SDV 시대를 앞당기는 핵심 동력: KD, 차량용 ‘Optical Multi-giga Technology’로 차세대 자율주행 및 인포테인먼트 표준 제시

KD의 차량용 광학 네트워크 아키텍처 개념도. 도메인 컨트롤러를 중심으로 IO Zone Concentrator, 센서, 액추에이터, ADAS 시스템이 연결되며, 각 데이터 링크는 트랜시버-커넥터-광섬유-커넥터-트랜시버의 3요소 구조로 구성된다. 

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◼︎배경: 레거시 카퍼(Copper) 케이블의 한계와 마주한 완성차 업계

수십 년 동안 구리 트랜시버는 저비용과 높은 견고성의 균형 덕분에 자동차 네트워크의 표준으로 자리 잡아왔다. 그러나 이런 유형의 트랜시버는 차폐 연선(shielded twisted pair) 환경에서 최대 10Gb/s까지만 구현할 수 있기 때문에 물리적 한계에 도달하고 있는 반면, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 자율주행, 통합 커넥티비티의 대역폭 수요는 10Gb/s를 훨씬 초과하는 속도를 요구하고 있다. 이런 속도 이상에서는 구리가 전송 거리, 간섭 취약성, 에너지 소비 측면에서 상당한 제약을 받게 될 수밖에 없다. 특히 전기차의 경우 이런 한계는 더욱 치명적이며, 에너지 효율과 차량 주행거리는 배선 하니스의 무게와 상호 연결에 소비되는 전력의 영향을 직접적으로 받게 된다.
자율주행 레벨 3 이상 고도화와 고해상도 IVI 시스템의 확대로 차내 데이터 트래픽이 기하급수적으로 증가에 따라, 기존 구리선(Copper) 기반 멀티기가비트 이더넷은 늘어나는 대역폭을 감당하기 위해 케이블이 두꺼워져 차량 무게를 증가시킬 뿐만 아니라, 가혹한 차량 환경에서 발생하는 전자파 간섭(EMI) 및 전자파 적합성(EMC) 이슈를 해결하기 위해 막대한 차폐 비용의 요구 및 향후 추가적인 속도 증가에 어려움이 예상된다.



◼︎기술 혁신: KD의 Optical Multi-giga Technology 

전기전자공학회(IEEE)와 업계 전문가들의 추정에 따르면, 고도 자율주행 기능을 갖춘 차량은 센서의 수와 종류에 따라 150Gb/s 이상의 원시(raw) 실시간 데이터를 생성할 수 있다. 이런 아키텍처는 이미 2030년까지 최대 25Gb/s, 이후에는 50Gb/s 수준의 속도를 처리할 수 있는 내부 통신 링크를 요구하고 있으며, 이는 현재 구리 기반 기술의 한계(연선 기준 최대 약 10Gb/s)를 초과하는 수준이다.
이런 기술 및 시장흐름에 따라, KD는 전자, 광학, 기계 기술을 하나의 장치에 깊이 통합한 솔루션을 개발했으며, 이를 통해 구리 기반 솔루션과 유사하거나 그보다 더 낮은 비용을 달성했다. KD가 선보이는 ‘차량용 광학 멀티기가비트 기술(Optical Multi-giga Technology)’은 이런 글로벌 OEM 및 티어 1의 고충을 근본적으로 해결하는 광학기반 차세대 네트워킹 솔루션이다.
광섬유(Glass Optical Fiber)를 매체로 사용하는 이 기술은 초당 수십 기가비트(Gbps)의 대역폭을 안정적으로 전송하면서도, 자동차 엔지니어들이 가장 까다롭게 여기는 물리적·환경적 제약을 완벽히 극복했으며, 다음과 같은 주요 핵심기술 특징을 보여준다.




구리 케이블(SDP1)의 주파수 대역별 신호 감쇠 특성과 광섬유(OM3)의 비교 그래프. 구리는 고주파 구간에서 감쇠가 급격히 증가하고 노화(aging) 후 신호 품질이 저하되는 반면, 광 트랜시버는 감쇠 보상 회로가 불필요해 실리콘 면적 축소, 저지연, 저전력 소비, 원가 절감이 가능하다.



