훈련이 까다로운 이유 중 하나는 최근까지도 실제 항공기를 활용한 훈련이 유일한 방법이었기 때문이죠. 훈련생들은 숙련된 강사가 지켜보는 앞에서 실제 항공기를 수리하고 유지보수해서 시험을 통과해야 합니다. 이런 훈련 방법은 효과적일 수 있지만 항공기와 부품을 마련해야 하기 때문에 큰 비용이 들고, 훈련생들이 경험이 부족함으로 인해 위험한 상황이 발생할 수도 있습니다. 이론 수업만 들어본 신규 훈련생은 물리적인 작업이 익숙하지 않아 부품을 낭비하거나 다른 사람을 다치게 할 수 있으며, 심지어 비행기를 완전히 망가뜨릴 수도 있습니다.
최근 몇 년 전부터 항공 산업은 어떻게 하면 실제 항공기를 활용했을 때 발생하는 비용과 위험 부담을 없애고, 가상현실과 증강현실 같은 새로운 수단으로 정비사와 지상 승무원을 보다 철저하고 빠르게 훈련할 수 있을지 면밀하게 검토하기 시작했습니다. VR이야말로 훈련생에게 유지보수 프로세스에 익숙해질 때까지 유지보수 시나리오를 여러 번 반복하면서 실력을 다질 수 있는 안전한 훈련 환경을 제공합니다.
최근 이 분야에서 두각을 드러낸 회사 중 하나가 바로 미국의 VR/AR 전문 회사 인루전(Inlusion)입니다. 최근 인루전은 새롭고 혁신적인 가상현실 항공기 수리 및 유지보수 훈련 경험을 개발하기 위해 항공 서비스 회사 발틱 그라운드 서비스(Baltic Ground Services), FL 테크닉스(Technics)와 파트너십을 맺었습니다.
XR을 향한 여정
지난 10년 동안 인루전은 VR과 AR을 아우르는 XR(크로스현실)을 연구했습니다. “XR 솔루션을 실험하고 연료, 자동차, 항공 등 여러 산업 분야에서의 XR 적용 사례를 연구해왔습니다.”라고 인루전의 프로젝트 매니저 다이니우스 스타라스(Dainius Staras)가 말했습니다. "이러한 분야의 산업을 위한 XR 기술의 잠재력을 알아보고 싶었습니다."전 세계의 다양한 콘퍼런스에서 관련 프로젝트를 선보인 결과, 항공 산업에서 특히 관심을 받기 시작했습니다. 이를 계기로 인루전이 FL 테크닉스, 발틱 그라운드 서비스와 협력해 VR 기반의 훈련 솔루션을 개발했습니다.
인루전은 30명 정도의 개발자로 구성된 항공 산업을 위한 리얼타임 트레이닝 솔루션을 개발하고 있는 중소기업입니다. 인루전은 30명 정도의 개발자로 구성된 항공 산업을 위한 리얼타임 트레이닝 솔루션을 개발하고 있는 중소기업입니다. 인루전의 프로젝트 매니저인 스타라스는 훌륭한 VR 훈련 경험을 제작하는 작업은 기존 매뉴얼을 단순히 시각화하는 작업 그 이상의 것이라고 설명했습니다. "특별히 사용자 경험에 주력하는 별도의 팀원들이 있습니다."라고 스타라스가 말했습니다. "이것은 다양한 비즈니스 환경에 대한 뛰어난 경험을 만들고 문제를 해결하는 데 있어 아주 중요한 부분입니다."
지난 3년 동안, 인루전은 언리얼 엔진에 힘입어 작업을 진행해 왔습니다. 스타라스는 언리얼 엔진의 우월한 비주얼 퀄리티, 최적화와 애셋 관리 툴이 UE4를 사용하게 된 결정적인 이유라고 말했습니다. "자체 개발 파이프라인에서 언리얼 엔진으로 작업을 진행하면 보다 나은 결과물을 만드는 것이 훨씬 더 쉬웠습니다.”라고 스타라스가 말했습니다.
항공기 유지보수 시뮬레이션 훈련
유럽에서 항공기 유지보수, 수리, 점검(maintenace, repair, overhaul; MRO) 서비스의 선두 기업인 FL 테크닉스는 인루전의 프로젝트에 감명받은 회사 중 하나였습니다.
