SDV 아키텍처 및 플랫폼 연동 분석 및 전략: 산업적 관점을 중심으로

1. 서 론

최근 자동차 산업은 기능 업데이트의 소프트웨어화를 중심으로, 차량 개념의 변환으로 인한 구조적 전환의 흐름을 맞이하고 있다. 특히 소프트웨어 정의 차량 경우 차량 기능의 구현부터 설정 및 제어까지 기존 기계적 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심의 체계로 변화 재편하려는 움직임을 보이고 있다. 특히 SDV를 통해 OTA 업데이트, 중앙 집중형 컴퓨팅, 클라우드 연계 서비스 등을 제공하며, 사용자에게 유연성과 확장성 있는 기술을 제공하려 하고 있다.¹⁾ 또한 ICT 기업과 중견 OEM을 중심으로 SDV는 활발히 도입되고 있으며, 미래 자동차 내 아키텍처 구조의 전환점을 제시하고 있다.²⁾

다만 기존 자동차 제조사들 경우 그간 축적된 내연기관(ICE) 기반 기술 역량을 바탕으로, SDV 도입에 보다 신중하고 점진적인 전략을 취하고 있으며. 일부 기업은 하이브리드 시스템이나 기존 엔진 제어 구조 위에 소프트웨어 요소를 통합함으로써, 자신들의 핵심 기술 자산을 유지하는 동시에 새로운 기술 흐름에도 유연하게 대응하고 있다.^3,4)

본 논문은 이러한 산업적 흐름을 바탕으로 한 SDV의 개념과 주요 아키텍처(도메인 기반, 존 기반, 중앙 집중형 구조) 비교 분석을 토대로 통합 전략을 제시하고자 한다. 이를 위해 주요 제조사들의 간의 SDV 기술 전략을 비교하였으며 내연기관 및 하이브리드 플랫폼 내 구현 가능한 SDV 아키텍처 예시를 통해, 기존 ICE 기술과 SDV 기술 간의 연결 가능성과 기술적 접점 및 연계점을 분석하였다. 이를 통해 SDV가 하나의 독립적인 기술 흐름을 넘어 다양한 차량 플랫폼 위에서 융합적으로 발전할 수 있는 가능성에 대한 전략을 제시하고자 한다. 이와 병행하여 자동차 산업이 보다 균형 잡힌 아키텍처 전략을 수립하기 위한 시사점을 제공한다.

본 논문의 구성은 다음과 같다. 제2장에서는 SDV가 진행된 배경 및 기존 차량의 한계점에 대해서 설명한다. 제3장에서는 SDV 구조 및 시스템 분석을 진행하며 제4장에서는 자동차 산업 차원에서의 SDV 동향 및 기업별 기술 전략에 대한 분석을 진행한다. 제5장에서는 SDV 개발의 고려 사항 및 시사점을 도출하며 본 논문의 결론을 제6장에서 제시한다.

2. SDV 배경 및 기존 차량의 한계점

SDV 개념은 소프트웨어로 정의되는 차량으로써 전통적인 전자 제어 유닛(ECU) 기반 차량 아키텍처가 가진 한계를 극복하기 위한 노력에서 출발하였다.¹⁾ 초기 차량 전장 경우 기능별 ECU를 분산 배치 설계되었으나, 이로 인한 배선 복잡성 증가, 유지보수 비용 상승, 기능 확장 난제 등의 문제가 대두되었다.⁵⁾

이에 따라 중앙집중형 컴퓨팅 구조와 소프트웨어 기반 제어를 핵심으로 하는 SDV 개념이 등장하게 되었으며, Google, Tesla 등 전자정보 기술 중심의 기업 위주로 발전 중에 있다.⁶⁾ 하드웨어 중심 설계로 인한 직접적인 하드웨어 교체 등이 필수적인 기존 차량과 대비하여 SDV 경우, 주요 차량 기능들을 소프트웨어로 정의하고 분리하였다. 이는 소프트웨어만을 활용한 기능 확장성과 유지보수 용이성 개선을 통해 전통 차량과의 차별화를 가지고 왔다. 특히 OTA를 통한 차량 업데이트를 가능하게 하였다.⁷⁾

