How Pinnacle Solutions is transforming military maintenance training with Unity-powered virtual twins

유지보수 준비 상태에서 측정 가능한 개선을 제공합니다

• 브리검 영 대학교의 연구에 따르면 유지보수 담당자의 85% 이상이 기존 교육 방식보다 가상 유지보수 교육을 선호했으며 , 이는 참여도와 학습 성과 향상으로 이어졌습니다.
• 가상 유지보수 교육을 강의실 수업 및 실습 교육과 함께 활용했을 때 과정 종료 시험 점수가 17% 더 높게 나왔습니다.
• 애리조나 주립대학교가 아나카파 사이언스(Anacapa Sciences, Inc.)와 공동으로 진행한 연구에 따르면, 지식 보유율이 거의 10% 향상되어 정비사들이 실제 운용 중인 항공기를 정비하기 전에 자신감을 키우는 데 도움이 된다고 합니다.
• 운용 항공기에 대한 의존도를 줄여 장비 마모, 연료비, 정비 관련 교육 비용을 절감하는 동시에 항공기 가용성을 향상시킵니다.
• 미국 내 여러 군사 조직 및 동맹국에 배치되어 전 세계 교실, 작전 부대 및 분산 학습 환경에서 확장 가능한 항공기 정비 훈련을 지원합니다.
• 몰입형 가상 트윈, 안내 절차, 성능 분석 및 강사 주도 평가를 통해 더욱 빠르고 표준화된 유지보수 담당자 자격 인증을 지원합니다 .

이러한 결과들을 종합해 보면, 유니티 기반 가상 유지보수 훈련이 국방 조직의 준비 태세 향상, 인력 개발 가속화, 운영 장비 의존도 감소, 그리고 일관성 있고 데이터 기반의 대규모 훈련 제공에 어떻게 도움이 되는지 알 수 있습니다.

항공기 정비 교육의 미래를 만들어 갑니다

현대 군용 항공기는 점점 더 정교해지고 있으며, 이에 따라 항공기를 임무 수행 준비 상태로 유지해야 하는 기술자들에게 더 큰 부담이 가중되고 있습니다. 하지만 전통적으로 정비 교육은 강의실 수업, 기술 매뉴얼, 그리고 실제 운용 항공기에 대한 제한적인 접근에 의존해 왔기 때문에 귀중한 장비를 보호하면서 실질적인 경험을 제공하기가 어려웠습니다.

아키마(Akima) 계열사인 피너클 솔루션(Pinnacle Solutions) 은 10년 이상 유니티(Unity) 기반 가상 정비 훈련기(VMT)를 통해 군사 및 항공우주 기관이 이러한 과제를 해결하도록 지원해 왔습니다. 이 회사는 매우 정교한 가상 쌍둥이 모델을 사용하여 정비사들이 실제 운항 중인 항공기에 작업하기 전에 복잡한 절차를 안전하게 학습하고 연습할 수 있도록 지원합니다. 오늘날 피나클의 교육 솔루션은 미국을 지원합니다. 육군, 공군, 해군, 해병대, 주방위군, 특수작전부대 및 동맹국 방위 조직을 포함한 광범위한 항공 플랫폼.

피너클의 최근 프로젝트 중 하나는 T-7A 레드 호크 정비 훈련 시스템(MTS) 입니다. 이 시스템은 회사의 Unity 기반 VXT(가상 "무엇이든" 훈련기) 아키텍처를 기반으로 구축되었으며, 항공기의 매우 상세한 가상 복제본과 대화형 수업, 시뮬레이션된 고장 진단 및 강사 주도 훈련을 결합합니다. 그 결과, 유지보수 담당자들이 자신감과 숙련도를 높일 수 있도록 지원하는 확장 가능한 교육 솔루션이 탄생했으며, 강사들은 교육 결과를 표준화, 측정 및 지속적으로 개선할 수 있는 새로운 방법을 얻게 되었습니다.

