SDV를 위한 자동차 부품 공급망 변화가 필요하다.

출처: NXP

 

최근 트랜드를 살펴보면 SDV와 같은 미래 자동차의 청사진을 언급하는 제조사와 부품사들이 부쩍 많아졌습니다. 이를 뒷받침이라도 하듯 다양한 전문가 그룹들은 이러한 소프트웨어 정의 차량이 향후 미래의 자동차 시장을 지배 할 것이라고 예측하고 있습니다.

물론, 소프트웨어 정의 차량이 업계에서 아주 핫한 이슈가 되었고, 실제로 자동차 산업을 변화시킬 수 있는 잠재력이 충분하다는 점에서는 반박할 수 없겠지만, 현재까지 그리고 당분간은 이러한 소프트웨어 정의 차량(SDV)이 눈앞에서 도로를 달리는 모습을 보기는 쉽지 않을 것으로 생각합니다.

이러한 비관적 시각은 자동차 제조사의 노력이 헛되다거나 비하하고자 하는 것은 결코 아닙니다. 다만, 자동차 산업이 지금까지 발전하면서 수많은 공급망의 변화를 수반해 왔고, 실제 이들이 자동차 구조에 미치는 영향이 매우 크다는 점을 고려해 볼 때, 제조사의 노력만으로는 산업 구조상 쉽지 않은 문제라고 보여진다는 점입니다. 아직은 "현실" 이라기 보다는 "개념"적 접근에 가깝다는 의미로 보는게 더 맞지 않을까 생각됩니다.

그럼에도 불구하고 맥킨지의 수석 파트너인 벤 엘렌츠바이크는 "소프트웨어 정의 차량으로의 전환은 점진적으로 이루질 것이지만, 그 전환은 이미 시작되고 있습니다."라고 말한바와 같이 많은 수의 자동차 제조사들은 이미 SDV로의 전환을 준비하고 있거나, 전환을 시작하고 있음을 알 수 있습니다.

소프트웨어 기술

통상 알려진 소프트웨어 정의 차량은 차량 내 소프트웨어 아키텍처의 변화, 하드웨어와의 독립성, OTA, AI 기술을 접목한 데이터 기반 자율주행기술, 차량내 인포테인먼트 시스템의 지능화 등을 고려하여, SDV 개념 정리와 개발이 진행되고 있는 추세입니다. (상세 내용은 기존 글 참조, 2024.06.20 - [System & Software Engineering] - 소프트웨어 정의 차량 (SDV, Software Defined Vehicles) 추진 전략 비교)

전통적인 자동차에 탑재되는 제어 시스템의 하드웨어와 소프트웨어는 가장 하위에 실리콘 칩으로 구성된 하드웨어를 바탕으로, 그 위에 펌웨어라고 불리는 첫번째 소프트웨어 계층이 있습니다. 그리고 그 위에 운영체제와 같은 다른 계층이 존재하고, 제일 위에 어플리케이션 소프트웨어가  존재합니다. 이러한 소프트웨어 계층을 "소프트웨어 스택"이라 불리는데, 이들 중 일부를 공용화 하기 위한 노력으로 AUTOSAR와 같은 플랫폼들이 등장하였습니다. 그러나 현대의 차량 구조는 현재 소프트웨어 정의 차량을 지원하기에는 너무 많은 독특한 하드웨어와 너무 많은 특화된 소프트웨어 스택을 가지고 있습니다. 즉, 하드웨어와 소프트웨어는 특정 차량 기능을 위해 설계되어 충분히 유연하지 않습니다.

따라서 소프트웨어 정의 차량은 이러한 전통적 소프트웨어 기술과는 근본적으로 다른 전자 및 소프트웨어 구조를 가질 것입니다. 하드웨어의 수가 줄어들고, 각각의 하드웨어가 더 많은 기능을 지원할 것입니다. 차량 기능은 애플리케이션에 의해 가능해질 것이며, 개발자가 새로운 기능을 도입하고자 할 때 기본 하드웨어와 기본 소프트웨어 계층을 크게 변경하지 않고 애플리케이션을 추가하거나 교체할 수 있을 것입니다. 

