ITS가 車 테스트, QA의 근본적 변화를 요구하는 이유

지능형 교통 시스템의 테스트 과제

2019년 01월호 지면기사  /  글│스파이런트(Spirent Communications) 문의│박 종 열 대리 _ cansales@cansystem.co.kr (주)캔시스템

ITS를 통해서 자동운전을 구현할 수 있는 사람들에게 돌아갈 보상은 엄청나다. 지금 자동차 산업은 어떤 한 브랜드가 일부 스마트하고 창의적인 엔지니어링으로 시장의 상상력을 사로잡아 경쟁사를 압도할 수 있는 절호의 기회이다. 그러나 이러한 도전과 기회는 새로 출현하는 ITS를 보다 엄격하고 철저하며 비용효율적으로 테스트할 수 있는 능력에 달려있다.


오늘날 출시되는 차량들은 첨단 시스템 - 예를 들어 V2X(차량간, 인터넷 그리고 다양한 사회 기반 시설) 및 자율주행 기능을 구현하는 고성능 센서 - 을 탑재하고 있다. 이러한 첨단 기술들은 안전, 정보, 편의성이나 엔터테인먼트 측면에서 운전자와 승객의 경험을 향상시킬 수 있는 잠재력을 활용하여 우위를 점하기 위한 차량 제조사들간의 경쟁을 밑거름 삼아 빠르게 진화하고 있다. 흥미로운 일이긴 하지만 이러한 변화는 차량 테스트 및 품질보증(QA) 관계자들에게 심각하고 시급한 질문을 던진다. 관련 기술의 특성 - 특히 상호운용성과 보안에 관한 요구사항 - 은 테스트 방법과 접근방식에 적절한 조정을 요구하며 업계에 미지의 영역을 제시한다.

무엇이 변화를 주도하는가?

‘automation’이란 자동차에서 점점 더 많은 첨단 기술을 뒷받침하는 원동력 중 하나일 뿐이다. 차량 내부 환경과 차량 외부의 물리적 환경(예: 다른 차량, 보행자, 사회 기반 시설)간 통신의 필요성은 다음의 목표에 수렴한다:

• 승객 정보 및 엔터테인먼트를 위한 인터넷 연결
• 실제 교통상황의 원격 실시간 관제로 차량의 운행 효율 향상 및 연료절감
• 교통신호 및 기타 도로변 인프라와의 통신을 통해 교통 효율성 최적화
• 안전 개선 및 운전자 피해 방지를 위해 보조 주행 기술의 지속적인 개발
• 자율주차 및 기타 운전자 편의 기능의 가용성 증대

기술적인 고려사항과는 별도로, 도로교통은 교통사고를 방지하기 위해 본질적으로 항상 협조해왔다. 결과적으로 점점 더 많은 국가들이 잠재적으로 치명적인 충돌을 막기 위해 경차에 V2V 통신을 의무화하는 것을 목표로 삼고 있다. 이는 모든 이해당사자들에게 도전과제를 제시한다.

ITS(Intelligent Transport System)의 장애물들

자율주행을 구현하는데 있어서 극복해야할 몇 가지 장애물이 존재하며, ‘이를 얼마나 빨리 해결 하는가’가 바로 자율주행 구현의 열쇠가 될 것이다.

1. 이종 시스템 통합
시스템 엔지니어들은 차량 내/외부에서 빠르게 증가하는 다양한 요소들을 예측, 계산, 조정하고 차량이 정보를 올바르게 처리하고 우선순위를 지정할 수 있도록 해야 한다. 자동차 시스템 개발자들은 여러 벤더의 신호를 처리해야 하고 - 차량이 여러 지역에서 판매되도록 설계된 경우 - 도메인마다 다른 프로토콜과 요구사항을 처리해야 한다.

2. 기술적인 복잡성의 회피
안전하고 질적으로 만족스러운 방식으로 자동주행 기능을 제공하기 위해서 각 스마트 차량은 무선 또는 아직 충분히 입증되지 않은 새로운 기술에 수반되는 여러 측면의 이슈와 마주해야 한다. 이러한 복잡성 자체는 더 확장된 시스템의 많은 대상들이 스스로 움직이고, 본질적으로 예측할 수 없는 방식으로 행동하며, 간헐적으로 통신에 영향을 줄 수 있는 신호 조건이 변경될 수 있다는 사실에 의해 배가 된다.

3. 엄격한 요구사항 충족
자동주행 차량이 시장에 수용되기 전에, 다양한 요구사항을 아우를 수 있는 표준 사양이 자리 잡아야 한다:
기능성(Functionality): 간단히 말해, 시스템은 사용자가 기대하는 대로 일관되게 동작해야 하며 합리적인 시나리오 내에서 신뢰할 수 있는 성능을 발휘해야 한다.

상호운용성(Interoperability): 자동차 산업에서 V2X 구현은 필수불가결한 사항이다. 구현의 실패는 곧 차량의 안전성과 고객 경험에 부정적인 영향을 미칠 것이며, 나아가 브랜드의 이미지 실추는 자명하다.