기존 전통 차량 경우 전용 ECU를 통한 개별적으로 기능 제어가 되는 분산형 아키텍처를 적용하고 있다. 즉, ECU의 펌웨어는 특정 하드웨어에 맞춰 설계되어, 기능별로 독립 작동한다. 이후 차량의 전자 시스템의 발전과 더불어 차량 시스템이 추가됨에 따라 기능별 ECU를 지속적으로 추가하면서 확장해왔다.⁵⁾

Fig. 1

Existing vehicle architecture(distributed architecture)

하드웨어를 중심으로 한 기존 구조의 분산형 아키텍처는 지속되는 ECU 추가로 인해 차량 전장 시스템 복잡성 및 확장성 한계에 부딪혔다.

기존 차량 시스템 경우 1980년대 이후 전장 시스템의 점진적 확장을 통해 형성된 레거시 구조로써 ECU가 다수 탑재되어 차량 내 기능별로 분산 배치되어 있다. 내비게이션, 에어백 등의 기능들도 전용 ECU로 독립화되어 동작한다. 또한 ECU별 자체 전원과 프로세서, 메모리를 구성한 경우들도 존재한다.⁵⁾

이러한 시스템 경우들 주로 CAN 통신 기반의 송수신을 진행하며 일부 기능을 위해 LIN 등의 별도 프로토콜들도 적용된다. 도메인별 게이트웨이를 통해 ECU 간 데이터를 교환하지만, 최대 통신 속도가 CAN의 경우 1 Mbps에 불과하여 고해상도 센서 데이터의 실시간 처리는 실질적으로 한계가 있다.

이와 더불어 차량 내 기능들의 다양화 및 고도화를 통해 ECU는 수백 개까지 증가하였으며 이러한 높은 ECU 개수로 인한 상호 간 통신 지연, 시스템 통합 복잡성 증가 및 유지보수 비용 상승 등의 문제로 이어진다. 또한, ECU의 독립적 운영으로 인한 전원 공급 및 배선 구조 문제가 필연적으로 발생하며 이는 전체 시스템의 데이터 처리 효율을 저하시킨다.^6,10)

과거의 차량에서는 물리적인 하드웨어 교체를 통해 소프트웨어 업데이트가 가능한 ECU가 소수에 불과했다. 반면, 최근 차량은 ADAS 및 자율주행 기술들의 발전으로 소프트웨어 중요성과 복잡성이 증가하였고, 지속적인 기능 개선과 업데이트가 필수적으로 요구되고 있는 상황이다. 이러한 차량들 경우 하드웨어 교체 방식을 사용하면 비효과적일뿐만 아니라 업데이트를 위한 주기적인 서비스센터 방문으로 사용자 경험 측면에서도 비효율적이다.¹¹⁾

이러한 문제 해결을 위해 OEM사들과 부품사, ICT 기업들은 하드웨어를 통합적으로 제어하는 SDV와 같은 소프트웨어 중심 접근 방식에 집중하고 있다.⁶⁾

3. SDV 구조 및 시스템 모델 분석

3.2 주요 아키텍처 유형 비교

현재 자동차의 E/E 아키텍처는 SDV 구현을 위해 다양한 아키텍처 형태로 진행되고 있으며 통념적으로 도메인 아키텍처, 존 아키텍처를 거쳐 중앙집중형 아키텍처 구조로 진행하게 된다. SDV의 아키텍처별 상세 설명은 다음과 같다.⁴⁾

3.2.1 도메인 아키텍처(Domain Architecture)

2010년대 이후 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)와 인포테인먼트 시스템 등 차량 내 신규 기능이 늘면서 기존의 분산형 ECU 구조로는 복잡성이 과도하게 증가하는 문제가 발생하였다. 이에 따라 기능 영역별 ECU를 그룹화하는 도메인 아키텍처가 도입되었다.

