Pilots in cockpit with view of 3D mountains in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol

집중탐구

2025년 6월 18일

LED 월 솔루션으로 비행 시뮬레이션을 혁신하는 Entrol

ENWALL

Entrol

Flight simulators

기능

방위

시뮬레이션

의료

비행 시뮬레이터는 조종사들이 통제된 환경에서 최고 수준의 교육을 받을 수 있도록 지원하여 항공 훈련에서 핵심적인 역할을 합니다. 제2차 세계대전 당시 계기판만 구비되었던 기계식 시뮬레이터부터 오늘날 컴퓨터로 조종석과 풍경을 생성하는 모션 플랫폼까지, 비행 시뮬레이터는 지상을 떠나지 않고도 실제와 최대한 가까운 비행을 구현하기 위해 끊임없이 발전하고 있습니다.

또한 그래픽 퀄리티가 발전함에 따라 디스플레이 기술 자체도 발전하면서, 여러 전체 비행 시뮬레이터(Flight Simulator, FFS) 시스템에서는 가상현실 헤드셋과 배경 프로젝션 등도 제공하고 있습니다. 그러나 헤드 마운트 디바이스(HMD)는 피로를 유발할 수 있고, 넓은 시야각(FOV)에 필요한 이미지 프로젝션 여러 개를 정렬 및 유지하기가 까다롭기 때문에 시각적 왜곡과 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

엔트롤(Entrol)은 고정익 항공기 및 헬리콥터용 공인 비행 시뮬레이터를 설계, 제조하는 스페인 회사입니다. 이 회사는 40개국의 비행 학교와 오퍼레이터를 위해 30종 이상의 비행 시뮬레이터를 제작해 온 경력으로 업계에서 독보적인 위치에 올랐으며, 더욱 효과적이고 유지보수가 용이한 비행 훈련 시스템을 만들겠다는 비전을 갖고 있었습니다.
이런 목표를 바탕으로 엔트롤은 조종사 훈련을 위해 특별히 디자인된 세계 최초의 몰입형 LED 기술, 엔월(ENWALL)을 개발했습니다 엔월은 조종사의 시야각을 확장하며 HMD나 프로젝터에 구애받지 않고 끊김 없는 고화질 비주얼을 제공합니다. 

엔월 LED 패널에 표시되는 이미지는 스크린에 직접 전달되므로 프로젝션 시스템에 비해 향상된 해상도 및 선명한 색상 대비, 왜곡 없이 매끄러운 비주얼, 더 쉬운 하드웨어 유지보수 등 많은 이점을 제공합니다. 엔월 패널에 전달되는 고퀄리티 비주얼은 엔트롤의 언리얼 엔진 기반의 커스텀 이미지 생성기인 엔비전(ENVISION)을 통해 구현됩니다.

에픽게임즈는 엔트롤 시뮬레이터의 비즈니스 개발 매니저 겸 커뮤니케이션 책임자 이니고 에르난데스 이리자르(Iñigo Hernandez Irizar)와 엔비전 및 엔월 프로젝트의 수석 시뮬레이션 엔지니어 겸 리드 비주얼 엔지니어, 엔리케 실벨라(Enrique Silvela)를 만나 엔월에 대해 자세히 알아보고 언리얼 엔진이 어떻게 이 획기적인 비행 훈련 솔루션에서 핵심적인 역할을 수행하게 되었는지 들어 보았습니다.
Outside view of pilots, cockpit, and 3D environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
엔월 출시를 축하드립니다. 엔월과 엔비전에 대해 자세히 설명해 주시겠어요?

이리자르: 엔월은 원통형 LED와 보강 플로어 LED가 완벽하게 조화를 이루는 모듈형 LED 솔루션입니다. 이 솔루션은 언리얼 엔진 기반 이미지 생성기인 엔비전으로 최적화되었습니다. 저희에게 있어 LED 월과 엔비전, 즉 혁신적인 하드웨어와 업계 최고의 비주얼 그래픽을 결합하는 것은 아주 명확하고 당연한 선택이었습니다. 

언리얼 엔진이 제공하는 커스터마이징 기능 덕분에 고객 여러분께 커스텀 비주얼 솔루션을 제공할 수 있었습니다. 엔비전을 커스터마이징하여 픽셀당 최대 1m 해상도의 위성 이미지와 고객별로 특별 제작된 공항 및 헬리콥터 착륙장의 고화질 3D 모델을 활용할 수 있었죠.

