현대기아차의 '커넥티드 카', 어디쯤 와 있나?

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입력 2017.04.19 16:36:09

윤지원

▲2017서울모터쇼에서 현대자동차 차량지능화사업부장 황승호 부사장이 아이오닉 자율주행차와 함께 자체 개발 중인 커넥티드 카 서비스 플랫폼을 소개하고 있다. (사진 = 윤지원 기자)

지난 9일 폐막한 2017 서울모터쇼는 '미래를 그리다, 현재를 즐기다'라는 슬로건 아래 미래 모빌리티가 현재 우리 삶에 얼마나 근접해있는지를 살펴볼 수 있는 현장이었다. 미래 모빌리티를 대표하는 키워드는 친환경, 자율주행, 그리고 커넥티드 카(Connected Car)라고 할 수 있다. 특히, 모든 것을 연결하는 사물 인터넷(IoT)이 일상에 깊이 침투하고 있는 현재, 자동차 업계에서 가장 큰 화두가 바로 '커넥티드 카'라고 할 수 있다.

대한민국 완성차 업체 중 가장 덩치가 큰 현대·기아자동차는 지난해 상반기까지만 해도 미래 모빌리티를 등한시 하며 기술적으로도 글로벌 자동차 기업들에 비해 뒤쳐져 있다는 업계의 비판을 들어왔다.

그러나 현대차의 친환경 전용 브랜드 '아이오닉' 하이브리드가 지난해 12월 미국 공인연비에서 복합 24.66km/l 을 공인받아 토요타 프리우스 4세대를 뛰어넘어 미국 연비왕에 등극했고, 이어 올해 1월에는 기아차의 친환경 소형 SUV '니로'가 미국 대륙을 횡단하며 평균 연비 32.56km를 달성해 기네스북에 등재되는 등 '친환경' 부문에서 높은 기술력을 과시했다.

또한, 지난 1월 열린 CES 2017에서 도심에서 자율주행하는 아이오닉을 공개한 데 이어 이번 서울모터쇼에서도아이오닉 자율주행차의 자율주행 기술을 선보이며 관련 기술이 세계적인 수준에 도달했음을 입증했다.

특히, 이번 서울모터쇼에서는 차량에 통신망을 연결해 다양한 기능을 수행할 수 있는 커넥티드카 기술까지 선보이는 등 업계의 우려를 기대로 바꿔가고 있다는 평가도 있다.

현대기아차는 지난해 4월, 기존 자동차의 프레임을 전환, 새로운 자동차 패러다임을 제시하는 동시에 미래 라이프 스타일의 혁신을 창조하겠다고 언명하면서, 이를 위해 '커넥티드 카'의 개발 콘셉트와 전략을 공개한 바 있다.

현대차가 밝힌 커넥티드카 개발 청사진

현대기아차 관계자는 자동차가 무한대의 고도화된 정보의 허브(Hub)가 되고, 정보를 집적∙분석∙활용 함으로써 자동차가 모든 생활의 중심이 되는 ‘카 투 라이프(Car to Life)’ 시대를 주도적으로 열겠다는 취지라고 설명했다.

또한 ‘커넥티드 카’ 개발 콘셉트를 '초연결 지능형 자동차(Hyper-connected and Intelligent Car)'로 명명하고, ▲완벽한 자율주행 등 ‘커넥티드 카’ 기반의 중장기 4대 중점 분야와 ▲자동차와 스마트홈 연계 서비스 등 중단기 서비스 분야 ▲차량 네트워크 등 4가지 핵심 기술 조기 개발 등 주요 계획을 발표했다.

이를 위해 연구개발 역량 집중, 우수인재 확보, 과감한 투자 집행과 더불어, 글로벌 전문기업들과 협업하는 ‘오픈 이노베이션(Open innovation)’ 방식도 적극 추진하겠다고 밝혔다.

