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[오토저널] 확장된 자동차(Extended Vehicle)의 표준화와 차량용 클라우드의 진화

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2016-02-17 06:00:22

본문

최근 자동차 업계에서 차량 정보 분석은 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 자율 주행을 위한 주행 정보 뿐만 아니라 차량 자체에 대한 정보를 클라우드에서 해석하여 주행 성능을 높이고 고장을 사전에 진단하여 사고를 예방해 줄 수 있다.

차량 자체 정보와 차량 자체와 관련 없는 정보들이 융합되어 새로운 융합 서비스를 만들어 내게 된다. 이 때문에 최근 자동차사와 IT사의 클라우드 경쟁도 치열하게 벌어지고 있다. 지난 해 6월 ISO TC22 SC3에 제안된 확장된 자동차(Extended Vehicle, 이하 ExVe) 개념은 차량 정보의 클라우드 저장과 분석 서비스를 담고 있다. 자동차 자체를 다루는 TC 22에서 제시한 새로운 개념이라는 점에서도 눈여겨 볼 필요가 있다.

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확장된 자동차(ExVe) 표준은 어떤 표준인가?
앞으로 5년에서 10년 내에 자율 주행 등 미래 기술의 융합으로 다양한 기능들이 자동차에 새롭게 제공될 것으로 보인다. 이러한 새로운 기능들에는 차량 자체 정보도 있지만, 차량 외부 정보도 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 신기능의 제공을 위해서는 차량 자체 정보를 나타내는 온보드(On-board) 데이터와 차량 외부 정보를 나타내는 오프보드 데이터(Off-board)를 적절히 융합할 필요가 있다.

ExVe 표준은 앞으로 펼쳐질 차량용 정보 관련 시장을 다루기 위한 표준이다. 온보드 데이터로 규정되는 차량 내 데이터와 오프보드 데이터로 규정되는 차량 외 데이터를 효과적으로 사용하여 새로운 서비스와 기능을 개발하기 위한 표준이다. 또한 도로 차량 데이터 통신을 가상화하여, 데이터의 종류, 데이터 표현, 통신 방법 등을 정의하고, 권한에 따른 데이터의 접근과 보호가 가능하도록 한다. 결국 ExVe 표준은 클라우드 기반 차량 정보 분석을 위한 초기 표준으로 볼 수 있다. 현재 유럽을 중심으로 차량용 클라우드와 관련된 많은 개발이 이루어지고 있는 추세도 반영하고 있다.

ExVe 표준 소개
작년 6월 프랑스와 독일은 ExVe에 대한 표준을 제안하였으며 관련 내용들은 현재 채택되어 논의가 진행 중이다. 프랑스가 제안한 “Extended vehicle (ExVe) methodology”는 각각 ISO 20077 파트 1과 파트 2로 다루어지고 있으며, 독일이 제안한 “Extended vehicle (ExVe) web services”는 ISO 20078의 파트 1, 2, 3, 4로 다루어지고 있다.

ISO TC22 SC3는 나중에 SC31과 SC32로 분리되어 현재 관련 표준들은 ISO TC22 SC31에서 다루어지고 있다. ISO 20077에서는 파트 1에서는 관련된 일반 정보를, 파트 2에서는 설계 방법론을 다루고 있다. ISO 20078에서는 ExVe에 대한 구성요소를 컨텐츠, 접근, 보안, 제어의 네 요소로 나누고 각각의 요소에 대하여 표준화를 진행하고 있다.

●ISO 20077 관련 표준화 내용
ISO 20077에서는 ExVe를 ‘온보드/오프보드 데이터를 포함하는 특정 기능을 구성하는 모든 기술적인 요소’로 정의하고 있다. 여기서 온보드 데이터는 물리적인 차량과 관련되는 모든 정보를 나타내고, 오프보드 데이터는 차량의 유지보수, 차량 진단과 관련된 모든 정보들을 의미한다. 즉, 기존의 차량을 온보드 데이터 중심의 기술적인 요소로 분석한다면, 여기에 오프보드 데이터와 관련되는 기술요소를 추가하여, 확장된 자동차로 정의하는 개념이다. 사용자가 요구하거나, 제조사가 원하는 새로운 기능을 추가하기 위해서는, 온보드/오프보드 데이터를 활용해야 하고, 다양한 기술적인 요소들이 필요하게 된다. 기존 차량 정보와 다양한 차량 관련 정보를 네트워크를 통해서 서버에서 분석하고 새로운 기능과 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. ISO 20077에서는 이에 대한 정의와 일반적인 설계 방법론을 다루고 있다.

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<그림 2>는 ExVe 설계 방법론을 보여준다. 1단계에서는 추가하려는 새로운 기능에 대해서 규제와 안전성을 분석한다. 인포테인먼트 정보와 같이 운전에 지장이 없는 사용 기능과 브레이크, 엔진 제어와 같이 운전에 직접적인 영향을 주는 기능을 나누어 분석한다. 특히 안전과 관련 있는 사용 기능은 ISO 26262와 관련 규제를 고려하여 엄밀하게 분석되어야 하고 필요한 경우 기능의 축소가 요구된다.

2단계에서는 안전성 분석이 끝난 기능에 대해서 실제 기술적인 구현을 다룬다. 기능 간의 우선 순위, 자원의 공유, 데이터에 대한 보호, 통신 등에 대해서 다룬다. 3단계에서는 기능에 대한 평가와 판단이 이루어진다. 개발 기간과 제약 조건을 바탕으로 기능의 구현과 상용화가 가능한지에 대해서 판단하게 된다. 4단계에서는 기능의 통합과 검증이 이루어진다. 제조사와 기능의 요구자는 각각 검증 계획을 작성한다. 마지막으로 5단계에서는 구현 단계를 다루게 된다.