Fig. 2와 같이 주요 기능별로 파워트레인, 차체 제어, 인포테인먼트, ADAS 등의 영역으로 나뉘며, 각 영역은 도메인 컨트롤러(DCU)가 담당한다. DCU당 5~8개의 ECU를 통합하여 시스템 복잡성을 줄이고, 차량 내 데이터 통신을 고속화하기 위해 100BASE-T1(100 Mbps) 이더넷 백본을 도입했다. AUTOSAR classic 플랫폼을 기반으로 안정적인 소프트웨어 아키텍처를 구현하였다.¹³⁾

Fig. 2

Domain architecture8,9)

3.2.2 존 아키텍처(Zonal Architecture)

존 아키텍처는 물리적 차량 구조를 기반으로 특정 영역별(Zonal)로 ZCU(Zonal Control Unit)를 배치하는 방식이다.^10,14) Fig. 3과 같이 차량 내 센서 및 액추에이터에서 수집된 데이터는 해당 존의 ZCU로 집계되며, 이후 중앙 컴퓨팅 유닛(CCU, Central Computing Unit)으로 전달되는 계층적 구조를 따른다. 존 아키텍처가 적용된다면 차량 내 배선 길이를 기존 3 km에서 1.5 km로 50 % 감소할 수 있다. 테슬라는 완전한 존 아키텍처를 채택하지 않았으나 ECU 개수를 줄이고 배선 길이를 50 % 단축하는 등, Zonal 개념을 일부 적용하고 있다.^4,15)

Fig. 3

Zonal architecture8,9)

3.2.3 중앙 집중형 아키텍처(Centralized Architecture)

최근 자동차 산업에서는 차량 내 컴퓨팅 성능을 극대화하고 복잡성을 줄이기 위해 중앙 집중형 아키텍처를 도입하고 SDV로서의 변모를 꾀하고 있는 추세다.

이 아키텍처의 경우 Fig. 4와 같이 기존의 분산된 전자제어장치(ECU)를 단일 고성능 컴퓨터(HPC, High Performance Computing)으로 통합하여 기능을 중앙에서 처리하는 구조를 가진다.¹⁰⁾

Fig. 4

Centralized architecture8,9)

이러한 중앙 집산형 구조의 경우 직접적인 기능 적용이 가능해짐에 따라 서비스 레벨 적용이 상당히 용이해지게 된다. 또한 중앙 집중형 아키텍처 사용 시 대표적인 서비스 레벨 적용 방법론 혹은 아키텍처 형태인 SoA(Service-oriented Architecture)와 연계되어 소프트웨어 유닛 혹은 모듈을 서비스처럼 운영되는 크로스 레이어 기반의 아키텍처로써 구성도 가능해진다. 따라서 중앙 집중형 아키텍처는 외부 연동 통한 서비스 적용 및 기능 적용 차원에서 유기적으로 운용될 수 있는 형태이다. Fig. 5와 같이 HPC를 통해 SoA를 구현할 수 있으며, 자율주행 및 인공지능 기반 기능을 효과적으로 지원할 수 있다.¹⁶⁾ 현재 중앙 집중형 아키텍처는 2026년까지 전체 차량의 약 35 %에 적용될 것으로 예상되며, 이는 자율주행 레벨 4 이상의 구현을 위해서 필수적인 기술 요소로써 평가받고 있다.¹⁷⁾

Fig. 5

Example structure of service-oriented architecture 서비스 형태로 설계되며, OTA 업데이트나 기능 추가 18)

3.3 시스템 모델 및 산업적 접근 방식

3.2에서 설명된 아키텍처에 기반하여 SDV 시스템 경우 Fig. 6과 같이 다층 계층 구조로 정의될 수 있으며 주요 계층들은 하드웨어 계층, OS/미들웨어, 응용 어플리케이션, 클라우드 및 커넥티비티이다.

