전 세계에서 가장 널리 사용되며 확장 가능한 실시간 개발 플랫폼의 강력한 기능을 활용하여
혁신을 가속화하고 빠르게 변화하는 업계 환경에서 차별화된 경쟁력을 확보하세요.
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유니티의 Industry CSE 팀은 인더스트리 분야에서 유니티를 효과적으로 사용할 수 있도록 기술과 레퍼런스 프로젝트를 소개하고, 사용 상에 문제가 없도록 지원하는 팀입니다. 다양한 데모 프로젝트를 제작하고 제공함으로써, 고객들의 환경과 목적에 맞게 유니티를 최적화하여 활용하실 수 있도록 지원하고 있습니다.
인더스트리 마켓에서 가상공간 시뮬레이션에 대한 니즈 증가
인더스트리 마켓에서는 원격 제어 및 효율적인 운용에 대한 니즈가 꾸준히 존재해왔습니다. 몇 년 전부터 시작된 디지털 트윈 트렌드가 실제 산업 현장에서도 요구되면서, 가상공간에서 실제 환경을 컨트롤하고 시뮬레이션 하는것에 대한 효율성이 검증되었습니다. 이에 따라 다양한 인더스트리 고객으로부터 유니티를 활용한 가상 컨트롤, 시뮬레이션, 디지털 트윈 프로젝트에 대한 효율적인 운용과 비용 절감에 대한 니즈가 증가하였습니다.
Industry Robot Demo 프로젝트는 이러한 니즈를 바탕으로, 유니티를 활용해 실제 로봇 제어 및 관제가 가능하도록 개발한 디지털 트윈 프로젝트입니다. 특히, 유니티 가장 큰 장점 중 하나인 다양한 플랫폼 지원을 활용하여 태블릿, XR 장비 등에서도 제어 및 관제가 가능하도록 개발한 프로젝트입니다.
이 로봇 데모 프로젝트의 초기 단계에서는 Unity Robotic Hub에서 제공하는 소스를 기반으로 두 대의 로봇을 태블릿으로 제어하는 프로젝트를 개발하였습니다. 이후 한 대의 로봇을 태블릿으로 제어하도록 변경하였고, 이 프로젝트를 PolySpatial을 활용해 visionPro용으로 전환하고 가상 컨트롤 티칭 시나리오를 추가하였습니다. 또한 동일한 시나리오를 메타퀘스트3용으로 전환하여 범용적인 XR 제어 환경을 구축하였습니다.
개발 과정에서 마주한 어려움 그리고 프로젝트에 가장 중점을 둔 부분
로봇 업체에서 제공한 소스가 구형 라즈베리파이(Raspberry Pi)에서만 작동하여, 라즈베리파이를 세팅하고 ROS를 구동 시키는데 많은 시간이 소요 되었습니다. 로봇이 산업용 로봇이 아닌 학습용 로봇이었기 때문에, 산업용 로봇 만큼의 안정성을 가지고 있지 않아 오작동을 할 때가 있어 어려운 순간이 있었습니다.
리서치를 통해 신형 장비에서도 구동 시킬 수 있는 방법을 적용하고, 장비나 OS에 종속되지 않는 방법에 대해서도 리서치 중 입니다. 수많은 테스트를 통해 어느 부분에서 오작동을 일으키는지 확인하고, 로봇 자체에 안정성을 추가할 수 없다면 프로젝트 내부에서 SW적으로 안정성을 추가할 수 있는 방법을 찾아 적용하였습니다.
실제 산업 환경에서 사용 가능하도록 만드는 것과 고객들이 느끼는 문제점을 해결하는 것에 중점을 두고 노력을 기울였습니다. 실제로 고객들과의 소통에서 언급되었던 다양한 문제점 중 하나는, 첫 번째로 로봇을 컨트롤하려고 할 때 팬던트라는 전통적인 컨트롤러에서 좌표를 지정해서 사용해야 하는 어려움이었습니다.
일반적으로 특정 로봇 엔지니어만 로봇을 조작할 수 있었고, 숙달된 엔지니어가 사용할 수 있도록 만들어져 있었습니다. 이번 프로젝트에서는 유니티의 장점을 살려 다양한 디바이스에서 직관적으로 누구나 조작 할 수 있도록 하는데에 집중했습니다.
두 번째로는 로봇을 티칭할 경우에 실제 로봇이 다 설치되어야만 컨트롤이 가능하다는 점이었습니다. 이러한 문제점을 가상 환경에서 해결할 수 있도록 하는 데에 가장 중점을 두었습니다.
산업 현장에서 실시간 3D 기술 사용 케이스
유니티 디지털 트윈과 실시간 3D의 효과적인 활용 케이스
보통 산업 현장에서 실시간 3D를 활용하는 케이스를 향상된 3D 협업, 몰입형 교육, 더 심층적인 고객 경험 그리고 임베디드 시스템, 이렇게 네 가지로 나누고 있습니다.
