포럼에이트와 3D 가상현실 시뮬레이션!
FORUM8`s 3D Visual Interactive Simulation
2013년 11월호 지면기사  / 글│한 상 민 기자 <han@autoelectronics.co.kr>

최근의 시뮬레이션과 모델링, 인터랙티브 기술의 결합은 도로 운영자는 물론 사용자에 대한 3D 디자인, 트레이닝, 다양한 시나리오 생성과 이에 대한 테스트에 있어 중요한 플랫폼이 되고 있다. 도로교통 분야의 스페셜리스트를 자처하는 포럼에이트는 인터랙티브 3D 시뮬레이션과 모델링 소프트웨어인 ‘UC-win/Road’, 그리고 다양한 플러그인 소프트웨어를 통해 자동차의 지능화와 도로교통 혁신에 새로운 기회를 부여하고 있다.




커브 길을 막 빠져나온 지점에 고장차량이 서 있다. 만일 다른 차가 이곳을 향해 다가가고 있다면 고장차량을 미리 볼 수 없기 때문에 상당히 위험할 것이다. 이러한 보이지 않는 위험을 차 대 차, 차 대 인프라 통신으로 미리 경고하는 V2X 기술이 전 세계적으로 추진되고 있고, 개발자들은 실제로 이같은 위험상황을 예방케 하는 안전 애플리케이션이 얼마나 도움을 줄 수 있는지를 평가하기 위해 가상현실 시뮬레이션을 활용하고 있다. 지난 10월 도쿄에서 열린 ITS세계대회에서 포럼에이트(FORUM8)는 인터랙티브 3D 가상현실 시뮬레이션 시스템의 다양한 활용도를 보여줬다. 



3D VR의 용도

최근의 시뮬레이션과 모델링 기술, 인터랙티브의 결합은 도로 운영자는 물론 사용자에 대한 3D 디자인, 트레이닝, 다양한 시나리오 생성과 테스트에 있어 중요한 플랫폼이 되고 있다. 무사고를 추구하는 스마트카의 개발, 커넥티드 카와 운전부주의 대응, 에코 드라이빙 등의 트렌드는 가상현실 시뮬레이션을 더욱 중요하게 만들고 있다. 또 이같은 요구는 포럼에이트와 같은 이해당사자에게 갈수록 세분화되고 새로운 적용 방법의 개발, 해석/설계 소프트웨어 및 하드웨어 연결을 강요하고 있다.
포럼에이트 코리아(FORUM8 KOREA)의 김도훈 대표는 “토요타와 같은 카 메이커나 세계의 많은 도로교통 관련 연구기관이 실제 테스트가 어려운 위험한 시나리오에 대한 테스트를 위해 포럼에이트의 가상현실 시뮬레이션 기술, 시뮬레이터를 활용하고 있다”며 “V2X, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 개발, 운전방해와 관련되는 카 인테리어 디자인, 도로 장애에 대한 교통 시뮬레이션과 같은 시뮬레이션이 간단한 PC 조작으로 가능하다”고 설명했다.
포럼에이트는 기본적으로 건축, 토목 설계 소프트웨어와 도로, 교통, 자동차 시뮬레이터 분야에 활용되고 있는 가상현실 소프트웨어인 UC-win/Road를 개발 판매하고 전 세계 고객의 다양한 연구개발을 위한 데이터 작성 등 용역을 수행하며 기술지원을 하고 있다. 직원은 약 200명이다. UC-win/Road는 3D 가상현실 데이터를 작성하는 소프트웨어로 도로 선형, 단면, 지형 처리부터 날씨, 교통 설정, 3D 모델 설정 등까지 거의 모든 것을 간단한 조작으로 즉시 작성할 수 있도록 한다.
이를 통해 고객은 단순하게는 각종 프리젠테이션 기능으로 경관 검토, 설계 협의, 사업 설명, 연구 발표 등을 하거나 공공사업이나 민간개발 전반의 합의 형성에 활용한다. 
김 대표는 “예를 들어 토요타의 ITS 부문은 카 셰어링과 미래이동성을 기획하는데, SK에너지는 제주 스마트그리드사업에서 전기차에 대한 대중의 흥미를 높이는데 포럼에이트의 솔루션을 이용해 가상현실 환경을 구축하고 시뮬레이터로 체험할 수 있게 했다”고 말했다.
토요타는 ‘토요타시 저탄소 사회 시스템 실증 프로젝트’를 위해 UC-win/Road를 이용, 현지조사에 근거한 리얼리티 높은 가상거리를 구현하고 차량, 주차장, 충전소 등을 가상으로 배치해 초소형 전기차 카셰어링 관련 시설의 주변 융합성, 차량 대출 반환 시의 메커니즘, 유저의 동선 설계 등 기본 서비스 기획에 활용했다. 전자정보기술산업협회(JEITA)를 비롯한 일본의 ITS 업계는 차세대 ITS서비스인 ‘ITS스포트’ 서비스, VICS(Vehicle Information and Communication System)의 인터랙티브 체험이 가능한 시뮬레이터를 UC-win/Road를 이용해 개발했다.