참고로, 현대기아차가 ‘커넥티드 카’의 기본 개발 방향으로 잡고 있는 '초연결 지능형 자동차'는 정보통신 기술과 차량을 융합시키는 차원을 넘어 자동차 자체가 ‘달리는 고성능 컴퓨터’, 즉 자동차와 자동차, 집, 사무실, 나아가 도시까지 하나로 연결되는 개념으로, 완벽한 자율주행차 실현은 물론, 자동차를 통해 생활 및 업무 전반이 이뤄지는 카 투 라이프 시대의 기반이다.

현대기아차는 시∙공간을 극복한 '초연결 지능형 자동차’를 통해 ‘커넥티드 카’의 글로벌 기준을 선도하며, 미래 모빌리티, 고객, 사회의 새로운 가치를 창출하고, 효율을 극대화 하겠다는 구상을 내놨다.

▲'커넥티드 카(Connected Car)'의 기본 개념도. (자료 = 현대자동차그룹)

중장기 중점 분야·중단기 서비스 분야 설정

현대기아차는 '커넥티드 카'에 기반하는 중장기 4대 중점 분야와 중단기 2대 서비스 분야를 소개했다.

중장기 4대 점검분야는 ▲지능형 원격 지원 서비스 ▲완벽한 자율주행 ▲스마트 트래픽(Smart Traffic) ▲모빌리티 허브(Mobility Hub) 등이다.

우선 '지능형 원격 지원 서비스'는 차량에 원격 접속해 문제를 진단하고 해결하는 기능이다. 차량에 대한 실시간 점검을 통해 사전 또는 돌발상황 발생시 즉각적인 진단, 조치가 이뤄진다.

'완벽한 자율주행'은 차량과 주변의 다른 차량, 도로 등 인프라를 포함한 사물과의 정보교환(V2X, Vehicle to Everything)을 통해 안전한 자율주행 환경을 제공한다.

현 단계에서 상용화되고 있는 자율주행 자동차들은 차에 부착된 센서만으로 주변 환경을 감지해 달리지만, ‘커넥티드 카’ 기술이 접목된 자율주행차는 주변 차량들의 목적지, 운행 방향, 그리고 도로 상황 등의 정보들을 복합적으로 반영해 완벽한 자율주행이 가능해진다.

또 '스마트 트래픽'은 차량의 위치와 교통 상황, 다른 차량들의 목적지 등을 분석해 개별 차량들에게 최적화된 이동구간을 안내해, 시간∙에너지 손실, 환경오염 등 사회적 비용을 최소화한다.

‘모빌리티 허브’는 자동차가 모든 사물들과 지능화된 정보들의 연결 주체가 되는 것을 의미한다. 자동차가 달리는 고성능 컴퓨터화 되어, 이동하는 동안에도 정보가 이어지고, 운전자의 의지가 실행되는 진정한 ‘움직이는 생활공간’으로 거듭나게 된다. 즉 자동차와 자동차, 집, 사무실, 나아가 도시까지 하나로 연결되는 개념이다.

현대기아차는 중단기적으로 ▲스마트폰 연계 ▲스마트홈 연계 서비스 등 2가지 분야에 집중한다.

스마트폰 연계 서비스는 스마트폰의 일부 어플리케이션을 차의 모니터를 통해 실행하고 조작하는 현재의 단계를 더욱 발전시켜 스마트폰의 기능을 자동차로 체현한다. 스마트홈 연계 서비스는 자동차 내부에서 집에 있는 IT, 가전 기기들을 원격 제어한다.

이 외에도 현대기아차는 커넥티드 카를 기반으로 한 추진 분야를 광범위하게 확장할 예정이다.

현대기아차 관계자는 "미래 신성장 동력으로 주력하고 있는 자율주행차, 친환경차와 커넥티드 기술을 결합하면 활용 범위가 상상 이상의 수준으로 확대될 것으로 보고 있다"며 "커넥티드 카 기반의 강력한 영역 확장성은 기존 자동차 프레임의 전환과 함께 긍정적인 선순환적 자동차 생태계를 조성, 국가경제 발전에도 기여하게 된다"고 밝혔다.

