Nikkei Automotive_2020.12 특집 (p34-53)

자동차 개발, 새로운 분업 시대
소니∙홍하이 참여의 충격

자동차 개발에서 하드웨어와 소프트웨어의 ‘분업’이 시작됐다. 주전장은 자율주행 소프트웨어로, 어디까지를 직접 개발하고 어디를 타사에 맡길 것인가? 신흥기업까지 참여한 ‘분업’과 ‘통합’의 치열한 줄다리기가 시작됐다. 한편 부가가치가 떨어지는 하드(차체) 개발은, 전기자동차(EV)의 플랫폼 단위라는 기존에 없었던 거대 ‘분업’이 활발해진다. 차체 제조를 ‘분업’하는 시대도 눈 앞이다. 자동차산업의 새로운 분업 시대의 행방을 예측해 본다.

Part 1. 자율주행 소프트를 둘러싼 공방
소니 자율주행의 승산

하드와 소프트의 본격적인 분업은 향후 기술 개발의 주전장인 자율주행에 빠뜨릴 수 없다. 자동차업체가 과거에 축적해 온 하드 개발 경험은 전혀 통하지 않게 된다. 한편으로 소프트에 강한 기업에게는 신규 참여할 수 있는 호기다. 선두에 선 구글계 기업을 쫓고 있는 이스라엘의 모빌아이나 소니는 적극적인 분업을 통해 개발을 가속한다.

도요타자동차가 22년까지 소프트와 하드의 개발 체제를 분리하는 새로운 조직으로 재편할 방침이라는 것이 편집부 취재를 통해 알려졌다. 진화가 느린 차체나 전자제어유닛(ECU)과 같은 하드 개발에 얽매이지 않고, 소프트를 빈번하게 갱신할 수 있는 체제로 이행한다. 업계 최고 수준인 도요타가 소프트 중시로 선회하는 것은 자동차 개발 방식이 앞으로 확 바뀐다는 것을 시사한다.

소프트와 하드의 분업은 향후 기술 개발의 주전장인 자율주행에 필수다 소프트의 성능이 경쟁력의 근간인데다 그 규모는 거대하다. 소프트가 하드를 보조하는 개발 체제로는 도저히 대응할 수 없다. 심층학습 등의 신기술을 중심으로 알고리즘의 진화도 극심하다. 차량 개발처럼 5년 단위로 경신해서는 경쟁력 유지가 어렵다.

한편으로 소프트의 규모가 너무 커서 모든 것을 전개하기가 어려운 것이 실정이다. 어디까지를 직접 전개하고 어디를 타사와 분업할 것인가? 그 스킬이 새로운 분업 시대의 승패를 좌우한다.

“소프트를 기반으로 하드 구성을 생각하고 싶다”(소니 AI로보틱스 비즈니스 그룹의 가와니시(川西) 운영책임자).

소프트 주도의 자동차 개발 도래는 많은 기업에게 신규 참여의 호기를 만들어 준다. 20년 1월, 소니는 EV 시작차를 발표했다. 일정 조건 하에서 무인 주행이 가능하다. 레벨4를 목표한 자율주행 소프트 개발에 도전한다. 차량탑재 이미지 센서에 강한 소니지만 차량 개발에 대해서는 문외한이다. 그러나 소프트가 주역에 서는 자율주행 개발에서는 일렉트로닉스 기기 개발에서 축적한 소프트의 기술력을 활용해 존재감을 발휘할 수 있을 것으로 전망한다.

소니의 목표는 구글에서 16년에 독립한 웨이모일 것이다. 하드에 강한 기존의 자동차업체나 대형 부품업체를 제치고, 소프트 주도의 웨이모가 레벨4의 자율주행 개발에서 세계 선두를 달리고 있다.

20년 10월, 미국 애리조나주에서 실시하고 있는 자유주행 차를 이용한 배차 서비스를 특정 유저에서 일반층으로 확대했다. 20년 5월까지 30억 달러의 자금 조달을 마쳤다. 세계 최초로 본격적인 양산을 눈 앞에 두고 있다.