FL 테크닉스는 변화에 앞서가기 위해 산업 전반에 걸친 문제에 대해 인루전에 의뢰했습니다. 항공기 정비사에 대한 수요가 높은 상황에서, FL 테크닉스는 직원 훈련을 강화하고, 가능하다면 훈련 시간도 단축하고 싶었습니다. 각 훈련생은 규정에 따라 특정 기간 동안 훈련을 받아야 하지만, 가용성이 낮은 특정 항공기는 훈련해볼 기회가 없는 경우가 발생합니다. 그리고 가령 훈련생이 필요한 기간만큼 훈련을 받더라도, 정비사의 모든 업무에 대한 실용적인 훈련을 충분히 경험하지 못할 수도 있습니다. 그리고 가령 훈련생이 필요한 기간만큼 훈련을 받더라도, 정비사의 모든 업무에 대한 실용적인 훈련을 충분히 경험하지 못할 수도 있습니다.
"정비사가 지켜야 하는 규정이 너무 많습니다."라고 스타라스가 말했습니다. "예를 들어 창고를 지나다가 바닥에 정비 도구가 떨어져 있으면 그냥 지나쳐도 안 되고 도구를 다른 곳에 치워 놔도 안 됩니다. 그 정비 도구를 가지고, 어디서 찾았는지 기록하는 절차를 정확하게 따라야 합니다. 훈련을 마치기 전에, 실제 항공기 수리는 물론 이런 절차까지 숙지해야 합니다”라고 덧붙였습니다. 하지만 훈련생이 필수 훈련 기간에 바닥에 떨어진 정비 도구를 발견한 적이 없는 경우에는 이런 절차를 연습해볼 수 없습니다.
정비사는 꾸준히 기술을 연마해야 한다는 어려움도 있습니다. "비행기 한 대가 들어왔는데, 엔진에 매우 특정한 결함이 있다고 가정해 봅시다.”라고 스타라스가 말했습니다. “정비사가 그 결함과 관련된 훈련을 받은 지 2년이 지났다면, 임의의 비행기에 생긴 특정 결함을 수리하는 방법을 기억할 가능성이 얼마나 될까요?" 스트라스에 의하면, VR 솔루션을 선택한 이유는 신입은 VR로 추가 훈련을 받아 필수 훈련을 빨리 끝낼 수 있고, 이미 현장에서 일을 하는 정비사는 VR로 경험을 되살릴 수 있기 때문이라고 합니다.
인루전과 FL 테크닉스가 협력하여 제작한 Boeing 737용 VR 훈련 시스템을 통해 정비사는 항공기 매뉴얼의 절차에 따라 역추진 장치를 여는 연습을 할 수 있습니다.
VR 경험에는 훈련 모드와 시험 모드, 총 2가지 모드가 있습니다. 훈련 모드에서는 시각적 힌트로 안내받을 수 있으며, 훈련을 다시 시작하거나 실수를 해보거나, 또한 해당 작업이 자동 완료되는 과정 등을 살펴볼 수 있습니다. 시험 모드에서는 훈련생이 다양한 상황에서 적절하게 대처할 수 있도록 다양한 변수를 던져줍니다. 그 결과, 훈련생은 실제 항공기를 사용할 때의 비용과 위험 부담 없이 수십 시간 동안 훈련을 충분히 받게 됩니다. FL 테크닉스는 이러한 트레이닝 모듈로 정비사 필수 훈련 기간을 3개월에서 3주로 단축하려고 하고 있습니다.
인루전은 VR 경험을 개발할 때 예상치 못한 도전 과제가 있었습니다. 절차 중에서 정비사가 누워서 항공기 밑으로 들어가는 과정이 있습니다. 이런 동작은 특히 사용자가 유선 헤드셋을 착용하고 있을 때 어색하고 불편할 수 있습니다.
인루전은 FL 테크닉스와의 많은 논의 끝에, 이 훈련을 할 때는 가상 항공기를 들어 올리는 방법을 선택했습니다. "사용자 경험 팀이 고객사와 협업하면서 떠올린 아주 흥미로운 솔루션이었습니다”라고 스타라스가 말했습니다. "훈련에 부정적 영향을 끼치지 않으면서도 가능한 최고의 사용자 경험을 제공할 수 있었습니다.”
