다쏘 글로벌 전문가도 투입돼 LG 냉난방 시스템 설계 혁신 지원
“모델 기반 시스템 엔지니어링으로 제품 선행 개발의 완성도 높일 것”

LG전자가 제품 선행 개발을 위해 다쏘시스템의 모델 기반 시스템 엔지니어링(Model Based Systems Engineering, MBSE) 솔루션을 도입한다. 다쏘는 LG전자 H&A(Home Appliance & Air Conditioning) 사업본부의 선행개발조직과 협력해 MBSE 기반의 제품 선행 개발과 가치 창출을 위한 ‘MBSE 기반 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation with MBSE)’ 프로젝트를 수행하게 된다.

다쏘의 MBSE인 3D 익스피리언스 플랫폼은 높은 복잡성을 요구하는 LG전자의 냉난방 시스템 개발에 적용될 계획이다. 제품 선행 개발의 성능 목표 및 개발 프로세스의 혁신을 지원하기 위해 다쏘코리아 인력은 물론 본사의 전문 인력과 핵심 기술도 제공된다.

3D 익스피리언스 플랫폼 기반의 MBSE 도입으로 LG전자는 제품 개발 요구 사항에 따른 모델링, 추적성 확보, 업무 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 외에도 시뮬레이션을 통한 다물리적 해석, 제어 능력 향상을 통한 변경 대응 시간의 최소화 등 시스템 모델 및 품질을 대폭 개선할 것으로 예상하고 있다.

오세기 LG전자 부사장은 “모든 산업에서 디지털 트윈, 스마트 팩토리, MBSE 등 혁신적인 기술이 활발하게 도입되고 있다”며 “다쏘와의 협력을 통해 개발 프로세스 혁신을 가속화할 것”이라고 말했다.

조영빈 다쏘시스템코리아 대표 또한 “LG전자와의 협업은 수많은 건물에 적용되는 냉난방 시스템에 다쏘의 기술력을 선보일 수 있는 기회로, 다쏘가 보유한 독보적인 MBSE 기술력을 통해 LG전자의 제품 설계 혁신에 기여할 것”이라고 밝혔다.

오세기 LG전자 부사장(좌)과 조영빈 다쏘시스템코리아 대표. 

모델 기반 시스템 엔지니어링(Model Based Systems Engineering, MBSE)은 시스템 엔지니어링을 모델에 기반하여 수행하는 개념으로, 시스템 복잡도를 관리하고 최적화할 수 있는 기술이다. 현재 자동차 및 모빌리티, 항공우주, 하이테크 산업에서 활발하게 도입되고 있다.

MBSE를 이용하면 모델은 개념 모델에서 물리적 시스템에 이르기까지 설계 추상화의 모든 단계에 걸쳐 추적성을 제공받을 수 있다. 이는 설계 일관성, 완성도와 정확성을 세부적으로 분석할 수 있도록 해주며 설계 변경 시 받게 될 영향 분석도 간편하게 수행할 수 있다.

검증 테스트 또한 시공 마무리 단계에서 한번에 수행되는 것이 아니라, 설계 매 단계마다 전반에 걸쳐 지속적으로 수행된다. MESE 툴에 내장된 시뮬레이션 엔진으로 테스트하거나 보다 복잡한 다중 물리 시뮬레이션 툴로 모델을 연결해 테스트하면 프로세스 초기에 문제를 식별하고 해결 방안을 찾을 수 있으므로 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

설계 검토(리뷰) 작업은 전적으로 모델 내에서 수행되므로 별도의 검토 문서를 작성할 필요가 없으며 검토 후 피드백을 통합할 필요도 없다. 시스템 설계의 재사용성도 MBSE를 이용할 때 장점이다.

일단 모델 내에서 수행된 시스템 설계는 여러 번 재사용될 수 있는데, 예를 들면 공장의 표준 제어 플랫폼을 설계한 후 이를 여러 다른 유형의 생산 시스템들에 걸쳐 재적용할 수 있다. 마찬가지로 동일한 기본 설계와 생산 시스템을 기반으로 생산라인을 엔지니어링 하거나 제품 포트폴리오를 만드는 것도 간편해진다.

신제품 개발 프로세스에서 시스템 퍼포먼스와 수정 시간/비용의 상관 관계 (자료:미 공군 리서치랩)

이러한 장점을 활용해 유지보수와 지원 비용뿐 아니라 엔지니어링 비용과 일정도 크게 단축할 수 있다. 많은 신제품 개발이 대부분 프로토타입을 기반으로 이뤄지고 있지만 프로토타입 단계에서 문제를 발견, 해결할 경우 손해 비용 규모가 커질 뿐 아니라 타임 투 마켓의 적시 출시를 놓쳐 기업의 경쟁력에 위협을 줄 수 있다.

이를 해결하기 위해 실물 프로토타입 제작이나 신규 생산라인 시운행에 앞서 디지털 트윈, 시뮬레이션 툴 등으로 가상의 모델을 먼저 만들어 오류를 사전 파악하고 개선하기도 한다. 하지만 이러한 디자인/시뮬레이션 단계보다 더 앞서 콘셉/미션 단계에서 설계 정확도를 높일 수 있으면 오류 수정에 소요되는 비용과 시간을 크게 줄일 수 있다. 이것이 MBSE의 역할이다. IT 보안에 비유하면 보안을 애플리케이션 개발 단계부터 고려, 적용해야 한다는 레프트 시프트(Left Shift) 접근을 신제품 개발에 적용한 것이 MBSE라고 할 수 있다.

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