●ISO 20078 관련 표준화 내용
ISO 20078에서는 ISO 20078에서는 ExVe에 대한 구성요소를 컨텐츠, 접근, 보안, 제어의 네 요소로 나누고 각각의 요소에 대하여 표준화를 진행하고 있다. ExVe는 OEM 고유의 텔레메틱스 시스템을 사용하는 모든 차량에 대한 데이터 통신을 가상화한다. 데이터와 사용자에 대한 인증, 허가를 처리하고, 등록된 사용자나 요청자의 요구가 적절히 수행되도록 데이터를 전송하는 역할을 하게 된다. ExVe 컨텐츠가 전송되면, ExVe 접근과 ExVe 보안 단계를 거치고, ExVe 제어에서는 소비자 단에서의 데이터에 대해서 다루게 된다.

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차량의 텔레매틱스 유닛(TU)를 통해서 클라우드에 수집된 데이터는 클라우드의 Web과 App을 통해 부여된 접근 권한에 따라 고객, 관계자, OEM, 제3자에게 정보를 제공하여 고장 알림 및 원격진단 등 다양한 서비스에 활용하게 된다. ISO 20078에서는 컨텐츠, 접근, 보안, 제어의 네 요소가 각각 파트 1, 2, 3, 4로 나누어서 표준화되고 있다.

주요 클라우드 기반 서비스 사례 분석
자동차 업계에서는 최근 전시회 등을 통해서 다양한 클라우드 기반 서비스의 미래를 제시해 주고 있다. 기존에는 차량의 주행 정보를 분석하여 내비게이션에 활용하는 서비스가 주로 이루어졌다면 이제는 다양한 서비스가 제시되고 있다. 자율주행 자동차를 위한 서비스와 고장 진단 서비스 등의 다양한 활용 예가 제시되고 있다. 특히 차량 정보 자체를 클라우드에서 분석하게 되면, 고장 진단 등의 안전적인 측면뿐만 아니라, 차량 자체를 더욱 안전하게 설계할 수 있다는 점도 중요하다.

애플 카플레이와 구글 안드로이드 오토의 상용화 이면에는 IT업계와 자동차 업계의 클라우드 경쟁이 깔려 있다. 애플과 구글은 자동차 업계 쪽에 주행 정보뿐만 아니라 차량 정보의 제공도 끊임 없이 요구하고 있다. 자동차 업계는 차량 정보를 제공하지 않고, 대신 자체적인 클라우드를 통해서 차량 정보를 분석해 나가고 있다.

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●보쉬와 탐탐의 자율주행 기술 협력
2014년 보쉬와 탐탐은 자율주행 기술을 위한 협력을 발표한 바 있다. 보쉬의 차량 구동부 제어 기술과 탐탐의 정밀 지도 기술을 융합하여 자율주행에 활용하는 개념이다. 클라우드에서 지도 정보와 차량의 주행 정보를 분석하여 차량 기계 구동부를 최적으로 구동하여 전체적인 성능을 향상시켜 줄 수 있다.

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●GM의 클라우드 기반 부품 고장 예측 기술
2014년 GM은 ‘Prognostic’이라고 불리우는 클라우드를 이용한 고장 예측 서비스를 발표했다. 이 예측 서비스는 발생될 문제가 차량 성능에 영향을 미치기 전에 예측하고, 운전자에게 알림을 주는 서비스이다. GM은 2016년부터 일부 모델에 배터리, 스타터 모터, 연료펌프 등에 이 기능을 적용한다고 밝혔다.

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●애플 카플레이와 구글 안드로이드 오토
2014년 Google과 애플은 각각 안드로이드 오토와 카플레이를 발표하였다. 카플레이와 안드로이드 오토는 아이폰과 안드로이드폰의 앱을 연결하여 서비스할 수 있을 뿐만 아니라 구글/애플의 클라우드와 연결할 수 있다. 클라우드 상에서 실시간 도로정보, 주행정보, 차량 정보 등을 해석하여 사용자에게 더 나은 서비스를 제공한다. 자동차사의 클라우드 강화 정책과 맞물려서 자동차사와 IT사의 클라우드 경쟁이 계속될 것으로 전망된다.

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●보쉬의 차량용 클라우드 서비스
보쉬는 2015 상하이 모터쇼에서 이콜 서비스와 함께 클라우드 관련 기술을 강조했다. 클라우드에서 해석되는 정보는 크게 차량 정보와 주행 정보로 나눠 볼 수 있다. 차량 정보를 바탕으로 차량의 고장 여부와 기능의 동작 여부를 클라우드에서 계속적으로 분석할 수 있으며 주행 정보의 분석은 향후 자율주행 기술과 큰 관련이 있다.

ISO 20077과 20078은 차량용 클라우드 서비스를 자동차사 입장에서 해석하기 위한 시도로 볼 수 있다. 최근 벌어지고 있는 자동차사와 IT사 간의 차량용 클라우드 경쟁에서 자동차사의 주도권을 가져가기 위한 시도로도 해석해볼 수 있다.

ExVe 표준과 같이 자동차사의 텔레매틱스 서비스도 웹과 앱을 중심으로 발전해 나가고 있다. 이 기술을 바탕으로, 원격 진단 및 차량 점검, 고장 알림 및 원격 사고접수, 클라우드 기반 블랙박스, 차량 추적 및 이동경로 트래킹, 차량용 결제 시스템 등 다양한 미래 서비스 개발이 예상된다. 향후 ExVe와 차량용 클라우드 기술이 만들어가는 더 안전하고 편리한 세상을 기대해 본다.

글 / 정구민 (국민대학교)
출처 / 오토저널 15년 8월호 (http://www.ksae.org)  
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