디지털 트윈 기술은 물리적 자산을 디지털 환경에서 재현하여 설계, 검증, 운영 효율성을 극대화하는 핵심 기술로, 항공우주 분야에서는 항공기의 안정성과 신뢰성을 강화하는 데 중요한 역할을 한다.

HW 가상화 솔루션과 SW 보안 전문 기업인 쿤텍(대표 방혁준)이 산업통산자원부에서 지원하고 한국항공우주산업(이하 KAI)에서 공고한 FA-50(국내 최초 다목적 경전투기) 단좌기 FLCC 시뮬레이터 개발 사업을 수주했다.

쿤텍은 가상화 관련 기술 개발과 서비스 제공을 다년간 수행해 왔으며, 특히 국내에서는 하드웨어 가상화 단계 중 가장 높은 전가상화(Level 4, Full-virtualization) 기술 분야에서 실제 임베디드 시스템에 탑재될 소프트웨어의 변경없이 테스트할 수 있는 환경을 구현했다.

이번 FA-50 FLCC(Flight Control Computer: 전투기급 항공기의 비행제어 컴퓨터) 시뮬레이터 개발에, 자체 개발한 시뮬레이션 ‘패스트브이랩스(FastVLabs)’ 기반 전(全)가상화(Level 4) 기술을 활용해 항공우주 분야의 디지털 전환을 추진할 계획이다.

패스트브이랩스는 FA-50 단좌기 FLCC 개발 환경에 적용돼 파워PC(PowerPC) 계열 CPU 기반의 비행 제어 컴퓨터용 소프트웨어 실행 코드를 개발자 PC에서 구동 및 디버깅할 수 있도록 설계되었다. 특히, 실제 하드웨어 없이도 파워PC와 동일한 실행 환경을 구현할 수 있다.

패스트브이랩스의 전가상화(Level 4) 기술은 실제 하드웨어 없이 전체 소프트웨어 스택을 실행할 수 있어, 소프트웨어 개발 초기 단계에서 하드웨어 의존성을 제거하고 소프트웨어 검증 시간을 단축한다.

기존 Level 3 가상화와 달리 패스트브이랩스는 소프트웨어가 변경되더라도 별도의 가상화 모델 수정 없이 그대로 사용할 수 있어 개발 효율이 향상됐다. 또한, 쿤텍의 블록 단위 처리 기술과 CPU 병렬 처리 기술을 통해 이전 전가상화 기술들이 겪던 처리 속도 한계를 극복하고 실타겟과 동등한 속도로 실행되는 성능을 보장한다.

한편, 패스트브이랩스는 하드웨어와의 독립성을 확보하여 실제 타겟 없이도 개발자 PC에서 동일한 실행 환경을 구현하는 시뮬레이션 기술로, 실시간 결함 주입(Fault Injection) 검증 및 디버깅 기능을 통해 실시간으로 장애 및 오류 상황을 테스트하고 문제를 해결할 수 있다.

자동화된 테스트 환경을 제공해 다양한 시뮬레이터와 연동되어 개발부터 검증까지 유연한 환경을 구축할 수 있다. 뿐만 아니라 스냅샷 기반 오류 분석 기능을 통해 오류 발생 시 문제를 정확히 재현하고 원인을 추적할 수 있어 오류 분석 및 개선 작업을 신속히 진행할 수 있다.

항공우주, 무기체계, 자동차 등 임베디드 환경의 개발과 검증은 보통 열악한 테스트 환경과 높은 비용 때문에 효율적인 소프트웨어 개발 환경을 구축하기 어려운 경우가 많다. 특히 무기체계나 항공 분야의 경우, 고가의 하드웨어 타겟을 각 개발자에게 제공하기 어려워 소프트웨어 개발 효율성을 높이는 데 어려움이 있었다.

이제 패스트브이랩스를 통해 개발자들이 자유롭게 타겟 환경에 접근할 수 있어 실제 하드웨어 테스트를 제외한 모든 단계에서 소프트웨어를 유기적으로 개발 및 테스트할 수 있게 됐다.

이 외에도 패스트브이랩스는 FMI(Functional Mock-up Interface), ASAM XIL, ASAM XCP와 같은 표준 API를 지원해 다양한 시뮬레이터와 연동된 통합 검증 체계를 구축할 수 있다. 이를 통해 시스템 설계, 테스트, 운영 전반에서 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 실타겟을 소프트웨어화하여 테스트 환경을 파일 형태로 영구적으로 보관할 수 있어, 추후 하드웨어 형상 변경 테스트를 손쉽게 수행할 수 있으며, 하드웨어 단종 문제도 해결할 수 있다.

쿤텍 관계자는 “FA-50 FLCC 시뮬레이터 개발 사업을 통해 디지털 트윈과 전가상화 기술의 새로운 가능성을 열어가고 있으며, 이를 통해 고객의 신뢰를 얻고 국방 산업에서의 디지털 전환을 선도할 것”이라고 전했다.