VR 제빙 작업
제빙과 얼음막이 절차도 VR 항공기 유지보수 훈련으로 적합했습니다. 작업자는 일정한 양의 액체 화학 약품을 항공기에 뿌려야 합니다. 즉, 한 손으로는 호이스트를 들어 올리고 다른 한 손으로는 스프레이를 뿌려야 합니다. 이 작업은 주로 이륙 시간이 임박한 항공기에 이뤄지기 때문에 정확도 외에 속도 또한 중요합니다.
경험이 부족한 직원은 이 작업을 훈련하면서 스프레이 장비를 잘못 다루거나, 스프레이를 너무 많이 또는 적게 뿌리거나, 안전수칙을 준수하지 못할 수 있습니다. 비용도 큰 문제입니다. 각 제빙과 얼음막이 절차에 필요한 액체의 가격은 미화로 약 2,500달러이며, 잘못된 용량을 잘못된 위치에 뿌리면 항공기가 완전히 고장날 수도 있기 때문입니다.
리투아니아와 폴란드에서 공항의 지상 업무 서비스를 제공하는 발틱 그라운드 서비스는 FL 테크닉스의 프로젝트에 매료되어 인루전에게 제빙과 얼음막이 훈련을 VR로 구현하자고 제안했습니다.
그 결과, 강사는 가장 기초적인 시나리오부터 시작하고 기상 악화, 스프레이 위치 이상, 작업 구역에 차량 접근 등의 돌발 상황을 추가하면서 훈련생이 다양한 상황에 대처할 수 있을 때까지 훈련을 진행할 수 있게 되었습니다. 훈련생이 실제 항공기에 실제 스프레이를 사용할 수 있을 정도가 됐을 때는, 이미 이 문제를 다룰 기회가 있었고, 최적화된 시나리오나 그렇지 못한 환경에서 훈련되어 근육 기억이 만들어져 있는 것입니다.
훈련생들은 압도적으로 긍정적인 반응을 보여주었습니다. "처음 VR을 접했을 때는 호이스트와 스프레이 액체를 동시에 다루기가 어려웠지만, 점차 VR 연습에 익숙해졌습니다”라고 한 학생이 말했습니다. “실제 리프트 카트로 들어갔을 때, 이미 제 손은 무엇을 어떻게 해야 하는지 알고 있었습니다.
VR 훈련은 언제든지 사용할 수 있기 때문에 강사들도 선호하고 있습니다. "겨울이 시작되기 전에 제빙 훈련을 받기 때문에 학생들은 이론적 지식을 잊어버리고 훈련장에서 다시 배워야 했습니다."라고 한 강사가 말했습니다. "VR이 있으면 잊어버릴 필요 없이 새로운 이론을 배운 날에 바로 실습에서 활용할 수 있습니다."라고 말했습니다. 또 다른 강사는 VR 훈련으로 경험이 많은 베테랑 사이에도 지식의 격차가 있다는 사실도 발견했다고 전했습니다.
항공 VR에 활용되는 언리얼 엔진
항공 훈련 애플리케이션을 개발할 때는 속도와 정확도가 매우 중요합니다. 인루전의 개발팀은 언리얼 엔진이 이런 니즈와 더 많은 부분을 충족시켜준다는 것을 깨달았습니다. "블루프린트로 빠르게 프로토타입을 만들 수도 있고, 고급 C++ 코드를 작성할 수 있어서 맘에 듭니다."라고 스타라스가 말했습니다.또한 유저 인터페이스를 개발할 때는 UMG(언리얼 모션 그래픽 UI 디자이너, Unreal Motion Graphics UI Designer)가 유용했다고 말하며, UE4에 내장된 퍼포먼스 모니터링과 최적화 툴을 높이 평가했습니다. 이러한 시뮬레이션을 구동하는 단일 PC의 목표 사양은 16GB RAM, NVIDIA GTX1080 GPU입니다.
"그렇지만 가장 마음에 들었던 것은 역시 독보적인 렌더링입니다."라고 스트라스가 말했습니다. "언리얼 엔진은 저희가 보고 싶은 모든 것을 제공해줍니다.”
여러분의 산업을 위한 시뮬레이션 훈련을 제작하는 데 관심이 있으신가요? 여러분의 문의는 언제나 환영입니다.