안전성(Safety): 어떤 일이 일어나더라도 시스템은 운전자를 위험에 빠뜨려서는 안 된다. 이는 문자 그대로 ‘어떤 일이 일어날지라도’를 의미하며 시스템의 신뢰도(동작 여부)와 지연시간(충분히 빠르게 동작함)을 포함한다는 사실은 언급할 필요도 없다.

서비스 품질(Quality of Service, QoS): QoS는 전송 서비스의 좋고 나쁨을 판단하는 기준으로서 널리 알려져 있다. ITS를 구현하는 데도 동일하게 적용된다. 차량에 연결되는 것들이 점점 더 많아질수록(인터넷, 기반 시설 등) 차내 네트워크 점검은 - 제대로 동작하고 있는지 - 필수이다.

형식 승인(Type approval): ITS의 기능에 대한 사양이 제정됨에 따라, - 물론 지역마다 다를 수 있겠지만 - 이들 중 일부는 차량 형식 승인 사양 및 기타 규격에 통합될 것이다.

4. 채널 간섭에 대한 신뢰성
자동주행 차량이 사용하는 무선통신 채널은 신호 간섭 및 기타 장애에 의해 영향을 받을 수 있다. 여기에는 커버리지 부족, 네트워크 부하, 대기 간섭(atmospheric interference), 물리적 장애물, 고출력 RF 소스에 의한 의도적이거나 우발적인 교란 상황이 포함될 수 있다. 그 영향이 통신 품질의 저하, 통신의 가용성 또는 완전성 감소, 지연시간의 증가 여부에 관계없이 예측할 수 없는 신호조건을 인식하고 응답할 수 있는 시스템은 한층 더 높은 능력을 갖춰야 하며 운전자에게 안전하고 고품질의 경험을 제공하는 데 필수이다.

5. 사이버 공격에 대한 보안 강화
커넥티드 카에 대한 고의적인 해킹 및 스푸핑(Spoofing) 위험성은 실제로 존재하고 현재도 발생하고 있으며 심지어 증가하고 있다. ITS 통신 신호는 이러한 위험에 그대로 노출돼 있으며, 널리 알려진 기술과 전문지식으로 인해 해킹을 피할 길이 없다. 따라서 시스템은 견고해야 함은 물론, 외부로부터의 공격을 인식하고 그에 대한 적절한 대응을 통해서 브랜드의 명성, 커넥티드 카 기술에 대한 대중들의 신뢰, 무엇보다도 사용자의 안전을 도모해야 한다.

6. 규제 법규 및 표준화 충족
안전 및 상호운용성을 보장하기 위해 전 세계 당국은 ITS와 표준 제정에 적극적으로 관심을 보이고 있으며, 후속으로 관련 규제 법규가 제정될 것이다.

7. 급변하는 시장상황
운전자들은 자동차 시스템에 항상 절대적인 신뢰성을 요구해왔다. 제조업체가 나쁜 평판을 얻게 되면 브랜드 이미지가 실추된다. 소셜 미디어의 부상은 입소문을 증폭시켰으며 모든 참여자들의 영향력을 크게 끌어 올렸다.

한편, 차량-컨슈머 간 통신 기술의 융합은 컨슈머의 경험과 개인 전자기기 시장에서의 빠른 혁신 속도에 의해 소비자의 기대치가 그만큼 높아졌음을 의미한다. 그 결과 시장으로의 진출 타이밍이 그 어느 때보다 중요한 요인으로 꼽히고 있다. 따라서 자동차 제조업체들은 품질을 유지함과 동시에 전반적인 투자를 통제하면서 기술 기회에 보다 신속하게 대응하고 개발주기를 단축해야 하는 상황에 놓여있다.
이는 동시에 ‘민첩성’과 ‘미래 예측’이라는 새로운 능력이 필요함을 의미한다.

승리자의 전리품은

이러한 어려움을 극복하고 ITS를 통해서 자동운전을 구현할 수 있는 사람들에게 돌아갈 보상은 엄청나다. 지금 개발 중인 기술들을 결합하면 현기증이 날정도로 다양하고 잠재적인 차량의 기능들이 제공될 것이며 그중 일부는 의심할 여지없이 당연시 될 것이다. 지금 자동차 산업은 어떤 한 브랜드가 일부 스마트하고 창의적인 엔지니어링으로 시장의 상상력을 사로잡아 경쟁사를 압도할 수 있는 절호의 기회이다. 아마도 처음으로제조업체들이 서로를 앞지를 수 있는 절호의 기회 앞에 서 있음에 틀림없다.

장기적으로 보면, 이 기회는 단순히 경쟁업체를 앞지를 수 있는 정도로 작지 않다. 디지털 파괴가 택시, 숙박, 비디오 대여 및 음악 산업 전체를 변화시킨 것과 동일한 방식으로 자동운전은 자동차 제조사와 운전자간의 정착된 관계를 변화시킬 수 있다. 전혀 새로운 비즈니스를 내세우는 업체가 우후죽순 생겨날지도 모른다. 심지어 자동차 소유의 개념조차 바뀔 수 있다. 그러나 이러한 모든 도전과 기회는 새로 출현하는 ITS를 보다 엄격하고 철저하며 비용효율적으로 테스트할 수 있는 능력에 달려있다.
 

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