학습이 항공기에 달려 있을 때

수십 년 동안 군사 정비 훈련은 주로 강의실 수업, 인쇄된 기술 매뉴얼, 강사의 시연, 그리고 실제 운용 중인 항공기를 이용한 실습에 크게 의존해 왔습니다. 이러한 방법들은 여전히 ​​필수적이지만, 동시에 상당한 어려움도 안고 있습니다. 항공기 가용성이 제한적인 경우가 많고, 훈련은 작전상의 요구로 인해 제약을 받을 수 있으며, 초기 학습 단계에서 발생하는 실수는 안전, 장비 마모 및 임무 준비 태세 측면에서 실질적인 비용을 초래합니다.

항공기 시스템이 더욱 발전함에 따라 이러한 문제점들은 더욱 심각해졌습니다. 훈련 기관은 진화하는 구성, 최신 기술 데이터 및 새로운 임무 장비에 발맞춰 점점 더 복잡해지는 플랫폼에서 작업할 수 있는 더 많은 정비 인력을 양성해야 합니다. 동시에, 값비싼 체육 훈련 장비나 작전용 항공기에만 의존하지 않고 지리적으로 분산된 부대 전반에 걸쳐 숙련도를 평가할 수 있는 일관된 방법이 필요합니다.

피너클은 전통적인 유지보수 교육을 보완하기 위해 언제 어디서든 제공될 수 있는 몰입형 반복 교육을 제공하는 VMT 플랫폼을 개발했습니다. 이 플랫폼은 유지보수 담당자가 실제와 같은 가상 환경에서 완벽한 유지보수 절차를 연습하고, 오류를 해결하고, 실수로부터 안전하게 학습할 수 있도록 함으로써 다음과 같은 도움을 줍니다.

• 학생들이 실제 항공기 조종으로 전환하기 전에 자신감과 숙련도를 키우도록 돕습니다.
• 실습 유지보수 교육을 더욱 안전하고 확장 가능하게 만드세요

실제 유지보수를 위한 가상 트윈 구축

Pinnacle의 VMT 제품군의 핵심은 Unity 기반 VXT 아키텍처입니다. 이 공통 개발 플랫폼을 통해 단일 시뮬레이션 및 수업 데이터 세트를 사용하여 데스크톱, 교실, 웹 및 XR 환경 전반에 걸쳐 몰입형 유지 보수 교육을 구현할 수 있습니다. 피나클은 각 기기별로 별도의 애플리케이션을 개발하는 대신, 교육 콘텐츠를 한 번만 구축하여 일관된 사용자 경험을 유지하면서 다양한 전달 형식에 배포합니다.

최근 사례로는 T-7A 레드 호크 정비 훈련 시스템(MTS)이 있습니다. CAD 및 엔지니어링 데이터를 기반으로 구축된 가상 쌍둥이는 실제 정비 절차 중에 정비사가 상호 작용하는 개별 구성 요소까지 항공기를 완벽하게 재현합니다. 현재 모델은 약 8만 개의 고유한 메시를 포함하고 있어 학생들이 항공기 시스템 전체를 탐색하고, 유도 및 비유도 정비 작업을 수행하고, 시뮬레이션된 테스트 장비를 사용하여 결함을 진단하고, 안전한 가상 환경에서 현실적인 정비 워크플로를 연습할 수 있습니다.

이 플랫폼은 공유 시뮬레이션 및 수업 아키텍처를 기반으로 구축되었기 때문에 강사는 기존 학습 관리 시스템과의 SCORM 및 xAPI 통합을 통해 학생 성과를 추적하면서 교실, 개별 워크스테이션 및 몰입형 XR 환경 전반에서 일관된 교육을 제공할 수 있습니다.

애플리케이션 내부: 실습을 통한 학습

피나클의 VMT는 교육을 이론이나 개별 부품에만 국한하는 대신, 정비사들이 실제 정비 작업과 매우 유사한 방식으로 항공기 시스템 전체와 상호 작용할 수 있도록 합니다.

자세한 내용은 다음과 같습니다.

