아날로그 자동차 `디지털 욕망`의 바로미터
In-Vehicle Networking
2007년 04월호 지면기사  / 기획 | 윤 범 진 수석 전문기자 (bjyun@autoelectronics.co.kr)

자동차는 섀시(Chassis) 제어나 파워트레인(Powertrain)에 혁신적인 안전성 및 성능 특성을 제공하는 전자 시스템이 도입되면서 보다 안전하고 쾌적한 환경을 제공할 수 있게 되었다.
그러나 자동차의 고기능화와 정보화에 따라 전자장치와 와이어 하네스(Wire Harness)가 해마다 증가하고 있다. 이에 따라 와이어 하네스의 경량화 및 차내 정보의 공용화를 목적으로 차량용 네트워크의 도입이 활발하게 이루어지고 있다.
차량용 네트워크는 취급되는 데이터의 내용에 따라 보디계 네트워크, 제어계 네트워크(엔진이나 브레이크 등), 정보계 네트워크로 분류되고 있다. 예를 들어 정보계 네트워크의 경우 AV기기, 내비게이션, ITS 기기를 연결한다.
자동차는 하나의 임베디드 시스템(Embedded System)이라고 할 수 있다. 오늘날 신형 자동차 모델에 사용되는 마이크로컨트롤러는 경차의 경우 약 30개, 고급 승용차의 경우 70개가 넘는다.
자동차에는 이처럼 수십 개의 마이크로컨트롤러가 탑재되어 주행 제어나 안전 시스템을 제어한다. 이러한 독립된 다수의 마이크로컨트롤러 시스템을 보다 적은 와이어 하네스로 적절히 제어하기 위해서는 바로 차량용 네트워크가 중요한 역할을 담당한다.
차량용 네트워크는 현재 광대역화와 저가격화로 인해 다수의 표준 규격이 공존하고 있는 상황이다. 예를 들어 제어계에는 사실상(de facto)의 표준이라고 할 수 있는 CAN (Contro-ller Area Network)을 비롯해 저가의 LIN(Local Interconnect Network), 그리고 광대역의 FlexRay™가 공존하고 있다. 또한 정보계에는 유럽 자동차 업체들이 주도하고 있는 MOST(Media Oriented Systems Transport)와 미국·일본 자동차 업체들이 중심이 돼 개발하고 있는 IDB1394가 있다.
일본 야노경제연구소(Yano Research Institute)가 지난 해 11월 발표한 자동차 내의 통신 네트워크에 관한 실태조사보고에 의하면, 제어계 표준 규격의 노드 수가 2005년에 7.8억 노드에서 2015년에는 26.4억 노드로 약 3배가 늘어날 전망이다. 이와 함께 이번 조사에 응한 반도체 업체, 시스템 업체, 자동차 제조업체, 소프트웨어 개발업체들은 제어계 차량용 네트워크 분야에서 앞으로 10년 내에 FlexRay가 CAN을 대체할 것으로 내다봤다. 한편, 멀티미디어계 표준 규격 노드의 수는 RSE(Rear Seat Entertainment)나 스피커 탑재 수의 증가로 2005년에 2,300만 노드에서 2015년에는 9,700만 노드로 약 4배가 증가할 것으로 전망됐다.

제어계 네트워크 동향
야노연구소 발표자료에 따르면, CAN은 경차의 파워트레인계와 1차 안전(Active Safety)계 제어를 중심으로 향후 5년간 노드 수가 지속적으로 증가할 전망이다. 또한 CAN은 고장 진단 통신에 있어서 필수적이기 때문에 감소 가능성이 희박하다는 분석이다. 보디계 네트워크 프로토콜인 LIN은 액추에이터나 센서가 컨트롤러와 일체화되고 노드의 소형화가 진행됨에 따라 보급이 확대될 것으로 전망했다. 유럽에서 보급되기 시작한 LIN은 도어 미러 내장의 플래셔(방향지시기)나 센서와 같이 배선 공간이 좁은 장소에서의 애플리케이션이 개발되면서 CAN 이상의 보급 확대가 기대된다. 제어계 차량용 네트워크 시장에서 현재 가장 큰 관심은 FlexRay의 보급 추이다. 2006년 이후 유럽 고급 차종에 고속 FlexRay의 도입이 진행되고 있지만, 아직은 파일럿 애플리케이션 단계로 2010년 무렵 브레이크-바이-와이어(brake-by-wire)의 실현이 예상된다.
일본의 자동차 메이커들은 JasPar를 통해 세계적으로 저속 FlexRay 보급을 추진하고 있으며, 2009년 무렵부터 파워트레인계에 FlexRay 도입이 본격화될 것으로 야노연구소는 내다봤다.

정보계 네트워크 동향
현재 사실상의 표준인 MOST는 2008년 도요타의 도입 결정에 따라 보급이 전세계적으로 진척될 것으로 예상되며, 애플의 iPod 등 오디오 관련 기기와의 인터페이스 동향이 업계의 관심을 모으고 있다.
한편, IDB1394는 이미지 데이터 통신에 유리한 프로토콜로 컨수머 기기와의 연결성과 400Mbps의 광대역 특성을 살린 동영상 송신에 경쟁력을 가지고 있다. 야노연구소는 IDB1394가 북미에서 차량 디스플레이 등 주로 RSE 시장을 중심으로 보급되어 이후 오디오 관련 기기로 확대될 것으로 전망했다.
MOST와 IDB1394의 규격간 경쟁에 대해 이 연구소는 MOST의 광대역화에 주목했다. MOST의 광대역화는 결국 IDB1394와의 숙명적인 접전을 의미하기 때문이다. 그러나 현재의 멀티미디어 네트워크는 아날로그 회선이 주류이며, 아날로그 대 디지털의 경쟁 구조가 얼마간 지속될 것으로 보여 규격 간 경쟁은 디지털 양쪽 규격의 디바이스 가격 하락을 유발하여 자동차 정보전달의 디지털화에 기폭제가 될 것이란 긍정적인 면이 있다고 연구소 측은 진단했다.
다음은 각 통신 프로토콜에 대한 소개와 함께 기술사항들을 살펴보기로 한다.



AEM_Automotive Electronics Magazine


<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>


  • 100자평 쓰기
  • 로그인


  • 세미나/교육/전시

TOP