필요한 변화

이 모든 소프트웨어 기술을 구현하기 위해서는 결국 자동차 부품사의 공급망에도 변화가 필수적일 것입니다. 자동차 제조사는 하드웨어 수를 획기적으로 줄이고자 노력 할 것이지만, 하드웨어 입장에서 보면 변화하는 소프트웨어 기술을 지원하기 위해 더 많은 컴퓨팅 능력을 가져야 할 것입니다. 예를 들어, 리비안은 1세대 차량에서 17개의 전자 제어 장치가 존재했으나, 2세대 차량에서 그 수를 7개로 줄였다고 발표했습니다. 이는 다시 말해 17개의 하드웨어가 지원했던 컴퓨팅 파워를 단 7개의 하드웨어 만으로 그만큼의 컴퓨팅 파워를 지원해야 한다는 것을 의미한다고 봅니다.

• 1차 공급업체와 하드웨어 및 펌웨어 개발자, 스택의 중간 계층인 미들웨어는 투명한 소프트웨어를 구축해야 합니다. 더 투명한 하위 소프트웨어 계층은 스택 상단의 새로운 소프트웨어 생태계를 지원하면서 중요한 작업을 안전하게 유지해야 합니다. 그 소프트웨어는 또한 다양한 기능을 가능하게 할 만큼 유연해야 합니다.
• 자동차 제조업체는 애플리케이션을 위한 차량 소프트웨어의 수명 주기를 기본 하드웨어와 분리하고, 소프트웨어 유지 보수 및 지원에 더 많이 투자해야 합니다.
• “새로운 소프트웨어를 출시할 준비가 조직적으로 되어 있어야 합니다,“라고 노이키르히너는 말했습니다. 이는 궁극적으로 소프트웨어 투자로 이익을 내기 위한 비즈니스 모델을 깊이 생각하는 것을 포함합니다.
• 차량 내부에서 이루어지는 일부 컴퓨팅은 네트워크 엣지나 클라우드로 이동하여 하드웨어 양을 더욱 줄여야 합니다. 소프트웨어 정의 차량은 “일부 알고리즘이 차량에서 특정 유형의 데이터를 수집하고, 이를 매우 기본적인 분석을 거친 후 클라우드로 보내 추가 작업을 수행하게 합니다,“라고 오일러는 말했습니다.

소프트웨어 정의 차량 시대의 자동차 부품 공급망 변화

앞에서 언급한 바와 같이 소프트웨어 정의 차량(SDV)이 자동차 산업의 미래로 부상하면서, 이를 지원하기 위한 부품 공급망에도 큰 변화가 요구되고 있습니다. 전통적인 자동차 부품 공급망은 주로 하드웨어와 기계적 부품에 초점을 맞췄지만, SDV의 등장으로 소프트웨어와 전자 부품의 중요성이 크게 증가하고 있습니다. 

하드웨어와 소프트웨어의 융합

SDV는 하드웨어와 소프트웨어의 융합을 기반으로 합니다. 이는 전통적인 차량이 여러 개의 전자 제어 장치(ECU)에 의존하는 것과 달리, 소수의 강력한 컴퓨터 시스템을 통해 다양한 기능을 수행하도록 설계됩니다. 이러한 변화는 공급망에도 큰 영향을 미칩니다.

기존의 전자 제어 장치(ECU) 감소

• 전자 제어 장치의 통합: 리비안은 2세대 차량에서 전자 제어 장치의 수를 17개에서 7개로 줄였으며, 일부 고급 차량에는 여전히 90개 이상의 ECU가 있습니다. SDV는 이러한 많은 ECU를 소수의 고성능 컴퓨터로 통합하여 관리합니다.
• 컴퓨팅 파워의 증대: 소수의 ECU로 더 많은 기능을 수행하기 위해서는 개별 ECU의 컴퓨팅 파워가 크게 향상되어야 합니다. 이는 고성능 프로세서와 메모리 기술을 필요로 합니다.