Fig. 6

Generalization of basic SDV software architecture structure19,20,21)

• ⋅하드웨어 계층: 센서, 액추에이터, ECU, SoC(System of Chip), V2X 물리장치로 구성된다. 특히 SDV 환경에서는 고성능 컴퓨팅 유닛(HPC), 멀티코어 기반 SoC, 이더넷 통신 인터페이스 등 고성능 장치의 비중이 증가하고 있다. 이러한 장치는 상위 소프트웨어 계층의 요구를 실시간으로 처리할 수 있는 연산 성능과 통신 대역폭이 요구된다.
• ⋅하드웨어 추상화 계층(HAL): 하드웨어와 운영체제 및 미들웨어 사이의 표준화된 인터페이스를 제공하여, 상위 소프트웨어가 하드웨어 구조나 제조사에 관계없이 일관된 방식으로 자원에 접근할 수 있도록 한다. 이 계층에는 차량의 바디제어, 주행 및 조향 제어, 열전력 관리, 에너지 관리, 인지, 공조(HVAC), 디바이스 드라이버, 센서 및 액추에이터 인터페이스 등의 모듈이 포함된다. HAL은 하드웨어 의존성을 최소화하여 소프트웨어의 재사용성과 이식성을 높이고, 상위 계층의 개발 복잡도를 줄여 플랫폼 간 호환성을 확보하는 데 핵심적 역할을 수행한다. 이는 OTA 업데이트와 보안 기능 통합을 통해 SDV의 연속적인 고도화와 플랫폼 확장을 가능하게 하는 핵심 계층이다.
• ⋅OS 및 미들웨어: 하드웨어 자원의 제어와 응용 소프트웨어 실행 환경을 제공하는 중간 계층이다. 대표적으로 RTOS, Hypervisor, 차량용 미들웨어가 포함되며, 멀티 ECU 간 자원 공유, 스케줄링, 시간 결정성 보장, 서비스 디스커버리 등을 담당한다. 이 계층은 SDV의 실시간성 및 안전성 확보를 위한 핵심적 역할을 수행한다.
• ⋅응용 어플리케이션: ADAS, 주행 제어, 인포테인먼트 등 차량의 구체적인 기능 블록으로 구성된다. 계층 구조 내에서 상위 모듈들은 기능별로 분리된 마이크로 및 제거가 용이한 유연한 구조를 지향한다.
• ⋅클라우드 및 커넥티비티: 차량 외부와의 데이터 연계 및 원격 제어 기능을 담당한다. 이 계층은 차량 외부 인프라와의 V2X 통신 기능, FOTA/SOTA 업데이트, 차량 데이터 분석, 디지털 트윈 기반 진단 등 다양한 기능을 포함하며, SDV의 지속적인 진화를 가능하게 하는 핵심 인프라로 작용한다. 차량 내 통신 게이트웨이와 연동하여 보안 인증, 업데이트 대상 식별, 백엔드 데이터 학습 등을 수행한다.

4. 자동차 산업 동향 및 기업별 기술 전략 분석

AI 기술의 급속한 발전과 소비자들의 소프트웨어 경험 확대는 차량 레벨에서도 새로운 사용자 경험에 대한 요구를 높이고 있다. 이에 따라 차량 또한 하드웨어에 맞춰 소프트웨어를 개발하던 기존 방식에서 벗어나, 사용자가 지속적으로 새로운 기능과 서비스를 경험할 수 있는 SDV가 미래 차량 기술로써 더욱 확장되고 있다.

이러한 흐름 속에서 차량 제조사들 또한 기존의 생산 및 개발 방식을 재편하려는 시도를 보이고 있다. 그러나 SDV는 여전히 선도적인 개념으로, 기업의 성격과 산업 영역에 따라 접근 방식에 뚜렷한 차이를 보인다. 따라서 기업별 기술 전략을 유형별로 분석하고, SDV의 실현 방향 및 접근법 파악이 중요하다. 본 절에서는 주요 자동차 OEM 및 ICT 기업을 중심으로, 각 기업의 SDV 기술 도입 전략과 산업 내 위치를 사례 기반으로 분석하고자 한다.

