AI와 버추얼 트윈, 버추얼 컴패니언이 우주 산업의 설계·제조 방식을 빠르게 바꾸고 있습니다. 생성형 설계부터 예측 분석까지, 1조 달러 규모로 성장하는 ‘뉴 스페이스(New Space)’ 경제에서 이 기술들이 만들어내는 혁신을 살펴봅니다.
현재 우주 산업은 큰 전환점을 맞았습니다. 기술 발전과 인공지능(AI), 버추얼 트윈의 등장이 변화를 이끌고 있습니다. 민간 기업이 주도하는 ‘뉴 스페이스’ 시장의 경쟁이 본격화되면서, 극한의 우주 환경을 견디는 제품을 더 효율적이고 지속가능하게 개발하고 생산 규모를 확대하는 역량이 경쟁력을 좌우하게 됐습니다. 그 중심에 AI, 사용자의 업무와 의사결정을 돕는 버추얼 컴패니언(Virtual Companion), 그리고 버추얼 트윈이 있습니다.
이번 글에서는 이러한 첨단 기술이 우주 산업의 혁신을 어떻게 가속하고 있는지 살펴봅니다.
버추얼 트윈, 우주 혁신의 토대
우주 산업의 수많은 혁신 밑바탕에는 버추얼 트윈(Virtual Twin)이 있습니다. 버추얼 트윈은 실제 제품과 시스템, 프로세스를 과학적 원리에 기반해 정밀하게 재현한 몰입형 디지털 모델입니다. 항공우주 기업은 버추얼 트윈으로 제품이 실제 환경에서 어떻게 작동할지 미리 시뮬레이션하고 예측합니다. 덕분에 설계·제조 과정의 비효율을 줄이고, 제작 후에 발견하면 큰 비용이 드는 오류를 개발 초기에 잡아낼 수 있습니다.
우주 탐사에서 버추얼 트윈이 맡는 핵심 역할은 다음과 같습니다.
- 데이터 기반 의사결정: 위성 발사부터 극한 환경에서의 운용까지 다양한 임무 시나리오를 가상으로 검증하고, 데이터에 근거해 판단합니다.
- 자원 활용 최적화: 정밀한 모델링과 예측으로 설계·운용 단계에서 자원과 시간, 비용을 절감할 수 있는 부분을 찾아냅니다.
- 개발 기간 단축: 자동화와 결합해 제품 개발 기간을 단축합니다. 경쟁이 치열해지는 우주 시장에서 속도는 곧 경쟁력입니다.
다쏘시스템은 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 복잡한 시뮬레이션을 폭넓게 지원합니다. 궤도상에서 운용되는 위성의 내구성 검증부터 제조 현장을 가상으로 구현해 생산을 미리 점검하는 일까지, 개발 속도를 높이고 보다 정확한 판단을 돕습니다.
AI가 바꾸는 우주 산업의 설계와 운용
AI 역시 우주 탐사의 효율을 높이고 혁신을 이끄는 핵심 동력입니다. AI는 방대한 데이터를 처리해 패턴을 파악하고 반복 업무를 자동화하는 데 강합니다. 모두 우주 과학과 임무 운용에 꼭 필요한 역량입니다. 다쏘시스템은 20년 넘게 AI를 연구하고 산업 현장에 적용해 왔습니다. 우주 분야의 대표적인 활용 사례는 다음과 같습니다.
우주 산업에서 주목받는 AI 활용 분야
- 생성형 설계(Generative Design): AI는 강도와 중량, 소재 사용량을 최적화한 차세대 부품 설계를 돕습니다. AI로 설계한 위성 부품은 내구성을 유지하면서도 무게를 최대 50%까지 줄일 수 있습니다.
- 예지 정비(Predictive Maintenance): AI 알고리즘이 원격 측정(텔레메트리) 데이터를 분석해 장비 고장을 미리 예측합니다. 중요한 우주 임무에서 막대한 손실로 이어지는 가동 중단을 최소화합니다.
