소프트웨어 정의 차량 시대의 차량 개발 트렌드와 접근방식

[테크월드뉴스=이혜진 기자] 매스웍스코리아는 지난 28일 오후 ‘오토모티브 컨퍼런스 2021 데이 1’을 개최했다. 이날 행사에서 사토루 아베 매스웍스재팬 매니저는 ‘소프트웨어 정의 차량 시대의 차량 개발 트렌드 및 매스웍스의 접근방식’이라는 주제의 기조연설을 발표했다.

다음은 기조연설 발표 내용이다. 

자동차 산업에서 1980년대 전동화 이후 두 번째 디지털 트랜스포메이션의 원동력인 자동주행차와 커넥티드 카(자동차에 정보통신 기술을 결합한 차)는 매우 복잡한 시스템 구성 탓에 개발 시간 및 비용이 많이 소모된다. 또한 매우 경쟁적인 시장 환경으로 인해 신제품의 타임 투 마켓(적정시점에 소비자가 원하는 제품을 내놓는 것) 단축이 중요하다. 이로 인해 많은 기업은 자율주행차와 커넥티드 카 개발 시간을 단축시키기 위해 새로운 개발 프로세스를 도입하고 있다. 예를 들어 가상 개발, 애자일(agile·혁신을 목표로 빠르게 움직이는 자율경영팀을 내세우는 경영 철학)/스크럼(Scrum·럭비에서 사소한 반칙이 일어났을 때 양 팀 선수들이 어깨를 맞대고 형성하는 집단) 개발, 데브옵스(DevOps·개발과 운영을 병행하는 것), 추상화된 하드웨어 기반의 앱 개발, 인공지능(AI) 알고리즘 기반의 개발 환경 도입이 늘어나고 있다.

현재 자동차 산업의 엔지니어는 친환경차량의 주행거리, 자율주행차의 자율성과 안전성, 커넥티드카의 연결성 향상을 위한 새로운 소프트웨어 및 전기/전자 아키텍처 개발 과제를 해결해야 한다. 

첫째로, 소프트웨어 정의 차량의 서비스 지향 소프트웨어 개발 과제가 있다. 

이를 위해선 고성능 중앙처리장치(CPU)/그래픽처리장치(GPU) 기반의 중앙화된 통합 전기/전자 아키텍처와 함께 새로운 동적 ‘서비스 지향 아키텍처’를 구축하여 VM을 통해 하드웨어와 분리 가능한 복잡한 소프트웨어 기능을 실제로 구현해야 한다. 서비스 지향 아키텍처는 우주항공, 국방, 정보 기술(IT), 소비자 전자제품 산업에 이미 도입된 바 있다. 자동차 산업에서도 차세대 차량 소프트웨어 플랫폼으로서 빠르게 성장하는 중이다.

서비스 지향 아키텍처는 기존 워크플로우를 재사용하여 컴포넌트를 새로운 아키텍처로 마이그레이션할 수 있다는 혁신적인 장점을 제공한다. 이로써 소프트웨어를 처음부터 다시 개발해야하는 필요성을 제거한다. 

매스웍스는 자동차 산업 엔지니어들이 다양한 서비스 지향 애플리케이션과 소프트웨어 아키텍처를 손쉽게 개발할 수 있도록 직관적이며, 협업이 용이한, 그래픽 기반의 플랫폼을 진화시켜왔다. 매스웍스 플랫폼은 새로운 서비스 지향 애플리케이션과 구성요소(메시지, 큐, 클라이언트/서버 관계, 시퀀스 다이어그램)에 대한 모델링 및 시뮬레이션 지원을 지속해서 확대해왔다. 또한 모델 기반 설계를 통해 소프트웨어 아키텍처 설계 및 시뮬레이션을 보다 손쉬운 작업으로 만들어준다.

또한 매스웍스의 시뮬링크는 소프트웨어의 단 한 번 구축 후, 레거시 ECU, 오토사(AUTOSAR) 앱, 고성능 프로세서, ROS/DDS 표준과 같은 다양한 타깃으로의 배포를 지원한다. 

둘째, AI와 고급 알고리즘 개발 과제다. 자동차 산업의 성공적인 AI 적용을 위한 중요한 요소는 도메인 전문가인 엔지니어의 지식이다.

매스웍스는 엔지니어가 자신이 지닌 전문성을 활용하여 AI가 접목된 제품 또는 서비스를 프로그래머나 데이터 사이언티스트의 도움 없이도 손쉽게 개발할 수 있도록 한다. 

매스웍스는 다양한 자동차 소프트웨어와 물리적 모델을 단일 환경에 통합해서 개발할 수 있다. 자율주행차 개발 시, 단일 환경에서 AI 알고리즘이 접목된 비전 디텍터(Vision Detector), 센서 퓨전(Sensor Fusion), 컨트롤러와 같은 소프트웨어와 차량 동역학, 모터, 배터리, 서스펜션 등의 물리적 컴포넌트를 모델링하고, 이를 가상 환경에서 하드웨어 없이도 시뮬레이션, 테스트 및 검증할 수 있다. 자동차 시스템의 시뮬레이션 시에는 다수의 컴포넌트 중 엔진과 같은 고충실도(high-fidelity) 모델을 AI 모델로 대체하여 전체 시스템 시뮬레이션 속도를 더욱 가속화할 수 있다.

셋째, 애자일 데브옵스다. 매스웍스는 개발과 운영 단계를 연결하여 운영 중 시스템에서 발생한 데이터를 활용하고, 운영 중인 시스템에 대한 시뮬레이션 및 업그레이드를 수행할 수 있다. 특히, 상용 시각화 대시보드와의 연계를 통해 이미 배포된 운영 시스템에서 발생한 데이터를 개발자에게 직관적으로 보여줌으로써 시스템의 작동 현황에 대한 가시화된 추적성을 제공한다. 

또한 시스템 요구사항 업데이트에 따른 시뮬레이션을 최대한 빠르게 수행할 수 있도록 데스크탑뿐 아니라 엣지 시스템 및 클라우드에 걸쳐 구동 가능한 시뮬레이션 및 검증 툴을 제공한다.