4.1 자동차 제조사(OEM)

우선 주요 자동차 제조사들의 경우 Table 1과 같이 대폭 변화보다는 기존 개발 구조상의 점진적인 변화를 꾀하는 형태를 취하고 있다. 소프트웨어의 복잡성, 품질관리, 전통적 개발 문화 상충 등의 시행착오도 병행되고 있어 완전한 SDV 대중화까지는 추가적인 시간이 필요할 전망이다.

Table 1

SDV implementation strategies and technical features of major OEMs$

르노의 경우 기존 자동차 OEM의 대표적인 경우로 기존 전기차 하드웨어 기반 하에 OS 및 서비스를 적용하는 형태로 구성되어 있다. 이러한 형태를 토대로 하여서 디지털 트윈을 포함한 클라우드 기반의 기술 및 서비스 적용을 바라보고 있다.^32,33)

현대자동차그룹은 SDV(Software-Defined Vehicle) 전환 가속을 위해 Pleos를 발표하였다. Pleos는 차량 운영체제(Vehicle OS), 차세대 인포테인먼트 시스템(Connect), 개방형 개발 플랫폼(Playground)으로 구성된다. Pleos는 고성능 차량용 컴퓨터와 각 존별 제어기를 통합한 E/E 아키텍처를 기반으로, 기존 대비 제어기 수를 약 66 % 감소시켜 시스템 복잡성과 중량을 줄이는 방향으로 설계되었다.²⁰⁾ Pleos는 전용 플랫폼을 통해 외부 개발자에게 SDK 및 API를 지원하여 차량, 클라우드, 모바일을 연동하는 차량용 앱과 서비스를 개발 및 배포할 수 있도록 지원하고 있다.^19,20)

Toyota의 Arene OS^34,36,37)는 차량 내 소프트웨어 아키텍처의 모듈화와 가상화 기반 개발 환경을 지원하는 SDV용 플랫폼이다. 이 시스템은 OTA 업데이트, 실차 없이 기능 검증이 가능한 시뮬레이션 도구, 그리고 주행 감각 커스터마이징 기능을 제공한다.³⁶⁾ Toyota의 특이 사항은 4가지 공통 ECU로, AD/ADAS, Cluster, IVI, Central을 4가지 공통 ECU로 지정하여 모든 자동차에 동일하게 적용할 계획이다. 2026년, 배터리 전기차(BEV)인 렉서스(LF-ZC)에서 Arene OS를 안정화시킨 후 전 차종 확대 계획이었지만 추진에 난항을 겪고 있다.^34-36)

Tesla의 경우 다른 OEM이 기존 개발 구조상의 점진적인 변화를 추구하는 것과 다르게 차량 설계 초기 단계부터 소프트웨어 중심의 아키텍처를 채택하여 미래 자동차의 발전에 앞장서고 있다. Model 3 및 Model Y에서 중앙집중형 E/E 아키텍처를 도입하여, 약 20개의 ECU로 차량 기능을 통합 관리하고 존 아키텍처를 통해 배선 복잡성을 줄이고 유지보수 효율성을 향상했다.^6,37,38) 그러나 테슬라의 이러한 급진적인 SDV 구현 방식은 기존 자동차 산업의 품질 관리 및 안전 표준과의 충돌 가능성도 내포하고 있으며 일부 OTA 업데이트 사례에서는 기능 안정성에 대한 우려도 제기된 바 있다.³⁹⁾

4.2 자동차 부품사

자동차 부품 개발사들 경우 Table 2와 같이 기존 구성중인 부품 레벨에서부터 시작하여 소프트웨어화 등을 진행할 수 있어 기본적인 자동차 생태계를 고려해야 하는 전통 OEM과 달리 상당한 SDV 개발을 부품 레벨로 진행할 수 있는 입장이다. 거대한 자동차 전체를 보는 입장이 아닌 만큼 부품별로 영역화해서 신규 개발 및 연구를 진행할 수 있는 여지가 충분하다.

