하다는 평을 받고 있다. 업계에선 미래 모빌리티 시장은 차량 성능뿐 아니라 아이디어를 얼마나 빠르게 구현하고, 설계와 생산을 얼마나 긴밀하게 연결하느냐가 관건이라는 전망도 나오고 있다. 

버추얼 트윈, 전기 섀시·도시 교통 개발 혁신

하빈저가 개발한 중형 상용차용 배터리 전기 섀시 플랫폼. (사진=다쏘시스템)

하빈저는 미국 캘리포니아 전기차 스타트업이다. 버추얼 트윈 기반으로 중형 상용차용 배터리 전기 섀시 플랫폼을 개발하고 있다. 기존 내연기관 차량을 전기차로 개조하는 방식이 아니라 배터리와 전기 파워트레인, 드라이브트레인을 포함한 섀시 구조를 처음부터 다시 설계했다.

하빈저가 공략하는 미국 차량총중량 기준 약 6.4~15톤(t)급 중형·준대형 상용차는 상업용 밴과 박스 트럭, 스쿨버스, 모터홈 등에 사용된다. 여러 차체와 용도에 동일한 전기 섀시를 적용하려면 차량별 요구사항과 설계 변경이 전체 시스템에 미치는 영향을 체계적으로 관리해야 한다.

하빈저는 3DX 플랫폼에서 섀시 구조와 주요 시스템을 가상으로 구현하고 제품 개발 전 주기를 통합 관리하고 있다. 엔지니어들은 중앙화된 데이터로 협업하면서 실제 시제품을 제작하기 전 설계 오류와 시스템 간 충돌 가능성을 확인할 수 있다.

버추얼 트윈은 하나의 섀시를 여러 차종에 적용하는 플랫폼 전략도 돕는다. 차량별로 설계를 처음부터 반복하지 않고 기존 가상 모델을 바탕으로 차체와 용도에 맞게 구조를 확장하거나 변경할 수 있어서다.

터키 친환경 교통수단 제조사 보잔카야는 전기버스와 무인 지하철, 저상 트램, 배터리 트롤리버스 등 구조가 서로 다른 대중교통 차량을 개발하고 있다. 차량마다 도시별 운행 환경과 승객 수, 선로, 충전 인프라 등 서로 다른 조건을 반영해야 한다.

보잔카야 엔지니어가 3DX플랫폼으로 친환경 대중교통 차량 설계를 검토하고 있다. (사진=다쏘시스템)

보잔카야는 다쏘시스템 3DX 플랫폼과 '이노베이티브 모듈 앤 테크놀로지' 산업 솔루션을 도입했다. 이를 통해 설계와 시뮬레이션, 제조를 버추얼 트윈 환경으로 통합 연결했다. 설계 부서가 만든 데이터를 생산 부서가 동일한 환경에서 확인하도록 해 개발 단계 사이의 정보 단절을 줄이는 식이다.

회사는 가상 환경에서 설계와 제조 가능성을 함께 검토하면서 생산 정확도를 높이고 오류를 줄이는 효과도 얻었다고 밝혔다. 공통 개발 데이터를 유지하면서 각 도시 요구에 맞게 차량 사양을 조정할 수 있어 맞춤형 제품 개발에도 활용하고 있다.

보잔카야는 이를 기반으로 터키 내수 시장을 넘어 방콕과 나폴리, 베오그라드, 이아시 등 해외 도시로 공급 지역을 넓혔다. 버추얼 트윈이 다양한 국가와 도시의 요구사항을 하나의 개발 체계 안에서 관리하는 기반으로 활용된 셈이다.

밀라, 자율주행 셔틀 생산 가상화…누메로스는 극한 기후 대응

밀라 그룹이 개발 중인 자율주행 공유 셔틀. (사진=다쏘시스템)

프랑스 스타트업 밀라 그룹은 자율주행 공유 셔틀을 넘어 생산 공장까지 버추얼 트윈으로 구현했다. 모델 컨셉 설계부터 제조 공정에 이르는 전 단계를 가상 환경으로 연결한 것이다.

밀라는 기차와 지하철, 트램역 등 교통 거점에서 최종 목적지까지 이동을 지원하는 최대 22인승 자율주행 셔틀을 개발하고 있다. 프랑스 국영철도 SNCF 손잡고 철도·도로 겸용 초경량 셔틀을 구축했으며, 라 포스트와 까르푸 고객을 위한 자동화 배송 서비스를 추진하고 있다.

보통 자율주행과 공유 모빌리티, 물류 자동화가 결합된 차량은 일반 자동차보다 개발 과정에서 관리해야 할 요소가 많다. 밀라는 3DX 플랫폼의 '비드 투 윈(Bid to Win)'과 '온타깃 비히클 론치On-Target Vehicle Launch)' 솔루션을 활용해 제품 기획과 설계, 생산 데이터를 단일 환경에서 관리하고 있다.

버추얼 트윈으로 구현한 공장에서는 실제 생산에 들어가기 전에 제조 공정과 작업 흐름을 검토가 가능하다. 제품 설계가 바뀌었을 때 생산 공정에 미칠 영향을 확인하고, 실제 데이터 바탕으로 개발 이력과 제조 과정을 추적하는 데도 활용한다.

인도 누메로스 모터스는 버추얼 트윈 기반 설계로 라스트마일 배송용 전기 스쿠터 '디플로스'를 만들고 있다. 다쏘시스템의 '카티아'와 '이노베이티브 모듈 앤 테크놀로지' 솔루션을 활용해 전기 시스템과 배터리, 차량 구조 설계·검증에 나섰다.

다쏘시스템 3DX로 개발 중인 누메로스 모터스의 전기 스쿠터 '디플로스' 설계 화면. (사진=다쏘시스템)

인도는 지역에 따라 기후와 도로 환경의 차이가 크다. 전기 스쿠터가 자이살메르의 사막 더위와 마날리의 영하권 기온, 고아의 염분과 습기를 모두 견뎌야 하는 만큼 초기 설계부터 다양한 운행 조건을 고려해야 한다.

이에 발맞춰 누메로스는 가상 개발 환경에서 설계 완성도를 높인 뒤 실제 극한 환경 시험을 병행하고 있다. 버추얼 트윈이 물리적 테스트를 완전히 대체하기보다 시험 전에 문제 가능성을 좁히고 설계와 검증 결과를 지속적으로 연결하는 역할을 맡는다.

이들 사례는 버추얼 트윈 활용 범위가 단순 차량 설계를 넘어 생산 공정과 실제 운행 환경 검증까지 확장되고 있음을 보여준다. 

다쏘시스템은 "전기 트럭과 대중교통, 자율주행 셔틀, 라스트마일 배송 차량이 도시 운영과 물류 체계로 확장될수록 관리해야 할 시스템은 더 복잡해진다"며 "차량을 넘어 도시 이동 생태계 전체를 재설계하는 과정에서 버추얼 트윈이 미래 모빌리티 개발 속도를 좌우하는 기반 기술로 부상하고 있다"고 강조했다.