또한 소방, 법 집행, 해양 상황, 수색 및 구조(SAR), 응급 의료 서비스(EMS)를 다루는 시나리오를 만들 수도 있었습니다.
Side view of pilot, cockpit, mountains, and sky in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
엔월/엔비전을 사용하는 고객 사례를 몇 가지 알려주시겠어요?

이리자르: 엔월은 작전 훈련을 주축으로 삼아 디자인되었습니다. 엔월이 제공하는 확장된 시야각 및 비주얼 퀄리티와, 엔비전이 제공하는 비주얼 그래픽 퀄리티가 결합되어 작전 훈련에 최적인 조합이 탄생했습니다. 

뉴질랜드의 한 고객사의 경우, 주로 항공 구조 앰뷸런스 서비스 훈련을 위해 엔월을 설치하였습니다. 엔월과 엔비전을 조합하면 데이터베이스를 바탕으로 사방이 나무로 둘러싸인 협소한 공간처럼 현실적인 사고 씬을 추가할 수 있다는 점이 특히 흥미로운 점이죠. 엔월 덕분에 조종사는 헬리콥터를 사고 지점 상공에 둔 채 확장된 시야각으로 전체 씬을 확인할 수 있습니다. 헬리콥터에 부상자를 태우는 시뮬레이션을 마친 뒤에는 엔비전이 제공하는 가장 가까운 병원의 고화질 3D 모델을 향해 비행한 후, 엔월을 통해 착륙장에 안전하게 착륙할 수 있습니다.

한국의 또 다른 고객사 역시 소방 작전 훈련 용도로 엔월과 엔비전을 설치할 예정입니다. 엔비전을 사용하면 시나리오에서 어디서든 실감 나는 화재 현장을 배치할 수 있으며, 헬리콥터로 수원에 접근해 물탱크를 채울 수 있습니다. 물탱크를 가득 채운 후에는 현장에 물을 뿌려 화재를 진압할 수 있습니다. 그런 다음에는 엔월을 통해 화재 진압이 완료되었는지도 확인할 수 있습니다.
Wide view of 3D night ground, sky, and cockpit in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
프로젝션이 아니라 LED 스크린을 사용한 시뮬레이션에는 어떤 장점이 있나요?

이리자르: 우선 주된 장점은 향상된 해상도와 선명한 색상 대비입니다. 특히 야간 비행 시에는 색상 대비의 장점이 더욱 두드러지는데, LED가 꺼지면서 일반 프로젝션으로는 구현할 수 없는 완전한 암흑을 만들 수 있기 때문입니다. 또한 LED를 사용하면 프로젝션에서 발생할 수 있는 뒤틀림이나 블렌딩 문제를 제거하여 매끄러운 비주얼을 얻을 수 있습니다. 

또 다른 장점은 확장된 시야각입니다. 솔루션에 LED 패널을 필요한 만큼 얼마든지 추가할 수 있기 때문에, 시야각과 관련된 모든 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 

그리고 LED 패널은 모듈형 패널로 구성되어 있어 손쉽게 교체할 수 있으므로 유지보수가 용이합니다. 각 패널은 쉽게 접근 및 분리가 가능한데, 이는 프로젝션 시스템에서는 특히 어려운 점입니다.

유지보수가 쉽다는 점은 곧 시뮬레이터의 점검 시간도 줄어든다는 뜻입니다. 프로젝터가 고장 나면 교육 전체가 중단되지만, LED 패널은 하나가 제대로 작동하지 않아도 그럴 일이 없습니다. 각 패널은 소형 LED 여러 개로 구성되어 있어서 LED 하나가 고장 나더라도 훈련은 계속할 수 있습니다. 매우 드문 경우지만 LED 상당수가 고장 난다 하더라도 그 모듈을 쉽게 교체할 수 있으며, 교체 작업 때문에 진행 중이던 교육 세션을 중단할 필요도 없습니다.
3D rainy airport ground view and helicopter in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
엔월 개발 과정에서 경험했던 가장 큰 교훈은 무엇인가요?