Table 2

SDV implementation approaches by leading tier-1 automotive suppliers and ICT companies

보쉬의 경우는 기능 및 도메인 영역별로 소프트웨어 구성요소를 분리하여 다양한 OEM사들을 대응할 수 있도록 모듈형 SW 아키텍처를 지향하고 있다. SoC 혹은 마이크로컨트롤러 제어기에 기반한 VCU를 통해 실시간 제어와 기능 안전 요구를 고려한 구조를 방향성으로 추진하고 있다.²⁷⁾ 또한 보쉬는 클라우드 및 네이티브 개발, 마이크로서비스, DevOps를 핵심으로 하는 소프트웨어 서비스 전환 전략을 제시하고, 지속적 통합⋅배포와 OTA 중심의 소프트웨어 제공 체계를 강조한다.⁴⁹⁾

콘티넨탈은 SDV 아키텍처의 발전을 위해, 콘티넨탈과 인피니언 테크놀로지스 연합하에 기존의 다수 개별 제어 유닛을 HPC와 ZCU으로 대체하는 E/E 아키텍처를 공동 개발하고 있다. 이러한 구조에서 인피니언의 AURIX TC4x 마이크로컨트롤러는 RRAM 기술을 활용하여 차량 소프트웨어를 항상 대기 상태로 유지해, 시동 시 주차 보조, 공조 시스템, 서스펜션 등의 기능이 즉시 작동할 수 있도록 지원한다.^50,51)

유라코퍼레이션은 SDV 아키텍처 구현을 위해 48 V /12 V 전력 변환 시스템, 고전압 커넥터 및 정션 블록 등 EV 전장부품의 설계 및 생산 역량을 강화하고 있다.⁵⁵⁾ 전자파 차폐 시험실 등 160여 종의 시험 설비를 기반으로 설계⋅검증⋅양산까지 연계된 개발 체계를 갖추고 있으며, 현대자동차의 R&D 파트너로서 SDV 존 아키텍처 기반의 전원 공급 시스템 기술을 공동 개발하고 있다.⁴¹⁾

덴소는 Woven by Toyota 협력하에 SDV 구현을 위한 중앙집중형 아키텍처를 개발하고 있다. 이들은 조직 재편과 공동 개발을 통해 소프트웨어 중심 차량 플랫폼 구축을 추진하고 있으며, ⁴²⁾ 덴소는 NTT 데이터와의 제휴를 통해 대규모 차량용 소프트웨어 개발 체계를 강화하고 있다.⁵⁴⁾

4.4 종합적인 SDV 개발 방향성

상기 언급된 자동차사부터 부품사, 그리고 ICT 기업 차원에서의 SDV 개발의 경우 기업별 상황에 맞춰서 진행 중인 경우가 많으며 특히 부품사와 ICT 기업 경우 개별적인 핵심 개발 요소인 자동차 부품과 소프트웨어를 기반으로 한 SDV 전용 개발들을 진행 및 추진중에 있다. 이러한 경향성을 바탕으로 하여 자동차사별로 진행 중인 SDV 구성 요소들을 크게 1) OTA, 2) 상용 SW/플랫폼, 3) 중앙집중형 아키텍처로 분류 시 기업별로 진행 단계는 Table 3과 같이 나타낼 수 있다.

Table 3

OEM software-defined vehicle (SDV) development and deployment status (◎ = mass production, ◯ = development, △ = under development, X = no official evidence)

