한국전자기술연구원(KETI·원장 신희동) 광주지역본부가 확장현실(XR)과 디지털 트윈을 결합한 DNX(Data·Network·eXtended reality) 플랫폼을 구축하고 융복합 의료기기 개발의 패러다임을 '디지털 기반 설계-분석-최적화-검증까지 전주기 통합 협업 체계'로 전환하고 있다.
KETI 광주지역본부는 17일 XR 시뮬레이션 기반 실험실(SIMUL Lab)을 구축하고 DNX 플랫폼의 전체 워크플로우와 시제품 설계 및 시뮬레이션 실증 성과를 소개하는 공개 시연회 및 기업 사례 발표 행사를 개최했다.
이번 시연회가 열리는 XR SIMUL Lab은 단순한 인프라를 넘어 디지털의료 인재양성의 거점으로도 활용한다. 교육생은 Lab에 구축된 환경으로 3차원(3D) 스캐닝부터 설계, 시뮬레이션, XR 시각화, 시제품 제작까지 의료기기 개발 전 과정을 통합 실습하며 융복합 실무 역량을 습득할 수 있다.
시연회에서는 DNX 플랫폼의 전체 워크플로우를 직접 체험할 수 있도록 Lab 내 주요 기능 구역을 집중적으로 소개했다.
모션캡쳐 존, 3D 스캐닝 존, 휴먼 분석 존에서 인체 및 제품의 정밀 디지털 데이터를 획득하고, 이를 DNX 플랫폼 클라우드 공유 저장소로 연계하는 전처리를 수행한다. 획득 데이터는 XR SIMUL Lab으로 이어져, 시뮬레이션 분석실에서 스텐트 해석 및 최적화 등 고도화된 다물리 시뮬레이션을 수행한다. XR 협업 체험실에서는 다자간 협업 품평, 가상 수술 콘텐츠 체험과 실시간 영상 협업 시스템 등으로 미래형 의료 환경을 구현할 수 있다.
KETI 광주지역본부의 IT융합시스템연구센터는 현재 DNX 플랫폼을 활용해 국내 심혈관 의료기기 전문기업 A사에 대한 디지털 해석 기반 실증 지원을 완료하며 혁신성을 입증했다. 시연회에서 플랫폼 활용의 모범 실증 사례로 상세히 소개했다.
대동맥 삽입용 금속 스텐트를 DNX 플랫폼에 통합된 SIMULIA 해석 소프트웨어와 리빙 하트(Living Heart) 모델을 활용해 단순 구조 해석을 넘어, 실제 인체 내 하중 및 혈류 조건을 반영한 디지털 구조 해석 및 피로 수명 분석을 수행했다.
DNX 플랫폼에 통합된 Living Heart 모델은 실제 성인 남성 심장을 기반으로 한 최초의 상용 4개 챔버 해석 모델로 환자의 3D 모델을 토대로 해석 정확도를 높이기 위해 세부 기능을 고정한 형태다. 이렇게 고도화된 기능은 스텐트 등 심혈과 기기의 거동 평가에 직접 활용해 실제 심장 박동 환경에서의 안정성과 성능 검증을 지원한다.
유관 업체 관계자는 “Living Heart 모델을 통해 실제 임상 환경을 디지털 트윈으로 구현한 해석 결과를 확보하게 돼 설계 초기 단계에서 불량 리스크를 줄이고, 인허가 대응 보고서 출력, 반복되는 시험 횟수 및 개발 비용의 절감 등 다양한 실증 효과를 거둘 수 있었다”고 말했다.
KETI 광주지역본부는 향후 DNX 플랫폼을 핵심 기술 기반 구축의 거점으로 삼아 기술 사업화 역량을 강화하고, 의료기기 개발 기업의 디지털 전환과 실증 기반 제품개발 역량 향상을 적극 지원할 계획이다. 특히 산·학·연 협력 체계 속에서 DNX 플랫폼을 개발 표준의 중심으로 활용하고, 시연회 성과를 바탕으로 전국 단위 의료기기 기업에 확산 적용하는 후속 사업도 추진할 예정이다.
광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
