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Nikkei X-TECH_2020.11.20

폭스바겐 ‘ID.3’에 IT업계의 지혜
통합 ECU 개발을 담당한 콘티넨탈 자회사

“복잡해지는 자동차의 소프트웨어 개발을 해결하기 위해서는 새로운 지혜가 필요하다”. 독일의 콘티넨탈의 소프트웨어 자회사인 엘렉트로비트(Elektrobit)의 슈레이처 씨(Executive Vice President Business Development)는 이렇게 지적했다.

콘티넨탈은 독일의 폭스바겐의 신형 전기자동차(EV) ‘ID.3’의 통합 ECU(전자제어유닛) ‘ICAS1(In-Car Application Server 1)’의 소프트웨어 개발을 담당했다. 콘티넨탈과 엘렉트로비트를 합해 총 600명의 소프트웨어 기술자들이 총 200만 시간을 들여 개발했다고 한다.

통상적으로 ECU의 소프트웨어 개발은 엑추에이터 제어 등 소규모 프로젝트의 경우는 약 10명, 차량용 정보시스템이나 ADAS(지능형운전자보조시스템) 등 대규모 프로젝트의 경우에도 수백 명 정도로, “600명이라는 규모는 처음 들어본다”(ECU 개발자)라는 의견도 있다.

ICAS1은 클라우드와의 접속 및 차량용 네트워크의 루터 기능을 담당하는 ‘Connected Gateway’와 차량의 바디 제어 기능을 통합한 ECU이다. 기존의 클래식 ECU와는 달리 OTA(Over The Air)를 통한 소프트웨어 갱신에도 대응하기 때문에 소프트웨어 개발은 차량의 출하 이후에도 계속될 것이다.

ID.3에는 ICAS1 외에도 ’ICAS2’, ‘ICAS3’ 등 총 3개의 통합 ECU가 탑재되어있다. ICAS2와 ICAS3의 상세한 내용은 아직 공개되지 않았지만, 둘 중 하나가 ADAS와 자율주행, 다른 하나가 통합 콕핏(Cockpit)과 HMI(Human-Machine Interface)를 담당하는 통합 ECU일 것으로 보인다. 엘렉트로비트가 담당했던 것은 ICAS1뿐이지만 그럼에도 전례 없는 복잡한 프로젝트였다고 한다.

현재 자동차의 소프트웨어 개발은 계속해서 복잡해지고 있다. 미국 McKinsey & Company의 조사에 따르면 커넥티드와 자율주행 등의 추가로 인해 차량 소프트웨어의 복잡함은 소프트웨어 개발의 생산성에 비해 2~3배의 페이스로 커지고 있다고 한다. 소프트웨어의 복잡함과 생산성의 갭을 메우기 위해서는 “IT 업계를 참고해 다양한 지혜를 도입할 필요가 있다”라고 슈레이처 씨는 말한다.

예를 들어 ‘오토모티브(Automotive) OS’라고 불리는 소프트웨어 기반을 도입해 API(Application Programming Interface)를 정비, 각종 앱이나 서비스를 개별적으로 동시에 병행해 개발할 수 있게 된다. 컴퓨터와 스마트폰의 세계에서는 이미 당연한 것이 되었지만 자동차에서도 OTA와 통합 ECU를 계기로 중요해졌다고 한다.

오토모티브 OS는 ‘Vehicle OS’라고도 불리며 자동차 대기업들이 개발 중에 있다. 현재는 폭스바겐의 ‘vw.OS’와 독일 다임러의 ‘Mercedes-Benz Operating System(HB. OS)’, 도요타자동차의 ‘Arene OS’가 있다. ID.3은 vw.OS를 도입한 최초의 자동차이다. 소프트웨어 개발의 효율화라는 관점과 함께 자동차회사들은 자체 개발한 OS 보유를 통해 차세대 ’데이터 플랫폼’이 되는 것을 목표로 하고 있다.

오토모티브 OS의 상위 층에는 각종 서비스를 제공하는 아마존닷컴과 페이스북 등 ‘오토모티브 에코시스템’이 자리잡고 있다. 이를 통해 이용자는 차내에서 아마존이나 구글 등의 각종 서비스를 이용할 수 있다. 반면 구글 등은 오토모티브 OS의 영역도 자체 개발할 계획을 가지고 있어, 자동차 제조사와의 경쟁이 예상된다.

한편, 오토모티브 OS의 하위 층에는 ‘Linux’와 ‘AUTOSAR’ 등 ‘스탠다드 OS’로 불리는 층이 있다. 여기를 엘렉트로비트 등 소프트웨어 회사들이 개발하고 있다. ICAS1 개발에서는 스탠다드 OS로서 ‘어댑티브 오토사(Adaptive AUTOSAR)’를 채택했다. 앞으로 이 어댑티브 오토사가 자동차 업계에서 어디까지 보급될 것인지 이목이 집중되고 있다. 현시점에서는 어댑티브 오토사의 채택 실적이 한정적이기 때문에 ”많은 자동차 제조사가 이 상황을 관망하고 있는 상태다” (엘렉트로비트 재팬의 시마모토(島本) 세일즈매니저)라고 한다. 앞으로 유럽 자동차 제조사를 중심으로 채택 실적이 늘어난다면 일본 자동차 제조사에게도 확대될 가능성이 높다.

어댑티브 오토사의 경합이 되는 것은 반도체 제조사가 제공하는 소프트웨어 기반 등이 있다. ADAS와 자율주행 영역에서는 미국의 엔비디아(NVIDIA)와 인텔, 모빌아이가 미들웨어를 제공하고 있다. 또한 차량용 정보시스템 등에서 높은 점유율을 가지고 있는 OS 벤더들이 미들웨어를 제공하기도 한다. 어댑티브 오토사는 차량의 ECU에 특화된 미들웨어이기 때문에 ICAS1과 같은 바디 제어에 적합하다. ADAS와 자율주행의 차량용 정보 시스템 영역까지를 어댑티브 오토사가 잠식할 수 있을 지가 주목된다.

오토모티브 OS 이외의 활동에 대해 슈레이처 씨는 버추얼 개발(가상 개발)과 애자일 개발의 중요성을 강조한다. 버추얼 개발은 하드웨어가 없어도 선행적으로 소프트웨어 개발 및 평가를 가능하게 하는 기술로 기존의 클래식 ECU에서도 이용되어왔다. 향후 어댑티브 오토사에서는 한층 더 가상화를 추진할 필요가 있다고 한다. 예를 들어 마이크로컴퓨터와 차량용 SoC(System on Chip) 등의 반도체 칩이 어떻게 동작하는지 까지도 가상화하는 것이 중요해진다고 지적한다.

애자일 개발은 주로 IT 분야에서 이용되고 있는 소프트웨어 개발 방법으로, 엘렉트로비트는 자사 제품 개발에도 도입하고 있다. 하지만 통합 ECU 개발에서는 기업 간, 또는 부문 간이 함께 개발해야 할 필요가 있기 때문에 기존의 애자일 개발에서는 대응이 불가능했다. 이에 ICAS1 개발에서는 ‘Scaled Agile Framework(SAFe)’라고 하는 방법을 도입해 효율화를 도모했다. SAFe는 애자일 개발팀 간의 사양 조정 및 연계 방식 등 기업 규모로 애자일 개발을 도입하기 위한 지침을 정한 것이다. IT 업계에서는 이미 이용되고 있지만 자동차 업계에서의 도입은 드문 일이라고 한다.

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