웨이모의 대두는 자율주행 시대가 되면 자동차의 부가가치의 대부분이 소프트로 이행하는 것을 상징한다. 도요타 입장에서는 하드 개발의 긴 경험과 축적이 통용되지 않을 것이라는 위기로, 신규 참여자인 소니 입장에서는 소프트의 강점을 살릴 수 있는 호기로 비칠 것이다.

-- 웨이모의 강점은 소프트가 아니다 --
웨이모에 자극 받아 자동차 ‘초보’가 자율주행 소프트 개발에 참여하는 사례는 적지 않다. 중국 바이두나 미국 우버 등 IT 서비스 기업이 많다. 뒤늦게 소니가 참여한다고 해도 매몰될 수도 있다. 승기는 있는 것일까?

차량 전체로 보면 하드와 소프트의 분업이 진행되는 한편으로 자율주행 소프트와 센서는 분리가 어려워 통합되고 있는 것이 소니에게는 순풍이다. 차량탑재 이미지 센서에 강하고 인식 기술에 뛰어난 소니는 자율주행 소프트 개발에서 우위에 선다.

자율주행 소프트와 센서의 통합이 주류가 되는 이유는 센서 능력이 자율주행 개발에서 가장 중요한 안전과 직결되기 때문이다. “자율주행 차의 안전은 센서의 능력에 크게 의존한다. 센서를 변경하면 (자율주행) 소프트의 변경과 검증에 걸리는 공정 수가 방대해진다”(자동차업체의 자율주행 기술자). 자율주행 소프트 개발에서 차량을 바꾸는 것보다 센서 변경이 훨씬 어려운 것이다.

선두주자인 웨이모의 차량을 보면, 자율주행 소프트와 센서가 통합되는 방향으로 가고 있다는 것이 일목요연하다. 차량은 영국 Jaguar Land Rover의 Jaguar ‘I-PACE’나 유럽과 미국의 Fiat Chrysler Automobiles의 Chrysler ‘Pacifica’, RAM ‘ProMaster’ 등을 용도에 맞게 구분 사용한다. 한편으로 내제 센서 모듈의 구성은 기본적으로 공통적이다.

-- ‘세계에서 가장 경험 풍부한 드라이버’의 진의 --
-- 왜 모빌아이가 약진할까? --
-- 모빌아이와 대조적인 NVIDIA --
-- SoC는 내제할 수 밖에 없을까? --

Part 2. 하드는 거대한 분업으로
EV 플랫폼 참여의 진의

소프트의 역할이 커지면서 상대적으로 부가가치가 떨어지고 있는 차체(하드웨어) 개발. 지금까지 생각할 수 없었던 거대 단위의 ‘분업’이 활발해졌다. EV의 플랫폼을 타사에 맡기는 이례적인 사태가 이어지고 있다. 자동차업체의 독무대였던 플랫폼 개발에 부품업체 등이 도전하기 시작했다.

“EV 개발 투자를 줄이고 개발 사이클을 짧게 한다”. iPhone의 제조 수탁으로 유명한 타이완의 홍하이정밀공업이 20년 10월 16일, EV 플랫폼을 개발했다고 발표했다. 앞으로 타사에 공급해 나간다. 이 플랫폼을 채용한 최초의 EV를 22년까지 투입할 계획이다. 홍하이의 리우양웨이(劉揚偉) 회장은 자사 플랫폼을 탑재한 EV 판매에서 27년에는 세계 시장점유율의 10%를 확보하겠다고 큰소리친다.

홍하이가 개발한 EV 플랫폼 ‘MIH Open Platform’의 특징은, 많은 기업이 이용할 수 있도록 기업 별로 변경할 수 있는 범위를 상당히 넓혔다는 것이다.

파워트레인이나 스티어링, 브레이크 등 ‘주행하고, 정차하고, 회전하는’ 기본 기능을 모두 갖춘데다 차량 크기나 종류를 폭넓게 준비했다. B~E 세그먼트에 대응하고, 휠 베이스의 가변 폭도 2,750~3,100mm로 상당히 크다. 해치백, 세단, SUV, 다목적차(MPV) 등 모든 종류에 대응할 수 있다고 한다.