특히 Table 3에서의 경향성은 다음과 같이 설명될 수 있다. 먼저 OTA 경우 일반적인 무선 업데이트 레벨로써 대부분의 기업 차원에서 신규 차량 양산 경우 적용하는 기술로써 안착된 상태이다. 이와 더불어 상용 SW 및 플랫폼 경우 자체 개발이 가능한 OEM들 경우 선행 조기 개발을 통한 적용 완료 및 이를 통한 생태계 구축을 위해 나아가고 있다. 다만 BYD 및 NIO, Ford 등의 SDV 관련한 상대적인 후발 주자들 경우 소프트웨어의 경쟁력 확보 난제로 인해 SDV 연계 하드웨어 역량 확보에 집중하는 경향성을 보이고 있다. 중앙집중형 아키텍처 경우 Tesla를 제외하고 주요 OEM들 경우 부분적인 양산 단계 중에 있는 것으로 알려져 있다. 특히 Nissan, Geely와 같은 후발주자들 경우 이러한 소프트웨어 한계점을 인식하고 하드웨어 개발을 진행하면서 아키텍처도 통합해서 진행하는 경우를 보여주고 있다.

5. 주요 SDV 개발 고려 사항 및 시사점

제 4장에서는 기업별 개발 경향성 및 실제 진행 현황 등에 대한 분석 및 상세 내용들을 제시하였다. 이러한 정보들에 기반했을 때 SDV 경우 상당 부분 개발 수준이 올라왔으나 환경적 기반, 보조 및 접근법에 있어서 추가적인 요소가 필요하다. 특히 기존 OEM은 하드웨어 중심의 개발 체계 기반으로 성장해왔기 때문에, 소프트웨어 중심으로 전환되는 SDV 패러다임에 빠르게 적응하는 데 한계가 존재할 수 있다. 이에 따라 독립적인 기술 전환보다는, 소프트웨어 기반의 기업과 협업을 통해 전략적으로 SDV 관련 역량을 강화하고, 기존 하드웨어 기반의 개발 방식 위에 점진적으로 소프트웨어 아키텍처를 구축해 나가는 방식을 취하는 것이 좀 더 적절한 방향이 될 수 있다. 토요타는 자사 개발 소프트웨어 플랫폼인 Arene을 하이브리드를 포함한 신형 RAV4에 적용하였다. ³⁶⁾

또한 산업 전반이 전기차 중심으로 전환이 진행되고 있으나, 현 시점에서 기존 ICE 기반 차량과 하이브리드 차량 역시 여전히 무시할 수 없는 중요한 시장을 형성하고 있다. 각 파워트레인 유형은 고유한 하드웨어 구조와 운용 환경을 가지고 있으므로, SDV 기술은 특정 차량 유형에 국한되지 않고 모든 차량군에서 적용 가능하도록 아키텍처적 접근을 병행하는 것이 필수적일 것이다. 현대자동차그룹은 Unlock the software age 글로벌 포럼을 통해 2025년까지 내연기관을 포함한 모든 차량을 SDV로 전환하겠다고 공식 발표하였다. ⁶⁸⁾ 또한 스텔란티스(Stellantis)는 STLA Large 및 STLA Frame 플랫폼이 내연기관, 하이브리드, 순수 전기차 등 다양한 파워트레인을 지원하는 멀티-에너지 플랫폼임을 밝혔다. ⁶⁹⁾ 이는 차량의 하드웨어 기반은 유지하되, 소프트웨어 플랫폼과 OTA 기능을 점진적으로 통합하겠다는 실질적 전략의 근거가 된다.

이러한 산업의 흐름으로 볼 때, 내연기관 차량을 기반으로 SDV 기능을 실현하기 위해서는 기존 하드웨어 구조와의 호환성을 고려한 소프트웨어 아키텍처 설계가 필수적이다. 이에 더해 하드웨어 차원의 병행 연구와 특히 기존 파워트레인 제어 시스템과의 통합성을 확보하는 것은 ICE 기반 SDV 개발의 핵심 과제가 될 수 있다.

