LG이노텍, 엔지니어링 1위 기업과 손잡고 '디지털 트윈' 확대 적용

엔시스와 '디지털 트윈' 기술 적용 협력
가상 복제·시뮬레이션으로 예측 기술
제품 개발 시간·비용 절감 효과 기

LG이노텍이 세계적인 엔지니어링 시뮬레이션 기업 '앤시스'와 손잡고 디지털 전환에 속도를 낸다.

LG이노텍 본사

8일 LG이노텍은 앤시스와 함께 '디지털 트윈(Digital Twin)' 기술을 전 공정으로 확대 적용한다고 밝혔다. 디지털 트윈은 가상 공간에서 사물을 똑같이 복제해서 컴퓨터 시뮬레이션으로 현실에서 발생할 수 있는 상황을 예측하는 기술이다. 최근 여러 산업과 사회 문제를 해결할 기술로 주목받고 있다. 제품 개발에 드는 시간과 비용을 줄일 수 있어 제조업 분야에서 도입이 활발하다.

앤시스는 세계 엔지니어링 시장에서 1위를 달리는 기업이다. 3D 모델링, 인공지능, 머신러닝 등을 활용한 시뮬레이션 분야에서 세계 최고 수준의 기술력과 구축 경험을 보유하고 있는 회사로 평가받는다.

LG이노텍은 엔시스와의 협력으로 최신 디지털 트윈 솔루션과 시뮬레이션 소프트웨어를 활용해 세계 최고 수준의 디지털 트윈 환경을 구축할 수 있을 것으로 보인다.

앞서 LG이노텍은 앤시스와 일부 개발과 생산 공정에 디지털 트윈을 시범 적용해 이미 가시적 성과를 거뒀다. LG이노텍은 연구개발(R&D)에서도 디지털 트윈의 효과를 톡톡히 보고 있다. 가상 환경에서 설계 검증을 진행하고, 그 데이터를 바탕으로 실제 실험 횟수와 시간을 최소화했다. 가령, LG이노텍은 반도체용 패키지 서브스트레이트(PS) 제품 개발에 디지털 트윈’'을 적용해 개발 기간을 99%까지 줄였다. 기판은 제조 과정에서 가해지는 열과 압력 등으로 인한 휨(Warpage) 현상을 최소화하는 것이 중요하기 때문에 회로 설계 구조, 물질 성분비 등의 조합을 최적화하는 시뮬레이션 과정을 거쳐야 한다. LG이노텍은 3D 모델링을 통한 가상 시뮬레이션으로 기판 1개의 휨 정도를 예측하는 시간을 기존 11일에서 3.6시간으로 단축했다.

제품 개발 외에도 플립칩 볼그레이드 어레이(FC-BGA) 생산 공정에도 디지털 트윈을 확대 적용했다. 이를 통해 FC-BGA 공정 설비를 최적의 조건으로 세팅해 램프업(Ramp-up·양산 초기 수율 향상을 통한 생산능력 확대) 기간을 절반으로 단축하는 데 성공했다. 이전에는 최적의 FC-BGA 공정 조건을 찾기 위해 많은 시간과 비용을 투입, 수백 번의 테스트를 거쳐야 했다.

또 LG이노텍은 전장부품 신뢰성 확보의 핵심 공정인 '솔더링(Soldering·납땜)' 공정에 디지털 트윈을 적용했다. 솔더링 공정을 가상 공간에서 시뮬레이션해 솔더에 균열이 발생할 때까지 걸리는 시간을 예측했다. 균열이 발생하는 시점을 최대한 늦출 수 있도록 솔더 도포량, 노즐 설계 등 공정 조건을 최적화해 생산성을 기존 대비 40%가량 높일 계획이다.

LG이노텍은 디지털 트윈 기술을 향후 차량 커넥티비티, 센싱 등 자율주행 부품을 비롯한 전 제품군의 개발 및 생산 공정으로 디지털 트윈을 확대해 나갈 방침이다. 개발부터 생산에 이르는 전 밸류체인에 적용된 디지털 트윈을 고객과 협력사까지 넓혀 나갈 계획도 있다. 가상 공간에서 발생한 모든 데이터는 실시간으로 수집되고 제품 설계 및 고객 공정 개선에 사용된다. 가상 설계 및 품질 공정 검증에 인공지능(AI)을 적용해 시뮬레이션 속도와 정확성을 높일 계획이다. 시뮬레이션으로 수집한 데이터를 AI가 학습해 최적의 솔루션을 도출, 엔지니어의 의사 결정을 지원하게 된다.

노승원 최고기술관리자(CTO·전무)는 "LG이노텍이 그리는 미래는 가상 공간을 통한 시뮬레이션 결과를 물리적 생산 시설과 연동해 실제 생산까지 자동으로 이어지는 메타 매뉴팩처링"이라며 "R&D, 생산, 품질관리 등 전 밸류체인에 고도화된 디지털 트윈을 빠르게 접목해 차별적 고객 가치를 만들어 나갈 것"이라고 말했다.

김형민 기자 khm193@asiae.co.kr