“단순히 물리 환경과 디지털 환경 간 격차를 줄이는 수준을 넘어 이를 사실상 제거하는 접근이 필요하다”

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(Siemens Digital Industries Software)는 21일 ‘2026 Simcenter 테크놀로지 콘퍼런스(Simcenter Technology Conference, STC)’를 열고 산업별 엔지니어링 혁신 사례와 디지털 전환 전략을 공유했다.

이 자리에서 기조 연설을 진행한 샘 마할링엄 수석부사장(Executive Vice President and Head of Simulation)은 ‘The Market-defining Convergence: Scaling Physics and Industrial AI’를 주제로 발표하며, AI 기반 가속, 대규모 컴퓨팅, 디지털 협업을 핵심 축으로 제시하며 엔지니어링 방식의 변화를 설명했다.

샘 마할링엄 수석부사장은 물리 기반 시뮬레이션과 인공지능(AI)을 결합한 ‘피직스 AI’를 통해 제품 개발 과정의 속도와 구조를 동시에 바꾸는 전략을 제시했다.

기존 시뮬레이션 중심 엔지니어링의 한계를 보완해 설계 검증 시간을 줄이고, 데이터 기반 의사결정 체계를 강화한다는 내용이다.

발표에서는 기존 엔지니어링 프로세스의 구조적 한계가 먼저 언급됐다.

현재 컴퓨터 지원 공학(CAE) 워크플로우는 전처리, 해석, 후처리 단계로 구성되며 각 단계마다 시간이 소요되는 것이 특징이다.

단일 시뮬레이션 수행에도 수시간이 걸리고, 다양한 설계안을 검증하려면 수일 이상의 시간이 필요하다.

제품 복잡성도 증가하고 있다.

기계, 전기, 소프트웨어가 결합된 복합 시스템이 확산되면서 기존 방식으로는 개발 속도 요구에 대응하기 어렵다.

샘 마할링엄 부사장은 이러한 문제를 해결하기 위한 핵심 기술로 피직스 AI를 제시했다. 물리 기반 시뮬레이션 데이터와 AI 모델을 결합해 설계 검증 속도를 높이는 방식이다.

샘 마할링엄 수석부사장은 “피직스 AI는 기하학 기반 딥러닝과 기존 시뮬레이션 데이터를 활용해 물리 해석을 대체하거나 보완하는 ‘대체 모델(surrogate model)’ 형태”라며, “이를 통해 다중 물리 시뮬레이션과 최적화 과정에서 높은 속도를 확보할 수 있다”고 밝혔다.

“특히 기존 시뮬레이션 대비 검증 시간을 크게 줄일 수 있다”며 “설계 검증 과정을 단순화해 설계 초기 단계에서 빠른 결과 확인이 가능해지는 구조”라고 밝혔다.

또한 물리 방정식과 신경망을 결합한 방식, GPU 기반 연산 등 다양한 방법을 활용해 해석 속도를 높이고 있다고 설명했다.

샘 마할링엄 수석부사장은 피직스 AI와 함께 디지털 트윈 기반 엔지니어링 환경 확장을 강조했다.

제품 전체 수명주기를 포괄하는 디지털 트윈과 데이터 연결 구조가 AI 활용의 기반이 된다고 언급했다.

특히 AI 모델의 신뢰성을 확보하기 위해서는 데이터가 ‘엔지니어링 기반 사실(ground truth)’에 기반해야 한다며 이를 위해 기업 내부 데이터를 연결하는 지식 그래프와 의미 기반 데이터 구조를 구축하는 전략을 제시했다.

발표에서는 기업이 보유한 시뮬레이션 데이터를 활용해 자체 AI 모델을 학습하고, 이를 설계 검증에 활용하는 구조도 소개됐다.

이러한 방식은 외부 데이터가 아닌 기업 내부 데이터 활용을 기반으로 한다는 점이 특징이다.

샘 마할링엄 수석부사장은 “피직스 AI가 단순 계산 속도 향상을 넘어 엔지니어 업무 방식 자체를 변화시킬 수 있다”며 “모델링, 메싱, 해석 설정 등 반복 작업을 자동화하는 ‘코파일럿’과 에이전트 기능을 통해 엔지니어의 생산성을 높일 수 있다”고 말했다.

또한 디지털 스레드 기반 에이전트를 통해 설계부터 분석, 운영까지 이어지는 전체 워크플로우를 자동화 및 연결하는 구조도 제시했다.

이와 함께 클라우드 기반 고성능 컴퓨팅(HPC)을 통해 별도의 코드 작성 없이도 대규모 연산 자원을 활용할 수 있는 환경도 소개했다.

발표에서는 자동차, 배터리, 항공 등 다양한 산업 사례가 소개됐다. 일부 적용 사례에서는 설계 검증 기간 단축과 에너지 효율 개선 등이 확인된 것으로 나타났다.

또한 시뮬레이션을 기반으로 실제 시제품 제작 이전 단계에서 설계 완성도를 높이는 방식이 확대되고 있는 것으로 분석됐다.

샘 마할링엄 부사장은 “피직스 AI와 산업용 AI 결합은 엔지니어링 방식을 근본적으로 변화시키는 요소”라며 “기업이 더 많은 설계 가능성을 탐색하고 빠르게 의사결정을 할 수 있는 환경을 만드는 것이 목표”라고 말했다.