차량 개발에 활용 


UC-win/Road의 활용 분야는 기존의 건설, 교통부문에서 자동차 개발, 시뮬레이터 측면으로 크게 확대되고 있다. 특히  UC-win/Road는 시뮬레이터나 CarSim 등의 소프트웨어와 통합되면 차량 측면에서 보다 구체적인 액셀, 브레이크, 스티어링 휠 조작, 포스 피드백이나 노면의 고저, 마찰계수, 횡풍 등 조건에 대한 동적 거동을 해석해 모션에 리얼한 움직임을 준 주행 시뮬레이션을 가능하게 한다.
예를 들어 밀리터리, 항공, 프로페셔널 레이싱 카 부문에서 독자적인 액시스(axis) 기술과 제어 소프트웨어 시스템으로 유명한 심크래프트(SimCraft) 같은 회사도 그들의 APEX 풀 모션 시뮬레이터에 포럼에이트의 솔루션을 붙여 ITS세계대회 등 대형 전시회에서 제품을 데모하며 아이신, BMW, 덴소, 포드, GM, 혼다, 파나소닉, 도시바, 토요타 등과 같은 산업의 주요 메이커로부터 높은 호응을 얻고 있다. 
김 대표는 “차량의 동적 거동을 해석해 모션에 리얼한 움직임을 주는 가상주행을 가능하게 하기 때문에 아이신(AISIN)과 같은 서플라이어들도 제품 개발에 이용한다. 아이신은 트랜스미션 개발 시뮬레이션에 활용하고 있다”고 말했다.
포럼에이트의 솔루션은 예방안전 분야에서도 적극 활용되고 있다.
테이 에스테크와 같은 회사는 커브에서 몸의 움직임을 억제하는 사이드 서포트 기능, 스티어링 휠 조작 시 어깨 움직임을 보조하는 “좌석 후면 좌측 가변기능”으로 적절한 운전 자세를 유지하고 충돌 이전에 탑승자의 구속 성능을 높이는 지능형 시트 개발과 시뮬레이터에 포럼에이트의 솔루션을 활용했다.
일본 애지대학은 실차를 개조하고 멀티 디스플레이를 채택한 6축 모션 시뮬레이터 시스템을 이용해 차량 정보와 운전자의 생체신호를 해석해 인지 부하도 측정, 졸음운전 등 상태 추정하고 행동을 예측해 주행 안전성을 향상시키는 연구를 수행했다. 하기와라 전기공사의 경우엔 ADAS 관련 현장 위험 평가를 위해 다양한 환경을 재현한 시뮬레이터를 사용했다.
김 대표는 “UC-win/Road는 자동차 시뮬레이터를 이용한 최근의 실험 연구가 커넥티드 카, 비전제로와 같은 자동차 산업의 메가트렌드와 함께 매우 광범위한 영역에서 깊이를 더하면서 새로운 산업의 요구에 맞춰 버전 업이 활발히 이뤄지고 있다”고 말했다. 




