시장기술 현황 및 정책제안
자동차용 임베디드 소프트웨어는 자동차의 안전성, 경제성, 편리성을 구현하기 위한 ECU를 운영하는 핵심기술
오늘날의 자동차는 기능이 지능형 자동차로 발전해 감에 따라 초기의 에어백 장치, 안전벨트 등의 초보적인 수준에서 점차 주행 중 브레이크페달을 밟았을 때 바퀴가 잠겨 미끄러지는 것을 방지하는 기술인 ABS(Anti-lock Braking System), 차량의 횡축 움직임을 감지하여 차량이 주행 중 미끄러짐을 방지하는 VDC(Vehicle Dynamic Control), 미끄럽거나 젖은 노면에서 출발 혹은 가속 시에 바퀴가 미끄러지는 것을 방지하는 TCS(Traction Control System), 앞차와의 거리를 자동으로 조절하는 기술인 SCC(Smart Cruise Control)등과 차량내부의 네트워크 기술(LIN, CAN,FlexRay) 이 상호 연동하여 동작하게 되었다.
자동차의 엔진, 브레이크, 트랜스미션 등을 제어하는 전자장치를 ECU(Electronic Control Unit)*라고하며 다양한 장치들을 통제 및 통합 관리하는 소프트웨어를 임베디드 소프트웨어라 한다. 1993년 OSEK(Offene Systeme undderen Schnittstellen f¨ur die Elektronik im Kraftfahrzeug)/VDX(Vehicle Distributed eXecutive)는 자동차용 임베디드 시스템 표준화를 해결하기 위해 유럽자동차 업체(BMW,폭스바겐, 다임러-벤츠 등)와 모토로라가 참여하여 만든 표준화 단체이자 표준규격이었다. 그러나 업체별 호완성이 떨어지고 완성차 업체와 부품조달업체 간 의사소통문제 등으로 인하여 2003년 AUTOSAT(AUTomotive Open System ARchitecture) 표준이 형성되어 현재까지 이르고 있다.
AUTOSAT 소프트웨어 구조는 소프트웨어 컴포넌트(Software Component), 런타임 환경(Runtime Environment), 기반 소프트웨어(Basic Software)의 세 계층으로 나누어진다.
응용 소프트웨어는 소프트웨어 컴포넌트로 구성되며 소프트웨어 컴포넌트 간 통신은 인터페이스를 이용하여 런타임 환경을 통해 이루어진다. 기반 소프트웨어는 시스템진단, 운영체제, 마이크로 컨트롤러 표준 인터페이스 등을 지원하는 소프트웨어로 구성된다.
최근 한국전자통신연구원에서 자동차전자제어장치 (ECU)의‘AutoWorks-플랫폼 기술’과 자동차의 향상된 전장 제어시스템의 설계·구현을 지원하는‘AutoWorks-개발도구 기술’을 개발하였다. 이 개발에는 현대자동차, 만도, 대성전기공업, 컨피테크, 굿소프트웨어랩와 등 대기업과 중소기업이 공동으로 참여하였다. 한편 이 개발로 차량을 전문적으로 다루지 않았던 임베디드 소프트웨어 제조업체가 자동차산업에 신규로 진입하는 계기가 되고 있다.
임베디드 소프트웨어에 대한 경쟁력이 곧 자동차의 경쟁력
1980년대 초반 자동차에 전자부품이 차지하는 비율이 차량 가격의 1%정도였던 것이 20%까지 증가하고 있다. 고급 자동차의 경우 부품 3만점, ECU 40~100여 개 정도가 적용될 정도로 복잡화 되어 가고 있다. 지능형 자동차에 대한 수요확대와 사용자의 요구를 만족시키기 위해서 임베디드소프트웨어의 크기는 매년 증가하고 있으며 도요타 자동차 렉서스에 들어간 임베디드 소프트웨어의 라인수는 500~700만에 달하고 있다.