- 우주선 자율 항법: 머신러닝을 적용한 우주선은 사람이 개입하지 않아도 스스로 경로를 정하고 실시간으로 판단합니다. 이를 통해 임무 수행의 정확도와 자원 활용 효율을 높입니다.
AI의 활용 범위는 우주 시스템 운용을 넘어 설계와 제조 단계로도 넓어지고 있습니다. 아직은 AI 활용이 운용 단계에 집중되어 있지만, 설계와 시제품 제작 단계로 확산되면 산업 전반의 성과가 비약적으로 높아질 수 있습니다. 2022년 이탈리아 칼라브리아대학교(University of Calabria) 연구에 따르면 설계 단계의 AI 활용은 운영 시스템의 절반에도 못 미쳤습니다. 그만큼 설계 분야에서 AI 활용을 확대할 여지가 크다는 뜻입니다.
AI와 버추얼 컴패니언이 여는 설계·제조의 새 시대
다쏘시스템 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 AI는 새로운 생성형 경험을 구현하고, 사용자가 버추얼 동반자와 함께 일하며 미래에 필요한 역량을 키울 수 있도록 돕습니다. AI 동반자인 버추얼 컴패니언은 사용자의 업무를 지원하며 더 나은 의사결정을 돕는 역할을 합니다.
AI와 버추얼 트윈, 버추얼 컴패니언이 결합하면서 우주 시스템 설계·제조 전반에 큰 혁신이 일어나고 있습니다. 다쏘시스템의 생성형 설계·제조 솔루션은 이러한 기술을 다음과 같이 활용합니다.
- 유연한 생산을 지원하는 생성형 설계(Generative Design)
AI가 통합된 설계 소프트웨어는 복합재 구조 설계를 최적화하고, 더 적은 자원으로도 엔지니어링 요구사항을 충족할 수 있는 형상을 생성합니다. 초기 설계 과정을 자동화함으로써 기업은 높은 품질 기준을 유지하면서 제품 출시에 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다.
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- 시뮬레이션으로 구현하는 버추얼 팩토리
엔지니어는 3DEXPERIENCE 플랫폼의 버추얼 트윈을 활용해 제조 프로세스 전체를 가상 환경에 구현할 수 있습니다. 공급망 성과를 분석하고, 작업을 배분하며, 자동화 공정을 시뮬레이션함으로써 실제 생산이 시작되기 전에 잠재적인 병목 현상을 파악하고 해결할 수 있습니다.
- 복합재 기술의 고도화
버추얼 트윈과 AI를 결합하면 새로운 복합재의 성능을 정밀하게 검증할 수 있습니다. 이를 통해 부품의 무게를 줄이면서도 우주 환경을 견딜 수 있는 내구성을 확보하도록 돕습니다.
우주 탐사를 넘어 새로운 산업 혁신으로
AI와 버추얼 컴패니언, 버추얼 트윈은 우주 산업의 자원 활용과 개발·생산 효율을 높이고, 사업 규모를 확대하는 데 기여합니다.
차세대 위성 설계부터 미래의 궤도상 제조를 위한 준비까지, 이러한 기술은 우주 시스템의 개발 속도와 지능화 수준을 높이고, 변화하는 요구에 유연하게 대응할 수 있도록 돕습니다.
1조 달러 규모로 성장하는 뉴스페이스 경제에서, 이러한 기술에 대한 투자는 더 이상 선택의 문제가 아닙니다. 앞으로의 우주 탐사와 산업을 선도하고 새로운 시장을 만들어가기 위한 중요한 경쟁력의 기반입니다.
다쏘시스템은 복잡한 시뮬레이션을 지원하는 플랫폼과 고도화된 생성형 설계 기술을 기반으로 우주 산업의 혁신을 지원하고 있습니다. 이러한 기술은 지구 밖을 향한 인류의 도전을 앞당기는 데 그치지 않고, 우리가 지상에서 제품을 설계하고 제조하며 새로운 가치를 만들어내는 방식에도 변화를 가져올 것입니다.