혁신적인 자동차 디자인 개발의 3요소, ‘인공지능, VR, 그리고 GPU’
최근 로스앤젤레스에 기반을 둔 핵 로드(Hack Rod)라는 자동차 개발 스타트업이 자동차를 개발하는 과정에서 인공지능(AI)이 차량 디자인 시안을 제작하고, 이를 가상의 환경에서 시뮬레이션 하는 세계 최초의 도전에 나서 화제인데요. 더 나아가 업계에서는 생산 과정에서 자동차 공급망의 혁신을 일으키고 있다고 평가하고 있다고 하니, 과연 그 이유가 무엇일까요?
핵 로드는 일반적인 디자이너가 아닌 ‘제너레이티브 디자인(Generative design)’라고 불리는 인공지능 기술을 통해 차량의 컨셉과 기능에 맞춰 최적의 디자인을 만들고, 이를 통해 생성된 자동차 모델 시안을 VR 기술을 통해 보다 사실적이고 입체적으로 확인하는 획기적인 자동차 개발 프로세스를 선보였습니다. 즉, 컴퓨터가 디자인 아이디어를 제시하면 가상현실로 설계안을 시뮬레이션하는 방식입니다.
그리고 핵 로드는 이 과정에서 더욱 방대해진 연산 처리 요구량을 충족하는 성능을 확보하기 위해 엔비디아의 GPU 기술을 기반으로 오토데스크(Autodesk)의 디자인 소프트웨어 드림캐처(Dreamcatcher) 프로그램을 통해 제너레이티브 디자인을 구현했답니다.
오토데스크의 드림캐처를 이용한 제너레이티브 디자인
오토데스크 드림캐처에 적용된 제너레이티브 디자인은 차량 디자인에 필요한 컨셉, 목표, 제한 조건 등을 입력하면 이를 기반으로 최적의 디자인을 탐색합니다. 기존의 증명된 차량 구조 및 기하학을 바탕으로 디자인 예시안을 생성하고 이를 가상현실로 구현하는 것을 기본 골자로 하지만, 이와 별도로 완성된 차체의 실제의 테스트 과정은 엄격하게 거치죠.
수 차례의 테스트 주행 동안 운전자와 차량에 부착된 수백 개의 센서가 차체가 받는 압력 등의 요인들을 측정하였고, 이 조건들을 드림캐처에 전송해 차체 디자인의 변화를 꾀했습니다.
그리고 엔비디아의 GPU는 이 모든 과정에 필요한 막대한 연산을 원활하게 처리하는 성능을 제공하며 드림캐처 프로그램이 조건들을 빠르게 분석하고, 수정된 권장사항을 기반으로 다시 새로운 디자인 시안을 다시 제안할 수 있는 효율적인 업무 환경을 만들었죠.
디자인 생산의 민주화
레이싱카 드라이버 출신이며, 핵 로드의 설립자와 크리에이티브 디렉터를 역임하고 있는 마우스 맥코이(Mouse McCoy) 씨는 다음과 같이 말합니다.
“사실과 흡사한 가상현실 안에서 자신이 설계한 세계가 펼쳐지는 것은 마치 마법과도 같습니다. 또한 최종 제품에 대한 결정을 내리는 속도는 지금까지와 비교할 수 없는 수준입니다. 여기에 인공지능/머신러닝을 더하면, 마치 1천여 명의 엔지니어들이 모여 순식간에 여러분의 문제를 해결해 주는 것과 같습니다. 생산의 민주화라고도 할 수 있죠.”
마지막으로 최종 선정된 디자인은 머신러닝 검색 애플리케이션, ‘오토데스트 디자인 그래프(Autodesk Design Graph)’로 정보가 전달 됩니다. 여기서 디자인 그래프는 기준에 부합하는 너트와 볼트 등의 부품을 추천합니다.
제너레이티브 디자인은 이전에 만들 수 없었던 복잡한 엔지니어링 결과물을 훨씬 더 빠르고 간편하게 만들어 냅니다. 고도로 발달한 생산 현장에서 이러한 신속성과 간편성을 업무 효율 향상에 매우 큰 도움이 되죠. 엔비디아와 핵 로드, 오토데스크는 오는 11월 라스베이거스에서 열리는 ‘오토데스크 유니버시티 컨퍼런스’에서 차량 디자인의 금속 3D 프린팅 샘플 등을 선보일 예정인데요. 여기에 그치지 않고 엔비디아는 내년 3월 텍사스 주 오스틴에서 열리는 ‘사우스 바이 사우스 웨스트(South by Southwest) 컨퍼런스’에서 완성된 차량까지 공개할 예정이랍니다. ^^
맥코이 디렉터는 이러한 차량 개발 프로세스의 진화에 대해 다음과 같이 말했습니다.
“이러한 새로운 차량 생산 방식을 통해 자동차업계는 아주 멋진 미래를 맞이하게 될 겁니다. 사실적인 3D VR 디자인 기술과 인공지능 기반의 디자인 제작, 머신 러닝 그리고 첨단 제조 기술이 온전하게 결합된다면, 지금까지 주요 완성차 제조사에서만 사용할 수 있었던 모든 생산 기술들을 누구나 활용할 수 있게 되는 것이죠.”
이와 같이 인공지능이 디자이너를 대신해 차량의 목적에 맞는 최적의 디자인을 만드는 시대가 곧 도래할 예정인데요, 이 기술을 바탕으로 다양하고 복잡한 디자인 작업을 필요로 하는 기업과 기관들이 보다 편리하게 디자인을 완성할 수 있기를 바랍니다. ^^