▲현대자동차 연구원들이 독자적인 커넥티드 카 운영체제인 'ccOS'를 개발하고 있다. (사진 = 현대자동차그룹)

‘커넥티드 카’ 구현의 기반이 될 4대 핵심 기술 영역에 연구 역량 집중

현대기아차는 미래 커넥티드 카 기반의 핵심 중점 분야의 실현을 가시화 하기위해 4가지 핵심 기술을 선정하고 연구개발 역량을 집중해오고 있다.

4대 핵심 기술은 ▲자동차의 대용량∙초고속 통신을 가능하게 해주는 차량 네트워크 ▲자동차가 생성하는 각종 데이터를 수집하고 연산 능력을 제공하는 클라우드를 비롯해 ▲디지털 환경에서의 방대한 정보를 분석해 의미 있는 데이터로 재가공, 활용하는 빅 데이터 ▲통합적 보안 시스템을 구축하는 커넥티드 카 보안 기술 등이다.

현대기아차는 이들 기술들을 조기에 확보하고 우위를 유지하기 위해 자체적으로 연구 역량을 집중하는 한편, 최고의 관련 기술을 보유하고 있는 글로벌 업체들과 적극적인 협업도 추진해오고 있다.

이에 관해 현대기아차 관계자는 "글로벌 기업들과의 오픈 이노베이션(Open innovation) 방식 공동개발은 현대기아차 주도의 커넥티드 카 시대를 더욱 가속화하고 있다"고 전했다.

▲'커넥티드 카' 인프라의 기본 개념도. (자료 = 현대자동차그룹)

4대 핵심 기술 중 ‘차량 네트워크’ 개발… 글로벌 업체와 ‘오픈 이노베이션’

현대차는 이를 위해 지난해 4월 세계 최대 네트워크 장비와 솔루션 기업인 시스코(Cisco)社와 협업을 선언했다.

두 회사는 현대차그룹 양재 본사 사옥에서 정의선 부회장과 시스코 척 로빈스(Chuck Robbins) CEO 등 두 회사 관계자들이 참석한 가운데 상호 협력을 통해 커넥티드 카 핵심 기술 중 하나인 '차량 네트워크 기술’을 개발하기로 했다.

두 회사는 협업을 통해 차량 내부 데이터 송수신 제어를 위한 차량 내 초고속 통신 네트워크를 구축한다.

차량 네트워크 기술은 차량 내부에서 이뤄지는 데이터의 송수신을 제어하는 기술이다. 현 단계의 자동차는 제어해야 할 데이터 양이 많지 않아 소용량의 저속 네트워크가 기본으로 적용돼 왔지만, 미래 커넥티드 카의 경우 제어해야 할 장치는 물론, 송수신 데이터 양도 방대하게 증가한다. 뿐만 아니라 각종 데이터의 실시간 전달도 필수적이어서, 차량 내 초고속 연결망 구축도 필요하다.

현대차 관계자는 "현재 개발하려고 하는 '차량 네트워크 기술'은 기존 차량 네트워크와 대비해 획기적 속도의 대용량 데이터 송수신은 물론, 차량 내 여러 장치들과 개별 통신 및 제어가 가능하다"고 밝혔다.

현대차는 미래 커넥티드 카의 기초 인프라인 ‘차량 네트워크 기술’의 확보와 함께 클라우드, 빅데이터, 커넥티드 카 보안 기술로 구성되는 커넥티드 카 통합 인프라 개발도 가속화할 예정이다.

또한, 두 회사는 '차량 네트워크 기술'에 대한 협업 외에도 공동으로 커넥티드 카 모의 테스트 프로젝트를 다양하게 진행하며 커넥티드 카 기초 연구를 수행한다.