혁신을 요구하는 개발환경

전 세계 포럼에이트 고객들은 UC-win/Road를 기반으로 예를 들어 차량, 도시 내 다양한 구조물 등의 4,000개 이상의 CAD 모델 데이터베이스를 추가해 실존하는 3D 도시를 모델링하고 있다. 이같은 가상세계의 창조는 간단한 PC 조작으로 쉽게 해낼 수 있다. UC-win/Road는 오토데스크(AutoDesk)ㆍ벤틀리(Bentley)ㆍ네메첵 올플랜(Nemetschek Allplan)의 토목공학, BIM(Building Information Modeling) 제품의 플러그인을 지원하고, 보행자에 대한 마이크로시뮬레이션, 다양한 교통 애플리케이션으로부터 데이터를 받아들일 수 있을 뿐만 아니라, 클라우드 데이터를 인터랙티브 3D 환경에도 반영할 수 있다.
김 대표는 “고도화된 포토리얼리스틱한 3D 공간 모델링과 인터랙티브 등의 엔지니어링 설계 차원에서의 기능 발전이 포럼에이트 시뮬레이션 기술의 진정한 가치라고 생각하지 않는다”며 “중요한 것은 매우 다양한 계획과 시나리오를 개발하고 테스트 할 수 있게 됐고, 특히 이해관계자들이 예전에는 불가능했던 방법으로 새로운 제안을 하고 서로 효율적으로 소통하며 과제를 해결할 수 있게 됐다는 것”이라고 말했다.
시뮬레이션에서 소프트웨어의 유연성과 기능성, 그리고 소프트웨어 개발 키트(SDK)의 추가 가능성은 갈수록 중요해지고 있고, 이런 요구와 합의에서 나온 최신 제품 중 하나가 VR-Cloud이다.
VR-Cloud는 UC-win/Road 인터랙티브 3D 환경에 PC 또는 안드로이드 시스템을 이용하는 누구나가 접속해 작업하고 소통할 수 있는 클라우드 환경을 제공한다. 김 대표는 “이것은 일종의 웹 서비스가 추가된 것인데, 이 하나의 개발로 전체 콘셉트에 대한 당사자 간 합의 과정에 혁신이 일어나게 됐다. 엔지니어들은 장소, 시간, 거리에 제약 없이 효율적인 작업, 협업, 소통이 가능해졌다”고 말했다.
VR-Cloud 활용의 최신 사례로는 미국의 VSAT(Virtual Simulation & Training)의 프로젝트를 들 수 있다. 이 회사는 사고위험이 높은 틴에이저의 사고 저감을 돕기 위한 드라이빙 시뮬레이터 개발에서 그들의 SDK를 UC-win/Road에 통합시켰다. VSAT는 또 이와는 별도로 CO2 배출과 연료 소모량과 같은 운전자 행태 기반의 에코 드라이브 플러그(Eco Drive plug-in)를 개발하는 데에도 포럼에이트의 솔루션을 사용했다. 




국내사례

국내에서 UC-win/Road는 대다수의 자동차공학, 교통 그리고 관련 의료, 설계 엔지니어링 분야의 연구개발, 시뮬레이션에 활용되고 있다. 예를 들면 자동차부품연구원, 한국교통연구원, 건설기술연구원, 한국도로공사 등 연구기관이 대표적인 고객들이다.
예를 들어 현대자동차와 아주대학교는 인테리어 패키지의 디자인 안전성 평가 산학협력 프로젝트에서 포럼에이트의 솔루션을 이용했다. 아주대의 박범 교수팀은 UC-win/Road와 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)를 통합한 3D 입체 가상현실을 이용해 A필러가 운전자 시야를 얼마나 방해하는지와 같은 평가 시뮬레이션을 했다.



김 대표는 “지능형 자동차와 도로교통 분야에서는 새로운 형태의 도로(2+1) 안전성 평가를 위해 시뮬레이터를 이용한 주행 시뮬레이션에 적용되고 있다. 또 복잡한 램프의 주행안전성 검토, 표지판 인지도 평가, 교통사고 취약 구간 개선사업 등은 물론 뇌졸중 환자의 회복 정도를 가늠하기 위한 운전능력 평가 등에 UC-win/Road가 적용되고 있다”고 소개했다.
포럼에이트의 주요 고객은 일본, 한국, 중국, 영국, 프랑스, 이탈리아, 독일, 미국, 인도, 호주 등이다. 포럼에이트는 이들 각국에서 활용되고, 적용된 가상현실 데이터를 모아 매년 한 차례 도쿄에서 ‘3DVR 시뮬레이션 콘테스트’를 개최하고 관련 지식을 공유하고 있다. 
김 대표는 “포럼에이트는 매년 디자인 페스트벌이라는 이름하에 콘테스트를 포함한 각 산업분야에 대한 기술 컨퍼런스를 개최한다. 올해 대회는 지난 9월 시나가와에서 열렸는데 우리나라의 서울시립대학교와 교통안전공단이 본선에 진출했다”고 말했다.
서울시립대학교에서 출품한 2+1 도로의 교통 시뮬레이션은 자동차 시뮬레이터와 뇌파 측정기기를 이용해 연구했고, 실제 도로건설로 이어진다는 부분에 대해 높은 점수를 받아 심사위원상을 받았다. 교통안전공단 안전평가처의 출품작은 교통사고개선을 위해 활용돼 좋은 평가를 받았다.  AE
          



AEM_Automotive Electronics Magazine


<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>


  • 100자평 쓰기
  • 로그인


  • 세미나/교육/전시

TOP