CSE 팀이 제작한 로봇 데모는 실제 현장에 배치되는 로봇 및 설비, 기계 등을 구현한 데모로서, 앞서 언급한 네 단계 중 3D 협업과 몰입형 교육에 효과적으로 활용할 수 있는 좋은 케이스입니다. 실제로 사람이 직접 운용해야하는 작업 현장의 경우 직접 투입되는 인력대비 비용이나 안정성 등에 대한 리스크를 감수해야 하는 경우가 많았습니다. 하지만 디지털 트윈으로 원격 시뮬레이션, 컨트롤 등이 활용되면 보다 안전하면서 인건비를 크게 줄일 수 있다는 큰 장점이 있습니다.
예를 들어, 자동차 티칭(Teaching)과 관련된 사례를 살펴보면, 기존에는 3개월이 소요되던 작업이 디지털 트윈과 버추얼 트레이닝을 통해 최대 약 70%가량 단축된 업체의 사례도 있습니다. 뿐만 아니라, 직관적인 버추얼 트레이닝을 통해 전문 엔지니어만 다룰 수 있었던 부분을 누구나 컨트롤할 수 있게 됩니다.
또한, 팬던트 장비의 경우 로봇의 좌표를 일일이 지정해서 입력해야 하고, 실제 로봇이 있어야만 좌표정보를 확인하여 동작을 실행할 수 있는 어려움이 있습니다. 따라서 보통 작업 현장에서는 실물 로봇을 옆에 두고 움직이게 합니다. 그러나 가상의 환경을 동일하게 구축해 두면, 실제 로봇이 다른 장소에 있거나, 없어도 가상 환경에서 로봇의 크기, 작업 반경, 계획된 시나리오대로 움직였을 때 발생할 수 있는 문제 등을 사전에 검토할 수 있습니다.
이 과정을 보통 "virtual commissioning"이라고 하며, 이는 작업 효율성을 높일 수 있는 효과적인 방법입니다.
유니티 인더스트리의 무한한 가능성
해당 프로젝트에서는 유니티와 로봇의 데모에서 단순히 개발 초기부터 소스코드를 작성하고 개발하는 전체 과정을 보여주는 것이 아니라, 유니티 활용 시 사용할 수 있는 다양한 기능에 대해서도 소개드리고자 하였습니다. 산업에서 사용되는 CAD 파일들을 유니티 클라우드를 통해 3D 에셋으로 관리하는 방법 뿐만 아니라 Unity AI 기술 중 하나인 Muse를 활용하여 변환된 3D 에셋의 텍스처 값을 변화를 주는 것 또한 시연하였습니다. 마지막으로, 로봇을 직관적이면서도 자유롭게 제어하는 내용을 보여주기 위해, 최근에 출시된 애플비전프로의 개발에 최적화된 Polyspatial을 활용하게 되었습니다.
Polyspatial과 디지털 트윈을 통해 실제 로봇을 유니티의 가상 공간에 구축해 로봇과 연동하고 다양한 디바이스에서 컨트롤 할 수 있습니다. 이는 실제 산업 현장에 투입되어야 할 인력, 동력 등을 원격으로 해결함으로써 많은 비용 절감에 도움을 주고 있습니다. 현장에 투입되는 인력이 최소화되고, 원격으로 협업, 컨트롤, 안정성 테스트, 정합, 문제 확인 등을 할 수 있게 됩니다. 궁극적으로 이는 자동화에 기여하며, 로봇이 스스로 문제를 파악하고 수정 및 해결까지 수행할 수 있는 기반이 될 수 있습니다. 향후에는 해외 공장의 로봇을 가상에서 연동한 정보를 통해 티칭 및 원격 문제 파악 등이 도입될 가능성을 기대하고 있습니다. 또한, 전통적인 팬던트 장비의 제어 방식이 아닌 다양한 XR 장비를 통해 효율적인 협업이 가능해질 것입니다.
"유니티 인더스트리는 단순한 개발 툴 이상으로 산업에서 활용할 수 있는 여러가지 개발 툴을 활용할 수 있고, 실시간 정보를 연결 시킬 수 있다는 큰 강점을 지니고 있습니다."
이를 통해 산업 현장에서 디지털 트윈 및 교육 도구 등으로 활용하실 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
향후에는 유니티의 최대 장점 중 하나인 멀티 플랫폼 적용 확대를 목표로 하고 있습니다. 현재 유니티는 다양한 인더스트리 템플릿과 패키지를 제공하고 있으며, 이를 기반으로 XR 디바이스 간에 네트워크를 통한 로봇 협업 제어 기능을 개발 하고자 합니다. 또한, 다양한 시나리오를 적용하고 테스트해 볼 수 있으니, 유저의 다양한 피드백이 매우 중요합니다. 어떤 시나리오가 실제 현업에서 중요하고 필요한지, 유니티와 함께 의논하고 발전 해 나가기를 바랍니다.