커넥티드 카 모의 테스트 프로젝트는 다양한 상황에 따른 커넥티드 카의 데이터 흐름을 면밀히 분석하고, 신규 기술들을 검증하기 위한 차원이다. 동시에 다양한 외부 환경과 상황을 인위적으로 구현해 내고, 커넥티드 카가 안정적으로 작동하기 위해 필요한 각종 제어 기술들을 연구하게 된다.

두 회사는 특히 이번 테스트 프로젝트에 국내 스타트업(startup, 벤처기업)을 참여시킴으로써, 스타트업 생태계 조성에 관심을 나타내기도 했다.

현대차는 커넥티드 카를 기반으로 ▲지능형 원격 지원 서비스 ▲완벽한 자율주행 ▲스마트 트래픽(Smart Traffic) ▲모빌리티 허브(Mobility Hub) 등을 중점 추진한다.

한편, 현대기아차 관계자는 "이미 커넥티드 카 핵심 인프라 중 하나인 클라우드 시스템을 3년여 전에 자체 구축하고, 데이터를 전문적으로 분석하는 데이터 사이언티스트 조직을 구성했다"며 "연구개발과 상품성 향상, 고객 의견수렴 등 다양한 분야에서 빅 데이터를 활용하고 있다"고 말했다.

▲현대자동차의 '아이오닉 자율주행차'. (사진 = 윤지원 기자)

협업과 독자 개발 투 트랙…독자 커넥티드 카 전용 운영체제 개발로 경쟁력 강화

현대기아차는 지난해 10월, 커넥티드 카의 핵심 플랫폼 기술인 차량용 운영 체제(OS)를 독자적으로 개발하기 시작했다.

‘ccOS(Connected Car Operating System)’로 명명된 이 운영 체제는 자동차 커넥티비티 환경을 안정적으로 구축하고, 방대한 데이터를 신속하게 가공, 처리할 수 있는 고도화된 소프트웨어 플랫폼을 가리킨다. 즉, PC의 윈도우즈 또는 스마트폰의 안드로이드, iOS와 같이 커넥티드 카의 고성능 시스템을 효율적으로 운영하고 조작하기 위한 운영체제다.

ccOS는 ▲차량 네트워크·차량 제어 등의 기능을 제공하는 차량 연동 프레임워크 ▲내비게이션·멀티미디어·운전자 맞춤형 UX 등의 기능을 제공하는 인포테인먼트 프레임워크 ▲외부 연결 기반 데이터 처리 등의 기능을 제공하는 커넥티비티 프레임워크 등으로 구성된다.

현대기아차는 리눅스 기반의 제니비(GENIVI) 등 오픈 소스를 활용, 커넥티드 카 서비스 구현에 최적화된 소프트웨어 플랫폼을 구축할 계획이다.

*제니비(GENIVI) : 내비게이션, 전화, 인터넷, 음악·뉴스 및 위치정보 등 광범위한 차량 인포테인먼트 기능을 구현할 수 있는 개방형 오픈 소스 소프트웨어 플랫폼.

이를 위해 지난해 6월 남양연구소 차량IT개발센터 내 ccOS 개발을 전담하는 인포테인먼트소프트웨어개발팀을 신설했으며, ccOS 기본 구조에 해당하는 ccOS 아키텍처 설계를 완료하고, 상용화 버전의 기준이 되는 ccOS 레퍼런스 플랫폼(Reference Platform) 개발을 진행하고 있다.

현대기아차는 차종 간 호환성 확보 등을 위한 다양한 시뮬레이션 테스트를 거쳐 2020년경에는 ccOS가 탑재된 ‘초연결 지능형’ 콘셉트의 신차 출시가 가능할 것으로 예상하고 있다.

ccOS 및 차량 네트워크 기술 등이 탑재될 계획인 ‘초연결 지능형’ 콘셉트의 신차에는 운전자가 서비스센터 등의 방문 없이 무선 네트워크를 통해 소프트웨어를 업데이트 할 수 있는 OTA(Over-The-Air)를 비롯해 다양한 커넥티드 카 서비스 적용을 검토 중이다.