1. Multi-Gbps 초고속 데이터 전송 - 고해상도 카메라 및 센서 환경에서 요구되는 대용량 데이터를 안정적으로 처리할 수 있도록 Multi-Gbps급 전송 성능을 지원하며, 이는 ADAS 및 Autonomous Driving 시스템에서 요구되는 실시간 데이터 처리 환경에 적합하다
2. Lower weight - Increased overall fuel efficiency, especially in EV  광 케이블 기반 구조는 기존 Copper 하네스 대비 경량화에 유리하다. 이는 전기차 효율 향상과 차량 설계 최적화 측면에서도 중요한 장점으로 작용한다.
3. Security proved - Not easy hackable로 강화되는 Automotive Security와 함께 보조를 맞춘다
4. EMC-free - 광통신은 전자파 간섭에 매우 강한 특성을 가진다. Optical Multi-giga Technology는 고전압 기반 전기차 환경에서도 안정적인 데이터 전송 품질을 유지할 수 있으며, EMC 대응 부담을 줄일 수 있다.
5. Galvanic Isolation – 광케이블로 연결되는 양단을 절연시키는 효과로인해, 예상치 못한 Surge나 전기적 이상신호의 전달을 원천적으로 봉쇄한다
6. Small bending radius. – GOF 광케이블은 접히는 반경에 제한이 없으며, 그 Bending 횟수도 구리 대비 월등히 크다
7. IEEE 802.3cz standard compliant. – Global Standard로 누구에게나 열린 그리고 안정적인 표준화
8. Longer range - 차량 내 중앙집중형 아키텍처 및 Zonal Architecture 확대에 따라 장거리 데이터 전송 요구가 증가하고 있다. Optic은 Up to 40 meters with 4 inline connectors을 제공한다
9. 확장성 - Same Harness up to 100 Gb/s.




KD 광섬유 케이블의 극소 굽힘 반경 시연. 구리 동축 케이블로는 불가능한 수준의 굴곡이 신호 손실 없이 구현되며, 반복 굽힘 횟수에서도 구리 대비 압도적인 내구성을 보인다(좌). 
KD 차량용 광학 커넥터 3D 렌더링. 듀플렉스(2채널) 구조로 설계된 이 커넥터는 차량 환경의 진동, 온습도 가혹 조건에 대응하며, 기존 차량 네트워킹 아키텍처와의 호환성을 고려한 인터페이스를 채택하고 있다(중). 
KD 차량용 광학 트랜시버 핵심 광학 엔진 클로즈업. 전자·광학·기계 기술이 하나의 패키지에 집적된 이 모듈은 구리 기반 솔루션과 유사하거나 낮은 원가로 멀티기가비트급 차량 광통신을 실현하는 핵심 소자다(우).
 

[KD 핵심 기술 사양]
- 물리 계층 대역폭: 최소 10Gbps ~ 최대 50Gbps+ 100Gbps 확장 가능
- 전자파 노이즈: EMI / EMC 무결성 (Zero EMI)
- 중량 절감 효과: 기존 카퍼 동축 케이블 대비 최대 60% 경량화
- Supported max channel length: >40m for at least up to 50Gbps 
- Latency: 10BASE-AU 1.1㎲ / 25BASE-AU 0.45㎲ / 50BASE-AU 0.23㎲


 


◼B2B 핵심가치(Why Optics?)     

1. 엔지니어가 신뢰하는 '물리적 완벽성(Perfect EMC Free)’
광학 기술은 신호 전송 과정에서 전자파를 유도하거나 받지 않는다. 고전압 배터리와 인버터 주변을 통과하더라도 신호 왜곡이나 패킷 손실이 전혀 없어, 하드웨어 설계 엔지니어들은 EMC 필터 및 차폐 스크린 설계에 소요되는 개발 기간(Time-to-Market)을 획기적으로 단축할 수 있다.

2. 의사결정권자가 확신하는 '비즈니스 경제성(TCO 절감 및 경량화)’
차량 경량화는 전기차(EV)의 주행거리 연장과 직결된다. KD의 광 케이블 하네스는 기존 와이어링 하네스 대비 최대 60% 이상 가볍고 유연해 차량 조립 공정을 단순화할 뿐만 아니라, 보다 경쟁력 있는 가격의 배경이 된다. 아울러 가파르게 상승하는 원자재(구리) 리스크로부터 자유로워 장기적인 총소유비용(TCO) 절감과 공급망 안정성을 보장한다.

3. 글로벌 표준 및 검증된 신뢰성(Automotive Reliability)
차량용 컴포넌트가 갖춰야 할 가혹한 내구성을 충족한다. 고온·다습·진동 등 차량 고유의 내부 환경 신뢰성 평가를 통과했으며, 글로벌 표준 기구인 IEEE의 차량용 광학 규격을 준수해 기존 차량 네트워킹 아키텍처와의 매끄러운 호환성을 자랑한다.


 


◼결론: 미래 모빌리티 아키텍처의 필수 선택 

자동차 산업은 이제 단순한 전기·전자 시스템을 넘어 데이터 중심 플랫폼으로 진화하고 있다. 차량 내 데이터 트래픽이 지속적으로 증가하는 상황에서 기존 네트워크 구조만으로는 미래 요구사항을 만족시키기 어렵다.
이에 광 기반 초고속 네트워크는 이런 한계를 극복할 수 있는 유력한 대안으로 주목받고 있으며, 주요 글로벌 OEM 및 티어 1들에게서 SDV 및 자율주행 시대의 핵심 인프라로 자리잡고 있다.
KD는 Optical Multi-giga Technology는 단순히 데이터 전송 속도를 높이는 것을 넘어, 완성차 업체가 복잡한 SDV 아키텍처를 가장 안전하고 경제적으로 구현할 수 있도록 돕는 엔지니어링 솔루션 제공자가 될 것이다.

 

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AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)

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