실벨라: 개발 초기 당시, 첫 LED 디스플레이를 기존의 프로젝터 구성과 유사한 구형으로 만들었을 때 가장 중요한 교훈 하나를 얻었습니다. 구형 디스플레이는 원통형 디스플레이에 비해 훨씬 더 넓은 시야를 제공하면서 언뜻 이상적으로 보였습니다. 하지만 테스트 중 여러 문제가 발견되었습니다.

구체에서는 완벽한 픽셀 투 서피스 매핑이 불가능하기 때문에, 곡선형을 구현하려면 픽셀을 일부 제거해야 했습니다. 일반적인 동영상을 재생할 경우에는 이렇게 처리된 부분이 눈에 그다지 띄지 않았으나, 시뮬레이터 사용 중에는 심각한 문제가 발생했습니다. 예를 들어, 멀리 있는 나무는 화면에서 몇 픽셀밖에 차지하지 않지만 간헐적으로 깜빡이거나 사라지면서 비행 중인 조종사의 주의를 산만하게 만들었습니다.

유지보수도 난관이었습니다. 구체형 LED 구성에는 비표준 패널이 포함되기 때문에 서비스 및 교체가 더 어렵습니다. 반면, 원통형 디스플레이는 픽셀 손실이나 깜박임 없이 깔끔한 그리드 투 서피스 픽셀 매핑이 가능하며 패널 디자인이 일관적이라 유지보수도 크게 간소화됩니다.

하지만 그에 대한 대가로 세로 FOV가 희생되었습니다. 특히 헬리콥터 조종사는 아래로 뚫린 창을 통해서도 보기 때문에 세로로 긴 시야각이 필요한데, 원통형 디스플레이는 구형 디스플레이만큼 이를 자연스럽게 지원하지 못합니다.

그때 획기적인 아이디어가 하나 떠올랐습니다. 연속적이고 복잡한 단일 디스플레이 서피스에만 매달리는 대신, 비주얼을 보다 단순한 지오메트리 여러 개로 분할하는 방식이었습니다. 원통형 디스플레이를 그대로 유지한 채 조종석 아래쪽에 평평한 LED 바닥을 추가하여 픽셀 무결성이나 유지보수 편의성을 희생하지 않으면서도 시야각을 크게 늘릴 수 있었습니다. 이러한 모듈형 솔루션은 궁극적으로 모든 면에서 구체형 구성보다 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.
Aerial view of 3D airport and lake environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
이 시뮬레이터에서 비주얼 퀄리티와 정확도가 중요한 이유는 무엇인가요?

이리자르: 비주얼 퀄리티와 정확도는 비행 시뮬레이터의 핵심 요소입니다. 시각적 정확도 기준을 충족하지 못하는 시뮬레이터는 교육생에게 필요한 만큼의 몰입감과 효율적인 작전 훈련에 필요한 현실감을 제공하지 못합니다.

비행 시뮬레이터의 목표는 현실에 최대한 가까운 훈련 경험을 제공하는 것이기 때문에 몰입감이 매우 중요합니다. 시뮬레이터의 비주얼 퀄리티가 현실성 기준을 충족하지 못한다면 조종사는 집중이 흐트러질 수 있습니다. 이러면 몰입도가 떨어지면서 훈련의 질이 낮아집니다.

작전의 사실감 또한 매우 중요합니다. 효과적인 훈련을 수행하려면 작전이 가급적 실제처럼 느껴져야 하는데, 이는 비주얼 퀄리티와 정확도가 높아야만 가능합니다. 예컨대, 산악 지역에서의 SAR 훈련에서는 조종사가 주변 환경과 랜드마크를 인식할 수 있어야 하는데 고퀄리티 비주얼이 제공되지 않으면 불가능하죠.
Aerial view of 3D night environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
엔월의 비주얼 렌더링에 언리얼 엔진을 선택한 이유가 무엇인가요?

실벨라: 저희의 디스플레이 서피스가 잘 정의되어 있다는 점을 살려서 nDisplay를 활용해 곡선형 원통형 화면과 바닥 디스플레이 모두에 카메라 프러스텀을 정확하게 워핑했습니다.
즉, 외부 워핑 소프트웨어에 의존할 필요가 없었기 때문에 설치 과정이 크게 간소화되고 복잡성이 감소했습니다. 