▲ccOS 아키텍처(architecture) 개념도. (자료 = 현대자동차그룹)

□ ccOS 기반으로 커넥티드 카의 기술 신뢰성 및 사용자 편의성 혁신

현재 양산되고 있는 자동차에도 다양한 기능과 서비스를 제공하기 위한 수많은 전장부품과 이를 제어하는 소프트웨어가 탑재돼 있다. 하지만 전장부품 간 상호 연동 및 외부와의 연결성이 제한적이기 때문에 각각의 전장부품을 개별 제어하는 임베디드 소프트웨어(embedded software)만으로 작동이 가능하다.

*임베디드 소프트웨어 : PCㆍ스마트폰 등 각종 정보 기기와 자동차ㆍ항공기 등의 기계에 탑재되어 기본 작동을 수행하는 내장형 프로그램.

반면 차량 내 초고속 통신 네트워크 및 무선통신, 사물인터넷 등에 기반한 클라우드, V2X(Vehicle to everything) 환경 하에서 구현되는 커넥티드 카의 경우에는 고성능 차량용 소프트웨어 플랫폼 개발이 필수적이다.

이에 현대기아차는 차량 네트워크, 클라우드, V2X, 빅데이터 등 변화된 환경에 대응할 수 있는 ccOS를 통해 커넥티드 카의 기술 신뢰성 및 사용자 편의성을 혁신할 계획이다.

또한, ccOS를 기반으로 ▲스마트폰 및 스마트홈 연계 서비스와 ▲지능형 원격 지원 ▲완벽한 자율주행 ▲스마트 트래픽 (Smart Traffic) ▲모빌리티 허브(Mobility Hub) 등 현대기아차가 중점 추진 중인 커넥티드 카 관련 기술 및 서비스의 확장성을 제고하고 고도화를 추진한다.

특히 자동차가 네트워크에 연결된 고성능 컴퓨터로 발전하게 됨에 따라 대두되고 있는 해킹 등의 위험을 사전에 예방할 수 있는 보안 기술 개발에도 집중한다. 최근 자동차 해킹으로 인한 차량 도난, 개인 정보 유출뿐만 아니라 차량 조작에 의한 사고 가능성이 제기되는 등 향후 자동차 보안 문제는 커넥티드 카 관련 기술 진보의 신뢰도 제고를 위해 최우선적으로 해결해야 할 과제로 떠오르고 있기 때문이다.

또한, 이 같은 콘셉트의 ccOS의 개발은 차종 간 호환성이 강화된 표준화된 소프트웨어 플랫폼으로 활용할 수 있어, 커넥티드 카 서비스의 안정성 제고는 물론 개발 기간 단축 및 비용 절감 효과도 예상된다.

▲현대자동차 연구원들이 ccOS 기술을 개발 중이다. (사진 = 현대자동차그룹)

□ 커넥티드 카 대중화 선도해 글로벌 선도 업체로 도약

현대기아차는 현재 ▲고성능 컴퓨팅(high-performance computing) ▲심리스 컴퓨팅(seamless computing) ▲지능형 컴퓨팅(intelligent computing) ▲시큐어 컴퓨팅(secure computing) 등 ccOS 4대 핵심 기술 구현에 주력하고 있다.

고성능 컴퓨팅은 고성능 차량용 반도체를 활용해 차량 내·외부의 대용량 데이터를 처리하고, 딥 러닝(Deep Learning) 등 고도화된 IT 기술을 지원할 수 있도록 차량용 시스템 성능을 최적화 하는 기술이며, 심리스 컴퓨팅은 차량의 온·오프라인 상태에 관계없이 끊김 없는 서비스를 제공하고, 주변의 인프라 및 스마트 디바이스와 연계하여 외부 기기에서의 사용자 경험을 차량 환경에서도 이용할 수 있게 만든다.