임베디드 소프트웨어 개발의 복잡도 증가, 신제품 출시에 대한 이용자들의 요구가 겹치면서 임베디드 소프트웨어에 대한 경쟁력이 곧 자동차 경쟁력과 직결되는 양상이 나타나고 있으며 신차에 대한 수요가 증가하여 매년 300여 대 이상의 신차가 출시되는 환경에 직면하고 있다.
2015년, 세계시장은 2천900억 달러, 국내시장은 1조 500억 원 규모 전망
임베디드 시스템과 임베디드 소프트웨어는 시장 조사 기관마다 차이가 있으나 전체 산업에서 임베디드 관련시장은 시장조사 기관에서 예측하는 것보다 훨씬 클 것으로 예상된다. 세계 자동차용 임베디드 소프트웨어 시장 규모는 2010년 2천200억 달러에서 2015년 2천900억 달러에 이를 것으로 전망된다. 국내 임베디드 소프트웨어 시장은 자동차 시장의 성장과 일본 대지진으로 인한 반사이익으로 규모가 커질 것으로 예상된다. 국내 임베디드 소프트웨어 기업의 강점 분야는 차량용 오디오 및 내비게이션 등 인포테인먼트(Infotainment)* 관련분야이다.
지식경제부의 차량 IT혁신센터 선정기업을 살펴보면 코리아즘, 벨록스소프트, 에지텍, 하이디어솔류 션즈,유브릿즈,미디어젠, 트란소노, 컨피테크, 에이스안테나, 마이크로인피니티, 아이트로 닉스정보통신이 있다. 정부지원 과제들 대부분은 인포테인먼트 관련 기술에 집중되어 있어 국내 취약 부분인 안전과 관련한 임베디드 소프트웨어 분야에 대해서는 국내 완성차업체와 중소기업, 대학이 연계하는 개방형 혁신 플랫폼으로 시스템을 개발하는 것이 바람직한 것으로 고려된다.
국내 차량용 임베디드 소프트웨어 시장규모는 2010년 6천700억 원 규모였으나 2015년 1조 500억 원 규모에 달할 것으로 추정된다.
국내 임베디드 기술, 선진국과 1~2.5년 격차, 정부차원의 체계적인 관리 요망
선진국들은 미래의 자동차가 갖추어야할 조건으로 에너지, 환경 및 안전문제, 사용자의 편의성 추구로 보고 하이브리드자동차, 연료전지자동차, 지능형 자동차의 연구개발에 첨예한 기술경쟁을 펼치고 있다. 미래형 자동차의 핵심 기술 중 하나는 하드웨어를 제어할 수 있는 임베디드 소프트웨어이다.
한국정보산업연합회‘2010년 임베디드 소프트웨어산업 현황 및 실태’에 따르면 국내 자동차 부문 임베디드 소프트웨어 기술은 자동차 선진국과 비교해 운영체제 2.5년, 미들웨어 1.8년, 응용 소프트웨어 0.9년, 개발도구 2.2년의 격차를 보이고 있다. 최근 한국전자통신연구원에서 AUTOSAR 기반의 시스템을 개발한 것은 국내 자동차용 임베디드 소프트웨어에 고무적인 일이나 아직까지 저변확대가 이루어지지 않은 실정이다.
임베디드 소프트웨어의 결함은 고객의 안전 및 자동차회사의 이미지에 치명적인 손상을 줄 수 있다. 2000년 이후 소프트웨어 결함은 자동차 리콜의 주요원인으로 대두되었다. 맥킨지(2006)보고서에 따르면 ECU에서 자동차의 결함발생율이 25%로 나타났으며 임베디드 소프트웨어의 결함으로 인해 발생하는 비용이 하드웨어 결함으로 발생하는 비용보다 높게 나타나고 있다.
또한 자동차용 임베디드 소프트웨어에 대한 안전규격인 ISO26262에 국내 전문가 그룹이 취약한 것도 해결해야할 문제점이며 임베디드 소프트웨어의 인력양성을 통해 저변확대에 심혈을 기울여야할 시기라고 판단된다.