• 항공기 전체 및 주요 하위 시스템의 매우 상세한 가상 모형을 탐색하세요.
• 안내식 또는 비가이드식 교육 방식을 통해 유지 보수 절차를 학습하세요.
• 모의 테스트 장비를 사용하여 오류를 진단하고 해결합니다.
• X선, 분리, 확대 및 주석 도구를 사용하여 복잡한 구조를 시각화하세요.
• 항공기 운항 시간을 소모하거나 운용 장비에 손상을 입힐 위험 없이 정비 작업을 반복적으로 연습하십시오.
• 통합 강사 및 학습 관리 시스템을 통해 학습 진행 상황과 성과를 추적하세요.

이 플랫폼에는 강사가 맞춤형 수업을 만들고, 대화형 퀴즈를 제작하고, 애니메이션으로 된 단계별 설명 자료를 개발하고, 특정 항공기 구성이나 임무 요구 사항에 맞춰 교육을 조정할 수 있는 샌드박스 제작 환경도 포함되어 있습니다. 이 모든 작업을 동일한 애플리케이션 내에서 수행할 수 있습니다. Pinnacle은 몰입형 시각화와 체계적인 교육, 상세한 성능 분석을 결합하여 기존의 유지보수 교육을 확장 가능하고 데이터 기반의 학습 경험으로 변화시킵니다.

Unity 활용한 빌드: 고품질 유지보수 교육의 확장

Unity Pinnacle의 VXT 아키텍처를 뒷받침하는 실시간 3D 기반을 제공하여, Pinnacle이 단일 개발 환경에서 매우 상세한 유지보수 교육 자료를 개발, 최적화 및 배포할 수 있도록 지원합니다.

해당 팀은 전체 제작 파이프라인에서 Unity 사용합니다.

Unity 에디터:

Unity 에디터 는 엔지니어링 데이터, 대화형 교육 콘텐츠, 시뮬레이션 로직 및 교육 경험을 단일 애플리케이션으로 통합하는 핵심 개발 환경입니다.

유니버설 렌더 파이프라인 (URP):

URP는 데스크톱, 웹 및 XR 배포 환경 전반에 걸쳐 일관된 시각적 품질을 제공하는 동시에 상세한 항공기 정비 교육에 필요한 매우 많은 부품 수를 지원합니다.

XR 패키지 및 Input System:

Unity의 XR 도구 와 Input System 사용하면 별도의 코드베이스를 유지 관리할 필요 없이 동일한 애플리케이션에서 데스크톱 PC, VR 헤드셋 및 표준 마우스, 3D 마우스, XR 컨트롤러를 포함한 다양한 입력 장치를 지원할 수 있습니다.

빌드 프로필:

단일 Unity 프로젝트를 사용하여 PC, 웹 및 XR 빌드를 생성하므로 팀은 하나의 공유 시뮬레이션 및 수업 데이터 세트를 유지하면서 각 플랫폼에 맞게 배포를 맞춤 설정할 수 있습니다.

성능 최적화:

정비 교육은 사용자가 항공기의 거의 모든 구성 요소를 검사해야 할 수 있기 때문에 고유한 기술적 과제를 제시합니다. Pinnacle은 Unity의 LOD(Level of Detail) 시스템과 오클루전 컬링을 자체 개발한 거리 기반 컬링 파이프라인과 결합하여 수만 개의 개별 항공기 구성 요소를 효율적으로 관리하는 동시에 PC, 태블릿 및 XR 장치에서 실시간 성능을 유지합니다.

피나클은 Unity 중심으로 자체 프로덕션 파이프라인을 구축함으로써, 기본 아키텍처를 재설계하지 않고도 새로운 항공기 플랫폼, 몰입형 기술, 그리고 미래의 AI 기능을 통합할 수 있는 유연한 기반을 마련했습니다.

모든 플랫폼에서 성장할 수 있도록 설계되었습니다.

피나클의 VMT 플랫폼은 개별 애플리케이션들의 모음이 아니라 장기적인 제품 아키텍처로 개발되었습니다. Unity 기반 VXT 코어를 기반으로 구축된 모든 새로운 항공기, 엔진 또는 하위 시스템은 향후 프로그램 전반에 걸쳐 재사용할 수 있는 공통 기반을 제공하여 개발 속도를 높이는 동시에 훈련 환경 전반에서 일관성을 유지합니다.