홍하이의 참여는 자동차 개발의 기존 질서를 크게 흔드는 임팩트가 있다. 차체 플랫폼의 설계와 제조는 지금까지 자동차업체의 ‘특권’이었고, 신규 참여 기업에게는 큰 장벽이었다. 그것이 무너지는 것을 의미하기 때문이다.

“자동차 개발∙제조에 참여하기 위해서는 시작(試作)에 수억 엔, 양산차 설계에 100억엔, 양산에 1,000억엔을 투자해야 한다. 초기 투자 후에 필요한 운전 자금도 막대해, 적어도 수천억 엔의 자금이 필요하다. 자금 조달 장벽이 굉장히 높다”. 09년에 EV 업체 SIM-Drive를 창업한 시미즈(清水) 씨(현, e-Gle 사장)는 자동차산업에의 신규 진입의 어려움을 이렇게 말한다. SIM-Drive는 인휠 모터를 사용한 참신한 EV를 시작했지만 양산까지 필요한 자금은 조달하지 못하고 17년에 회사를 정리했다.

최근에 자동차산업에의 신규 진입에 성공한 것은, 자금 조달에서 계속 ‘매직’을 만들어내는 테슬라 정도다. 홍하이의 EV 플랫폼 개발과 제조는 자동차산업에 신규 진입하려는 기업에게는 그 허들을 크게 낮춰주는 희소식이다. SIM-Drive 설립 시에 홍하이가 EV 플랫폼을 개발했다면 결과는 달랐을지도 모른다.

“EV의 Android를 목표한다”. 홍하이는 차체 측 플랫폼에 그치지 않고 소프트웨어 플랫폼까지 제공한다고 발표했다. 리얼타임 OS나 SDK(소프트웨어 개발 키트) 등으로 구성, 레벨2~4의 자율주행에 대응하는 것을 상정하고 있다. 홍하이의 소프트 플랫폼을 이용하면 신규 참여를 노리는 소프트 기업은 장점인 “알고리즘 개발에 집중할 수 있다”(홍하이 소프트플랫폼 개발 담당자). 홍하이의 SDK를 이용해 알고리즘을 단기간에 개발한다면 나중에는 홍하이가 차량으로 만들어 양산해 주는 것이다.

-- 자동차업체에 대한 하극상인가? --
자동차업체가 아니면서 EV 플랫폼을 개발하는 것은 홍하이만이 아니다 부품업체가 잇달아 개발하기 시작했다

최대 자동차부품 기업인 독일 보쉬는 ‘롤링 섀시(Rolling Chassis)’라는 EV 플랫폼을 개발했다. 19년 말까지 롤링 섀시를 채용한 시작차의 실증실험을 완료했다고 한다. 또한 니혼덴산(日本電産)도 25년을 목표로 EV 플랫폼을 개발한다고 발표했다.

보쉬의 롤링 섀시에서는 기존의 ‘주행하고, 정차하고, 회전하는’ 기능과 함께 독일 BENTELER Automotive와 협력해 언더바디나 서스펜션 등 기계부품을 개발했다. 또한 자동차 디자인 기업인 이탈리아 Pininfarina와 협력해 어퍼바디를 설계할 수 있는 체제를 마련했다. “EV 개발의 공정 수 절감에 공헌하고 싶다”(보쉬 시스템엔지니어링&기술전략부의 야마자키(山崎) 씨).

홍하이나 보쉬가 플랫폼이라는 차량의 기본 기능 전부를 개발할 수 있게 된 것은 EV에서는 파워트레인이 엔진에서 모터로 변했기 때문이다. 엔진차 플랫폼의 경우 ‘엔진업체=자동차업체’로 인식될 정도로, 부품업체가 개발하고 싶어도 경쟁력 있는 엔진을 구하기 어려웠다. EV라면 모터나 인버터 등을 자사에서 개발하기 쉽고 타사에서 조달하는 것도 간단하다.

