자동차 산업에서 SW의 중요성은 얼마나 높아지고 있나?

올해 들어 세계적인 반도체 품귀 현상이 자동차 산업에 치명적인 타격을 주고 있는 상황이다. 차량용 반도체 부품 부족 현상은 손쉽게 끝나지 않을 것으로 보인다. 적어도 올 연말까지 지속될 것이라는 전망이 우세하다.

How Software Is Eating the Car
The trend toward self-driving and electric vehicles will add hundreds of millions of lines of code to cars. Can the auto industry cope?

How Software Is Eating the Car - IEEE Spectrum

자동차에 반도체 사용이 증가한다는 것은 결과적으로 반도체를 작용하게 만드는 소프트웨어 사용량도 증가한다는 것을 의미한다. 단순히 쇠붙이와 고무, 연료만으로 차를 달리게 할 수 없는 세상이 온 것이다.

미국 클렘슨 대학교 연구팀에 따르면, 2010년 경에는 반도체 소자를 이용한 전자회로 유닛(ECU)을 100개 이상 탑재하고 1억 줄 이상의 코드를 가진 소프트웨어를 실행하는 자동차는 소수의 프리미엄 차량뿐이었다.

그러나 2021년 현재 BMW 7시리즈 같은 세단 승용차에 150개 이상의 ECU가 탑재되며, (그렇게 정교하다고 생각하지 않는) 포드 픽업트럭인 F-150조차도 1억 줄이 넘는 코드를 가진 소프트웨어가 실행된다. 이는 운전자 보조 시스템(ADAS) 같은 첨단 기능들이 적용되고 있는 추세 때문이다.

여기에 적응형 크루즈 컨트롤이나 자동 비상 브레이크 기능 들이 추가되면 ECU 수량은 더 늘어난다. 2000만원대 저가 소형 해치백 차량에서조차 100개 이상의 ECU가 장착되는 사례가 일반적이다.

컨설팅 기업 딜로이트의 조사에 따르면, 2017년 기준으로 신차 출고 비용의 40%가 반도체 기반의 전장 시스템 가격이라고 한다. 10년 전인 2007년 대비 전장 부품의 가격 비중이 2배로 늘어났다. 오는 2030년에는 전체 차량 절반 가량이 전장 시스템 가격일 것으로 예상된다. 전기차가 아닌 내연기관 차량에서 이 정도다.

뮌헨공대의 맨프레드 브로이 교수의 말이다.

"예전에는 소프트웨어가 자동차의 일부였다. 그러나 지금은 소프트웨어가 자동차의 가치를 결정한다. 최근 차량 혁신의 대부분은 기계 장치가 아니라 자동차 소프트웨어에서 나온다"

소프트웨어 비중의 증가는 (익숙하지 않은) 자동차 제조사에는 큰 부담이다. 특히 예측하기 어려운 결함으로 인한 리콜 사례가 점점 증가하고 있다. 타이어 회전 속도 센서의 작은 결함으로 브레이크 작동 전체에 문제가 발생할 수 있는 것이 최근 자동차의 특성이다.

지난 2019년 GM의 쉐보레 실버라도 63만대 리콜 사태 역시 이러한 작은 소프트웨어 결함에서 비롯된 것이다. 2019년에는 1500만대의 차량이 전자 부품 결함으로 리콜됐고, 이 중 절반 가량이 소프트웨어 문제였다는 통계가 있다.

무엇보다 심각한 점은 대부분 자동차 제조사가 소프트웨어 문제를 전문 부품사에 의지하고 있다는 점이다. 제조사가 직접 만들지 않는다. 만들 수도 없다. 차량용 인포테인먼트 시스템, 자세 제어 시스템, 긴급 제동 시스템, 반자율 주행 시스템 등 다양한 분야의 소프트웨어를 전문 부품사, 제작사에서 맡고 있다. 때문에 어느 하나의 결함이 다수의 문제를 일으킨다고 해도 완성차 제조사에서 이를 정확히 파악하기 힘든 상황인 것이다.

특히 최근에는 소프트웨어 해킹으로 인한 범죄나 사고 유발 사례도 드물지만 등장하고 있다. 자동차를 원격으로 조작하면서 크고 작은 사고가 발생하고 있다. 소프트웨어 비중이 높아질 수록 이러한 위험은 더욱 커진다.

아직 이러한 소프트웨어 보안 문제를 선제적으로 대응하고 있는 자동차 기업은 테슬라 정도에 그친다. 포드, GM, 토요타, 폭스바겐 등 대다수 전통 자동차 제조사가 이런 소프트웨어 문제에 대단히 취약하다.

전기차, 자율주행차 보급에 따라 이러한 자동차 소프트웨어 비중은 더욱 늘어날 것으로 보인다. 소프트웨어 비중이 늘면서 관련 사고나 문제 발생 소지 역시 갈수록 커질 전망이다. 컨설팅 기업 맥킨지는 자동차 소프트웨어의 복잡성이 지난 10년 동안 4배 증가했고, 앞으로 10년 동안은 3배 더 늘어날 것으로 전망했다.

이에 따라 각 기업의 소프트웨어 대응 능력 향상이 강하게 요구되고 있다. 자동차 제조사의 생산성 향상은 한계에 다다랐지만, 소프트웨어 복잡성은 기하급수적으로 늘고 있다는 지적이다.

"자동차 제조사가 소프트웨어를 아웃소싱하고 나중에 통합하는 현재의 방법은 한계에 다다랐다. 제조사 스스로 전문성을 갖춘 소프트웨어 개발팀의 조직하고 유지하는 것이 중요한 문제로 부각되고 있다"

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