또한 디스플레이 서피스 간에 매끄러운 비주얼 전환이 가능했습니다. 싱글 파일럿 헤드의 위치를 레퍼런스로 정의함으로써 nDisplay가 프러스텀 조정을 자동으로 처리하여 디스플레이 전반에서 비주얼 연속성을 유지했습니다. 그 결과 조종사 시점에서 왜곡 없이 몰입도 높은 경험을 제공할 수 있었습니다.

이리자르: 엔비전은 이전 이미지 생성기에서 놀랍도록 발전된 모습으로 구현되었습니다. 이런 변화를 통해 비주얼 퀄리티뿐만 아니라 많은 요소가 향상되었습니다.

언리얼 엔진은 또한 시뮬레이터에 포함할 지형과 기능들을 손쉽게 커스터마이징하도록 지원하므로 고객의 훈련 요구사항에 알맞은 솔루션을 구축할 수 있습니다.
이를 통해 제작 비용을 절감하는 동시에 최종 제품의 퀄리티도 높일 수 있었습니다.

언리얼 엔진을 도입한 덕분에 모든 면에서 성공적인 작업이 가능했습니다.
Aerial view of 3D city and mountain environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
솔루션은 시간 경과에 따라 어떤 식으로 발전했고, 또 언리얼 엔진은 여기에 어떤 영향을 주었나요? 

실벨라: 3년 전 언리얼 엔진 4.26을 사용해 엔비전을 개발하기 시작했습니다. 당시에는 월드 크기와 데이터 처리에 관련하여 엔진 제한으로 인한 제약이 있었기 때문에, 시뮬레이션의 퍼포먼스를 유지할 탁월한 해결책을 고안해야 했습니다.

그때 언리얼 엔진 5의 출시가 중요한 전환점이 되었습니다. 대규모 월드 좌표, 월드 파티션, 나나이트 등의 기능 덕분에 퍼포먼스 저하 없이도 데이터베이스를 대폭 확장할 수 있었습니다. 이런 제약이 해소되면서 비주얼, 사실감, 시스템 아키텍처 향상에 초점을 맞추었습니다.

최초의 엔비전은 단일 컴퓨터에서 실행되는 기본 프로토타입 형태였지만, 이후 여러 PC에서 동기화되어 작동하는 강력한 이미지 생성기로 발전했습니다. 

언리얼 엔진을 활용한 작업은 참 보람찬 여정이었습니다. 복잡한 엔진이지만 그 기능은 놀랍도록 뛰어납니다. 엔진의 활용법을 숙련하게 되면서 프로젝트의 수준이 크게 높아졌습니다.
Images Courtesy of EntrolAerial view of 3D airport environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
기획 또는 디자인 단계에서 언리얼 기반 워크플로를 어떻게 사용하시나요?

실벨라: 저희 워크플로에는 지리적 데이터 소싱부터 특정한 지리적 환경 모델링까지 모든 것이 포함됩니다. 저희는 언리얼 엔진 내에서 직접 GIS 데이터를 작업할 수 있도록 지원하는 커스텀 에셋 임포터를 개발했습니다. 덕분에 데이터베이스 생성 프로세스가 크게 간소화되고 OpenStreetMap(OSM)처럼 널리 사용되는 소스를 사용하여 방대한 지형 영역을 채울 수 있습니다.
Cockpit view of 3D ground environment in Entrol ENVISION.
Images Courtesy of Entrol
마지막으로, 비행 시뮬레이션의 미래는 어떤 모습이라고 생각하시나요? 앞으로 엔트롤에는 무엇을 기대할 수 있을까요?

이리자르: 시뮬레이터의 미래는 밝아 보입니다. 기술은 빠른 속도로 발전하고 있으며, 혁신적인 기술이 시장에 진입하고 있습니다.

엔트롤은 현재 합리적인 가격의 FFS 레벨 B 디바이스를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 지난 20년 동안 이런 디바이스의 시장 가격은 약 1,000만 유로에 달했는데, 이 문제를 해결하고자 합니다. 저희 목표는 약 600~700만 유로에 신뢰할 수 있는 최고 품질의 FFS 레벨 B 디바이스를 제공하는 것입니다.

그러니 앞으로 엔트롤의 판매 및 개발에 관한 더 흥미로운 소식을 기대해 주세요.

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