투명성과 유연성의 필요성

SDV의 핵심은 다양한 소프트웨어가 원활히 작동할 수 있는 투명하고 유연한 플랫폼을 제공하는 것입니다. 이를 위해서는 하드웨어와 소프트웨어의 명확한 역할 분담과 상호 운용성이 중요합니다.

투명한 소프트웨어 계층

• 투명한 하위 소프트웨어: 하위 소프트웨어 계층은 다양한 상용 애플리케이션을 지원하면서도 안전성을 유지해야 합니다. 이는 운영 체제, 미들웨어, 펌웨어 등의 소프트웨어 계층이 상호 간섭 없이 투명하게 작동해야 함을 의미합니다.
• 외부 혁신 수용: 진정한 SDV는 외부 개발자가 새로운 소프트웨어를 쉽게 개발하고 배포할 수 있는 개방형 생태계를 요구합니다. 이를 위해 소프트웨어 플랫폼은 개방적이고 표준화된 인터페이스를 제공해야 합니다.

공급망의 변화

SDV는 자동차 부품 공급망 전반에 걸쳐 큰 변화를 가져옵니다. 주요 변화 요소는 다음과 같습니다.

1. 부품 공급업체와의 협력 강화

• 협력적 개발: 자동차 제조업체는 부품 공급업체와 긴밀히 협력하여 소프트웨어와 하드웨어가 통합된 솔루션을 개발해야 합니다. 이는 특히 ECU와 같은 핵심 부품의 설계와 생산에 있어 중요합니다.
• 기술 공유: 부품 공급업체는 최신 기술을 공유하고, 이를 통해 SDV의 성능과 안정성을 높이는 데 기여해야 합니다.

2. 새로운 부품 수요 대응

• 고성능 컴퓨팅 부품: SDV는 고성능 프로세서, 메모리, 통신 모듈 등의 새로운 부품 수요를 창출합니다. 이는 반도체 산업과의 협력을 통해 해결할 수 있습니다.
• 센서 및 데이터 처리 부품: 자율주행과 관련된 다양한 센서와 데이터를 처리할 수 있는 부품의 수요도 증가합니다. 이는 센서 기술 및 데이터 처리 기술의 발전을 요구합니다.

3. 지속적인 소프트웨어 업데이트 지원

• OTA 업데이트: SDV는 무선으로 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 OTA(Over-The-Air) 기능이 필수적입니다. 이를 지원하기 위해서는 안정적인 통신 인프라와 보안 기술이 필요합니다.
• 소프트웨어 유지 보수: SDV는 차량 수명 주기 동안 지속적인 소프트웨어 유지 보수를 필요로 합니다. 이를 위해 소프트웨어 개발자와 유지 보수 팀의 역할이 중요합니다.

소프트웨어 정의 차량(SDV)은 자동차 산업의 미래를 재정의하고 있습니다. 이를 실현하기 위해서는 부품 공급망의 근본적인 변화가 필요합니다. 하드웨어와 소프트웨어의 융합, 투명성과 유연성, 그리고 새로운 부품 수요에 대한 대응은 SDV 시대를 대비하기 위한 핵심 요소입니다. 이러한 변화를 통해 자동차 제조업체는 더 나은 성능과 안전성을 제공하는 동시에, 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수 있을 것입니다. SDV는 단순한 기술 혁신을 넘어, 자동차 산업 전반에 걸친 패러다임 전환을 의미합니다. 우리는 이러한 변화를 적극적으로 수용하고, 미래를 대비한 준비를 철저히 해야 할 것입니다.

 

 

이 글은 https://www.autonews.com/mobility-report/software-defined-vehicles-will-require-supply-chain-and-revenue-strategy-shifts 의 기사를 바탕으로 작성되었습니다.