이러한 제품 라인 접근 방식을 통해 Pinnacle은 소프트웨어를 처음부터 다시 개발하지 않고도 새로운 항공, 지상, 해상 및 무인 플랫폼으로 신속하게 확장할 수 있습니다. 동시에, LIDAR 스캐닝, CAD 변환, 객체 인식 및 AI 기반 모델링의 발전은 개발 시간을 단축하고 미래의 가상 트윈의 정확도를 높이는 데 도움이 되고 있습니다.

로드맵에는 VR 및 XR 기술의 심층적인 도입, 분산형 다중 사용자 교육, AI 기반 콘텐츠 생성, 지능형 성능 분석 등이 포함되어 있어 플랫폼이 고객 요구 사항 및 신기술과 함께 지속적으로 발전할 수 있도록 보장합니다.

교실을 넘어: 유지보수 교육에 대한 새로운 접근 방식

군사 플랫폼이 더욱 발전하고 유지보수 인력이 점차 분산됨에 따라, 국방 기관들은 전통적인 교실 교육을 넘어 보다 유연하고 데이터 기반의 인력 개발 방식을 모색하고 있습니다.

Pinnacle은 고품질 가상 트윈과 몰입형 실시간 3D 경험을 결합하여 조직이 교실, 작전 부대 및 파트너 국가 전반에 걸쳐 유지 보수 교육을 표준화하는 동시에 작전 항공기 및 값비싼 물리적 훈련 장비에 대한 의존도를 줄일 수 있도록 지원합니다. 동일한 가상 트윈이 공유 시뮬레이션 및 수업 데이터 세트를 기반으로 교실 수업, 자기 주도 학습, 몰입형 XR 경험 및 필요 시점 교육을 지원할 수 있습니다.

이러한 접근 방식은 항공기 가용성, 이동 또는 운영상의 요구로 인해 기존의 실습 교육이 제한되는 경우에도 조직이 준비 태세를 개선하고, 자격 획득을 가속화하며, 교육의 연속성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 실시간 3D, 가상 쌍둥이, 인공지능 및 몰입형 기술이 지속적으로 발전함에 따라, 이러한 기술들은 더욱 연결되고 확장 가능하며 탄력적인 국방 정비 훈련 방식의 토대를 마련하고 있습니다.

정비 교육의 미래를 만들어갑니다

피너클의 비전은 개별 항공기 프로그램을 넘어 항공, 지상, 해상 및 무인 시스템 전반에 걸쳐 유지 보수 교육을 지원할 수 있는 플랫폼에 구애받지 않는 생태계로 확장됩니다. 그 비전의 중심에는 Unity 기반의 VXT 아키텍처가 있으며, 이는 반복적인 재설계 없이 새로운 기술을 통합할 수 있도록 설계된 안정적이고 확장 가능한 기반입니다.

향후 개발은 AI 기반 콘텐츠 제작, CAD 및 디지털 스레드 통합, 향상된 XR 경험, 그리고 더욱 적응력 있고 데이터 기반의 교육을 통해 가상 트윈 기능을 확장하는 데 중점을 둘 것입니다. 피너클은 또한 더욱 뛰어난 시각적 충실도를 제공하면서 기본 3D 자산의 크기와 복잡성을 줄여 고품질 유지 보수 교육을 더욱 효율적으로 개발하고 배포할 수 있는 새로운 AI 기반 렌더링 기술을 연구하고 있습니다.

피나클은 유니티의 실시간 3D 플랫폼 과 인공지능, 몰입형 기술, 가상 트윈 개발의 발전을 결합하여 항공기 정비 훈련의 미래를 만들어가고 있으며, 국방 기관에 더욱 유능한 정비사를 양성하고, 준비 태세를 강화하며, 향후 수년간 임무 성공을 지원하는 데 필요한 도구를 제공하고 있습니다.