과연 홍하이나 보쉬가 개발한 플랫폼의 ‘통째 채용’은 신흥기업뿐 아니라 자동차업체로도 확산될 것인가? 플랫폼은 차량 성능을 좌우하는 근간으로, 지금까지 자동차업체의 경쟁력의 근원이었다. 보기에 따라서는 홍하이나 보쉬의 도전은 자동차업체의 경쟁 영역에 끼어드는 하극상으로 생각될 수 있다.

그러나 홍하이는 모르지만 보쉬에게는 자동차업체와 경쟁하는 사업에는 손을 대지 않는다는 신조가 있다. 보쉬가 EV 플랫폼을 개발하는 이유는, 자동차업체 입장에서 EV 플랫폼이 언젠가는 비경쟁 영역이 될 것이고, 타사와의 분업을 선택하는 업체가 증가할 것이라고 전망하기 때문이다. 보쉬는 “EV 개발에서는 개별 컴포넌트보다 롤링 섀시와 같은 통합화한 솔루션에 대한 수요가 높아지고 있다”라고 분석한다. 실제로 자동차업체와 롤링 섀시를 활용한 EV 개발을 추진하고 있다고 한다.

왜일까? 단기적으로는 환경 규제에 대한 대응이 크다. 당분간 EV 시장은 세계적으로 크게 성장하지는 않는다. 그러나 규제에 대응하기 위해서는 어느 정도의 양산 EV가 필요하다. 전용 플랫폼을 만들 만큼 판매를 전망하기 어려운 업체는 타사와의 분업이 가능하게 되면 도움이 된다.

중장기적으로는 막대한 규모의 소프트 개발에 대한 투자 부담이 증대한다는 것이다. 상대적으로 부가가치가 떨어지는 차체 플랫폼에 대한 투자는 줄일 수밖에 없게 된다.

-- 소프트와 하드, 어느 쪽을 택할 것인가? --

Part 3. 센서와 소프트웨어의 새로운 분업
‘안전’을 표준화하는 진짜 이유

레벨4의 자율주행. 그 중핵인 되는 센서와 소프트에서 자동차업체와의 알력을 두려워하지 않고 이례적인 분업을 도모하고 있는 것은 이스라엘의 모빌아이다. 한편, 이미지 센서의 범용품화를 대비해 소니나 미국 ON Semiconductor는 유사 기술을 통합하는 전선 확대에 도전한다. 센서와 소프트 분업과 통합의 선긋기를 둘러싸고 각 사의 교섭이 치열해지기 시작했다.

모빌아이가 자율주행에서의 안전 기준의 표준화에 착수했다. 표면적인 목적은 자율주행 소프트의 안전성을 대외적으로 설명하기 쉽도록 하는 것이다. 이면에는 자율주행 소프트 개발에서 이례적인 ‘분업’을 실현해 자사의 강점을 더욱 강화하려는 당찬 생각이 있다. ‘안전’이라는 자동차업체의 존재 의의 영역을 과감히 공격, 자율주행 소프트 선두주자인 웨이모의 뒤를 쫓는다.

모빌아이는 ‘RSS(Responsibility-Sensitive Safety)’라는 자율주행 안전기준에 대해, 20년부터 ‘IEEE(미국 전기전자기술자협회) P2846’에서 표준화 작업을 시작했다. 20년 내에 초안을 발행할 계획이다.

RSS는 예를 들면 전후 방향의 차간 거리나 끼어들기를 방지하는 옆 방향의 거리 등을 정식화한 것이다. RSS에 기반한 자율주행 소프트라면 기본적인 안전은 담보된다고 주장한다. “절대로 고장을 일으키지 않는 자율주행 소프트라는 것을 증명하는 표준으로 만드는 것이 목표다”(모빌아이).

자율주행 소프트의 개발기업 입장에서 중요한 것은, 가령 ‘상대방이 일으킨 사고’가 발생했을 때 표준화 절차를 거친 RSS에 기반한 소프트라면 사고 책임이 없다는 것을 대외적으로 설명하기 쉬워진다는 것이다.