또한 OTA는 SDV 전환에 필수적인 소프트웨어 기반 업데이트 수단으로 차량 전 생애주기 동안 핵심 역할을 수행한다. 그러나 OTA가 배포 서버, 전송 경로, 인증 체계, 차량 클라이언트 등에서 공격 표면을 확장함으로써, 업데이트가 진행되는 순간 그 자체가 보안적으로 취약한 구간이 될 수 있다.⁹⁹⁾ 따라서 OTA 수행 과정에서의 보안 강화는 단순한 패치 단계가 아닌, SDV 아키텍처 설계 초기부터 통합되어야 한다. Tesla는 과거 원격 취약성 사건 이후 OTA를 통한 코드 서명 배포, 보안 팀 상시 가동, 정기적인 취약점 식별 및 패치 등 OTA 수행 단계에서의 보안 연구와 대응의 중요성을 입증하고 있다.^100,101) 이처럼 OTA 수행 시점의 보안은 SDV 신뢰성 확보를 위한 필수 요소이며, OEM은 초기 아키텍처 설계 단계에서부터 이를 보강하는 실증적, 정책적 연구를 병행해야 한다.

6. 결 론

본 연구에서는 SDV의 개념과 핵심 아키텍처(도메인, 존, 중앙 집중형)를 분석하고, 주요 OEM과 부품사의 기술 전략을 비교하였다. 특히 내연기관 및 하이브리드 기반 플랫폼에서도 SDV 구조가 구현 가능한지를 사례 중심으로 검토하였으며, 기존 하드웨어 중심 제어 구조와의 연계 가능성을 개념적으로 제시하였다.

OEM은 기존 하드웨어 자산을 유지하면서 OTA 기반 업데이트와 소프트웨어 아키텍처를 점진적으로 탑재하는 방식으로 SDV 전환을 추진하고 있으며, 부품사들은 고성능 컴퓨팅, 반도체, 통신 모듈 등 SDV 구현에 필수적인 핵심 부품 개발에 주력하고 있는 것으로 나타났다.

자동차 산업의 미래가 EV 중심으로 재편되는 것처럼 보이지만 ICE와 HEV 차량을 완전히 배제할 수 없으며, 실제로 OEM은 내연기관 차량까지 포함한 SDV 전환 전략을 추진하고 있다. 토요타의 Arene 플랫폼을 활용한 하이브리드 차량 적용, 현대자동차그룹의 전 차종 SDV 전환 선언, 스텔란티스의 멀티-에너지 플랫폼 전략은 이를 뒷받침하는 사례이다. 이와 더불어 테슬라는 OTA 보안 취약성 사건을 계기로 코드 서명 배포, 전담 보안팀 운영, 정기적 취약점 점검을 도입하며 보안 대응의 중요성을 입증하였다. 이러한 사례는 SDV가 EV 전용 기술이 아니라 다양한 파워트레인으로 확장 가능한 구조임을 뒷받침하며, 보안 대응이 산업적 수용성을 확보하는 핵심 과제임을 보여준다.

결론적으로 본 연구는 SDV 기술이 기존 하드웨어 중심 구조와 소프트웨어 플랫폼을 연계할 수 있는 가능성을 개념적으로 제시하였고, OEM과 부품사의 상이한 전략을 통해 산업 전반의 전환 양상을 구체적으로 설명하였다. 또한 EV를 미래차의 중심축으로 보되 ICE와 HEV 역시 병존하는 산업 현실을 반영함으로써, 단계적 전환 전략의 필요성과 타당성을 강조하였다. 향후 연구에서는 기능 단위 구조 설계, API 정합성, 소프트웨어 통합 및 검증, OTA 보안 메커니즘 평가와 같은 과제들이 SDV의 신뢰성과 호환성을 높이는 방향으로 지속적으로 논의될 필요가 있다.

Acknowledgments

본 연구 경우 한국연구재단 논문연구과제(2022 R1G1A1009023)와 첨단산업기술보호 전문 인력 양성 사업, 2025년도 산업통상자원부 및 한국산업기술진흥원의 산업혁신인재성장지원사업(RS-2024-00415520)과 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 ICT혁신인재 4.0 사업의 연구결과로 수행되었음(No.IITP-2022-RS2022-00156310). 또한 과학기술정보통신부 여대학원생 공학 연구팀제 지원사업(WISET 계약 제2025-165호)으로 과학기술정보통신부와 한국여성과학기술인육성재단의 지원을 받아 수행된 연구임.

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