또한, 지능형 컴퓨팅은 운전자의 의도 및 상태를 적절히 파악해 지능화된 맞춤형 서비스를 제공하는 기술이며, 시큐어 컴퓨팅은 차량 내·외부 네트워크를 항시 감시하고 샌드박싱(sandboxing) 기술 등을 통해 차량의 안전 및 운전자의 데이터와 연관된 부분을 분리함으로써 시스템을 보호한다.

*샌드박싱 기술 : 외부로부터 들어온 프로그램을 바로 실행하지 않고 보호된 영역에서 분리하여 실행함으로써 외부로부터 들어오는 파일과 프로그램이 내부 시스템에 영향을 주는 것을 방지하는 기술.

현대기아차 관계자는 "ccOS 개발을 통해 커넥티드 카 대중화 시대를 가속화할 기술 리더십의 확보뿐만 아니라 자동차 판 4차 산업 혁명을 주도함으로써 진정한 글로벌 선도 업체로 도약할 수 있을 것으로 기대하고 있다"며 "특히 IT, 에너지, 서비스 등 이종산업과의 기술 융합에 기반하는 커넥티드 카 관련 기술의 내재화는 우리나라 산업 생태계 전반에 긍정적 영향을 미쳐 미래 성장 동력 및 일자리 창출 등 국가경제 활성화에도 크게 기여할 것"이라고 내다봤다.

한편, 시장조사 기관 BI 인텔리전스(Intelligence)가 최근 발표한 자료에 따르면, 2020년 전 세계 자동차 생산량 9200만대 중 75% 수준인 6900만대를 무선이동통신과 연결된 커넥티드 카가 차지할 것으로 전망했다.

▲2017서울모터쇼 현대차 전시관에 마련된 '스마트 하우스 콘셉트 모델'. 현대차는 커넥티드 카 기술에 기반해 아이오닉 자율주행차 안에서 집안의 가전제품을 제어하는 기술을 시연했다. (사진 = 윤지원 기자)

2025년 모든 자동차에 고도화된 커넥티드 카 시스템 적용 전망

최근 사물인터넷(IoT: Internet of Things), 특히 자동차 중심의 사물인터넷에 대한 관심은 증가하고 있다. 무엇보다 자동차 중심의 사물인터넷 파급력은 다른 사물인터넷의 효과보다 압도적인 것으로 알려졌다.

액센츄어 보고서에 따르면, 지난해 기준 텔레매틱스, 폰-커넥티비티 등 하위 단계의 커넥티드 카 기술이 적용된 차량은 전체 자동차 시장에서 35% 수준에 불과했지만, 2025년에는 모든 차량이 고도화된 커넥티드 시스템을 적용할 것으로 예상된다.

또한, 맥킨지는 지난해 전 세계 자동차 업체들과 IT업체들이 카-커넥티비티 서비스를 통해 300억 달러의 매출을 올렸지만 2030년에는 1조 5천억 달러로 연평균 30% 수준의 성장세를 나타낼 것으로 전망했다(맥킨지 보고서).

이에 따라 자동차 업체들과 IT 업체들을 비롯해 커넥티드 카 개발 경쟁이 치열해지고 있다.

현대기아차는 커넥티드 카 기준을 선도하겠다는 목표 하에 연구개발 역량을 집중하고, 우수인재를 확보하는 한편 과감한 투자를 집행한다는 계획이다.

현대∙기아차 관계자는 "자동차는 미래 커넥티드 라이프에서 가장 광활한 미개척지”라며 “커넥티드 카 기술 주도를 통해 자동차가 생활 그 자체가 되는 새로운 자동차 패러다임을 제시하겠다”고 밝혔다.

윤지원 yune.jiwon@gmail.com