미래 자동차를 개발하는 방법

증강현실과 가상현실로 디자인, 개발 시간, 비용 개선

글│한 상 민 기자 _ han@autoelectronics.co.kr
2017년 11월호 지면기사


혼합현실 기술이 자동차를 설계하는 데 크게 공헌하고 있다. 공상과학이 아니다. 폭스바겐은 모바일 컴퓨터 기술인 홀로렌즈를 사용해 실제로 미래 자동차를 개발하고 있다. 홀로렌즈를 통해 디자이너들은 가상의 콘텐츠를 실제 콘텐트에 투영할 수 있다.


독일 볼프스부르크에 위치한 폭스바겐 가상공학연구소(Virtual Engineering Lab) 연구원들은 일하는 방식이 다르다. 허공에 대고 손짓하는 모습이 우습기까지 하다. 그러나 눈에 보이는 것이 다가 아니다. 12개의 화면이 깜박이고 그 중 일부는 그래픽을, 또 다른 화면은 수백 줄의 프로그램 코드를 보여준다. 이 방 중앙엔 골프(Golf) 1:4 스케일 모델이 놓여있다. 연구소 책임자인 프랑크 오스터만(Frank Ostermann)은 모델을 확인한 후 바퀴와 후미등을 교체하고 사이드미러를 변경한다. 그는 음성 명령과 제스처를 통해 디자인을 변경한다. 의미 없는 손짓이 아니었다. 이 과정은 단 몇 초 만에 모두 완료된다. 증강현실(Augmented Reality, AR) 덕분이다. 필요한 소프트웨어는 가상공학연구소에서 개발했다. 이 팀의 결과물은 엔지니어와 디자이너들에게 새로운 가능성을 열어줄 것이다.
 

오스터만은 “홀로렌즈(HoloLens)”라는 혼합현실(mixed-reality) 고글을 착용하고 있다. 마이크로소프트가 개발한 이 작은 모바일 컴퓨터는 제스처 제어와 음성 명령을 통해 실제 대상에 가상 콘텐트를 투영한다. 오스터만이 손가락으로 가리키기만 하면, 홀로렌즈는 골프에 다른 색상을 입히고, 다른 바퀴를 달고, 펜더를 수정한다. 골프는 R-라인(R-Line) 모델이지만, 이후 완전히 새로운 버전이 된다. 아마도 이 모델은 6개월 후 딜러에게 인도될 수 있을 것이다.
 

오스터만은 컴퓨터공학을 전공한 엔지니어이다. 폭스바겐에서 그는 폭스바겐 그룹 IT(Volkswagen Group IT)가 현재 볼프스부르크, 베를린, 뮌헨, 샌프란시스코에 두고 있는 6개의 연구소 중 하나인 이곳 가상공학연구소를 책임지고 있다. 가장 최근 오픈한 연구소는 바르셀로나에 있다. 이들 연구소에서 폭스바겐 전문가들은 연구기관 및 기술 파트너들과 디지털 미래를 개척하기 위해 공동 노력하고 있다. 빅데이터(Big data), 인더스트리 4.0(Industry 4.0), IoT(Internet of things), 커넥티비티(Connectivity), 이동성(mobility) 서비스 및 가상현실 분야의 새로운 솔루션들이 긴밀한 협력 하에 만들어지고 있다.
 

오스터만은 “폭스바겐에서는 증강현실과 가상현실을 통해 주로 3차원 사진을 얻고 있다.”면서 “가상공학연구소는 이 기술을 기술개발 도구로 발전시키고 있다.”고 소개했다.
 

이를 통해 폭스바겐 엔지니어들은 가상의 차량에서 원하는 대로 장비를 변경하고, 가상으로 새로운 부품을 설계하고 있다. 매력이라면, 작업 결과를 즉시 확인할 수 있다는 점이다.
 

What is the reason?

가상현실과 증강현실은 시간과 개발 비용을 절감하는 데 도움이 된다. 예를 들어 가상공학연구소의 홀로렌즈 소프트웨어를 활용하면, 프로세스의 각 단계를 더 빠르고 효율적으로 수행할 수 있다.
 

홀로렌즈는 실물 모델에 각 디자인이나 장비 변경을 직접 투영할 뿐만 아니라, 예컨대 볼프스부르크, 미국 채터누가(Chattanooga), 중국 상하이의 여러 프로젝트 팀이 다른 장소에서 동시에 작업할 수 있다.
 

일반적인 자동차 디자인 개발 과정은 크게 스케치, 렌더링, 모델링 순서로 진행된다. 디자이너는 상품 기획에 따라 디자인 콘셉트를 잡고, 스케치를 통해 아이디어를 전개해 나간다. 그 다음 렌더링으로 구체화하고, 이를 바탕으로 컴퓨터로 3차원 모델을 만든다. 디지털 모델이 완성되면 가상현실 기술로 검토 과정을 거친다. 하지만 디지털 모델만으로는 온전한 디자인 평가가 불가능하다. 때문에 실제 상황을 확인하기 위해 실물 모형을 제작하는 과정을 거친다. 이 과정에 고가의 클레이(clay) 모델이 활용된다. 모든 관계자는 항상 현재 설계 모델을 염두에 두고 클레이 모델에 수정을 반복하며 디자인 콘셉트를 완성해간다. 이렇게 많은 시간을 요하는 재작업이 이제는 과거의 일이 될 수 있다.

 

오스터만은 “모든 팀들이 모델의 미미한 변화를 직접 추적하고 비교한 다음 결정을 내릴 수 있다. 이는 그들이 목표를 보다 빨리 달성할 수 있음을 의미한다.”고 말했다.

현재 홀로렌즈 소프트웨어는 아직 시험 단계에 있다. 폭스바겐은 이 소프트웨어가 전체 폭스바겐 브랜드의 모델 포트폴리오를 불러와 다양한 차체 버전의 모델을 모든 상상할 수 있는 베리언트(Variant)로 제시할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 즉 개발자들은 가상의 세단을 SUV, 에스테이트 카(estate car), 컨버터블 또는 쿠페로 바꿀 수 있게 된다.
 

폭스바겐이 가상현실 플랫폼을 활용하는 유일한 회사는 아니다. 사실 포드는 오래전부터 가상현실을 활용해왔으며 새로운 세대의 머스탱, 특히 인테리어 개발에 증강현실을 활용했다. 기어 너브에서 데시보드에 이르는 모든 것에 가상현실을 활용했다. 폭스바겐과 마찬가지로, 포드는 이 기술이 시장 출시를 앞당기는 데 도움이 되었음을 인정한다(본지 2014년 11/12월호 참조).

오늘도 프랑크 오스터만이 이끄는 가상공학연구소 연구팀은 완전히 새로운 차원의 디자인 세계를 개척하고 있다. 우리는 그 일부를 보고 있을 뿐이다. 
 

   




 


 

우리는 기술개발 부서의 동료들과 매우 긴밀하게 협력하고 있으며, 이미 첫 번째 새로운 차량 콘셉트와 디자인 연구에 근접했다. 우리는 기술 제품에 대한 노하우를 제공하고 가상공학 및 시스템공학 분야에서 모든 그룹 브랜드를 위한 맞춤형 솔루션을 제공한다.”

프랑크 오스터만(Frank Ostermann), 볼프스부르크 폭스바겐 가상공학연구소 책임자

 

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