또한 자율주행 소프트 검증에 드는 공정 수를 억제하기 쉬워진다는 이점도 있다. RSS의 수식 대로 차량이 움직이면, 그것으로 검증이 끝났다고 말할 수 있기 때문이다. 만약 RSS가 없다면 많은 교통 환경을 상정한 방대한 검증 작업이 필요할지도 모른다. 어디까지 하면 안전하다고 말할 수 있을지 답이 없다. 게다가 복잡해서 대외적으로도 설명하기 어렵다.

모든 기업에 이점이 있을 것으로 보이는 RSS 표준화. 모빌아이와 경쟁하는 자율주행 소프트 기업이 많이 참가한다. 예를 들면 미국의 자율주행 스타트업 Aurora나 중국의 IT 기업 바이두, 미국 NVIDIA와 웨이모 등이다.

한편 대부분의 자동차업체는 상황을 지켜보고 있다. 모빌아이와 협업하는 독일 폭스바겐, 웨이모와 협력하는 글로벌 자동차업체 피아트크라이슬러(FCA) 정도다. 모빌아이의 진정한 친구라는 독일 BMW조차 참여하지 않았다.

자율주행 소프트를 직접 개발하는 자동차업체 입장에서는, 지금까지의 강점을 발휘할 수 있는 ‘안전’이라는 영역이 표준화되면 우위성이 무너질 것이라고 경계할 것이다. 안전에 책임을 지는 것은 자동차업체의 존재 의의라고 할 수 있고, 게다가 경쟁 영역의 하나로 생각하는 것이 보통이다.

-- ‘판단’도 이미지 센서도 분업으로 --
모빌아이는 RSS의 표준화를 통해 예전부터 강했던 인식 소프트를 더욱 강화하려는 목적이 있다.

이게 무슨 말일까? RSS의 표준화라는 것은 자율주행 소프트를 구성하는 ‘인식’ ‘판단’ ‘조작’의 3대 요소 중, 가감속이나 진로 등의 차량의 움직임을 결정하는 ‘판단’의 근간 알고리즘을 표준화해 비경쟁 영역으로 하는 것을 의미한다. 경쟁사끼리 같은 알고리즘을 사용하게 되면서 ‘판단’에 큰 우열이 없어지는 것이다. ‘조작’이 기존 기술의 연장으로서 업체들 사이에 편차가 작다고 가정한다면, 모빌아이의 최대 강점인 ‘인식’ 소프트의 우위성이 그대로 자율주행 소프트의 우열로 이어진다. 모빌아이의 강점을 최대한으로 발휘하는 장치 중 하나가 RSS라고도 할 수 있다.

또한 모빌아이는 RSS를 통해 인식 소프트의 개발 공정 수를 억제할 수 있다는 이점도 전망하고 있다. 모빌아이 재팬의 가와하라(川原) 대표는 “RSS에 의해 판단 소프트의 근간이 고정되면, 인식 소프트를 변경해야 할 일이 줄어들기 때문이다”라고 설명한다.

기존 자동차업체의 영공을 침범하는 것을 두려워하지 않고, 자율주행에서 가장 중요한 ‘안전’ 확립에 과감히 도전해 이례적인 소프트 개발의 분업도 도모하는 모빌아이. 예전부터 소프트와 일체로 개발해 왔다고 할 수 있는 이미지 센서의 본격적인 분업에도 착수하기 시작했다. 모빌아이가 중핵으로 생각하는 인식 소프트와 고정밀도 지도, SoC(System on Chip) 이외는 조달 자유도를 높여 선택지를 넓힌다.

지금까지 ON Semiconductor의 이미지 센서를 채용해 왔다. 분업해 왔다고 말할 수도 있지만 실제로는 2인 3각으로, ON Semiconductor의 센서와 모빌아이의 인식 소프트를 통합해 개발하고 있었던 것이다.

-- 중핵에서 벗어나는 이미지 센서 --
-- 자율주행 소프트는 언제까지 경쟁 영역일까? --
 

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei Automotive] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.