최근 자동차 업계에서는 소프트웨어가 규정하는 자동차로 직역할 수 있는 SDV^{Software-Defined Vehicle}가 주요 화두로 떠오르고 있다. SDV는 소프트웨어가 자동차의 차체, 엔진, 인포테인먼트 시스템 등 각종 하드웨어를 제어하는 자동차를 뜻한다. SDV와 전통적인 자동차를 구분하는 결정적인 차이는 하드웨어와 소프트웨어 간의 관계, 즉 자동차의 각종 기능을 제어하는 주체가 하드웨어와 소프트웨어 둘 중 어느 것인가 하는 점이다.

전통적인 자동차는 하드웨어 부품을 중심으로 만들어져 있다. 자동차의 기능을 제어하는 컨트롤러, 칩셋 등의 장치는 동력원인 엔진과 스티어링휠을 비롯한 조향장치, 브레이크, 오디오, 내비게이션, 차량 시트, 또한 카메라나 라이다^LiDAR와 같은 ADAS^{Advanced Driver Assistance System❶} 관련 장치 등 각 하드웨어에 나뉘어서 탑재되어 있다. 소프트웨어도 하드웨어별로 상이한 제어 시스템에 제각각 내장되어 있다. 그래서 전통적인 자동차의 소프트웨어는 하드웨어에 종속되어 있는 모습이다.

그러나 자동차 업계의 최대 이슈로 떠오른 SDV는 하나 또는 소수의 전용 운영체제^OS와 제어용 컨트롤러가 엔진이나 전기모터, 배터리, 스티어링휠 등 주행 관련 장치에서부터 ADAS, 오디오와 같은 안전, 편의 장치 등 모든 하드웨어를 제어한다. 단일 OS가 디스플레이, 스피커, 마이크, 카메라, 적외선 센서 등 다양한 하드웨어를 제어하는 스마트폰과 유사한 모습이다. 이런 관점에서 일각에서는 자동차는 바퀴 달린 스마트폰이 될 것이라고 전망한다. 최초로 SDV를 상용화한 기업은 전기차와 자율주행차 분야에서 혁신을 주도해온 테슬라^Tesla이다. 테슬라가 만드는 모든 차종인 모델 S, Y, 3, 사이버트럭은 소프트웨어를 중심으로 설계되어 있고, 소프트웨어의 업그레이드를 통해 자동차의 성능이나 기능을 지속적으로 업데이트하고 향상시킬 수 있다.

SDV의 구조적 특징은 자동차의 전기전자 장비를 관리하는 컨트롤러와 케이블 등의 설계 방식인 전기전자 아키텍처^{Electrical & Electronic Architecture❷} 측면에서 잘 드러난다. 전통적인 자동차에 쓰이는 전기전자 아키텍처는 각 하드웨어별로 컨트롤러와 칩셋 등 제어 시스템이 분산해서 장착되어 있어 분산형 아키텍처라고 부른다.

이와 달리 SDV는 기능별 아키텍처^{Domain Architecture} 또는 영역별 아키텍처^{Zonal Architecture}로 설계되어 있다. 기능별 아키텍처는 자동차의 여러 장치를 파워트레인^Powertrain, 보디^Body, 섀시^Chassis, 인포테인먼트 등 약 4~5개의 기능군으로 분류하고, 각 기능마다 도메인 컨트롤 유닛^{Domain Control Unit, DCU}이라 불리는 컴퓨터로 관리하는 방식이다. 기능별 아키텍처는 유사한 기능별로 장치를 묶어서 제어하는 방식이므로 기능별 업데이트가 용이하다는 장점을 지닌다. 그러나 각 DCU에 연결되는 전기전자 장치가 점점 많아지거나 장치들의 물리적 위치가 멀어질수록 DCU와 장치를 연결하는 케이블의 배선 구조가 복잡해지고, 케이블의 길이와 무게도 늘어나서 자동차가 무거워지고 연비가 나빠지는 단점이 있다. 또 각 DCU 간 정보 공유나 여러 DCU가 협동해서 작동하는 과정에서 종합 관리하는 주체가 애매하다는 것도 단점이 되고 있다.

기능별 아키텍처의 단점을 보완할 수 있는 방식이 1~2개의 고성능 컴퓨터가 모든 장치를 제어하는 영역별 아키텍처이다. 영역별 아키텍처는 차량을 운전석 영역(전면 왼쪽), 조수석 영역(전면 오른쪽) 등과 같이 몇 개의 물리적 영역으로 나누고, 각 영역에 위치한 모든 장치를 해당 영역을 관할하는 컨트롤러에 연결하는 방식이다. 영역별 아키텍처에서는 판단의 주체가 OS가 설치된 중앙집중식 고성능 컴퓨터로 단일화되어 있어 여러 기능을 종합 조정하기에 용이하다. 또한 각 장치는 가장 가까운 컨트롤러에 연결하는 식이므로 장치 연결용 케이블의 길이와 무게를 대폭 줄일 수 있고, 그만큼 자동차의 연비 또는 전비 등 에너지 효율이 좋아지는 부수적인 효과도 기대할 수 있다.

SDV의 차별적인 특징은 소비자에게 다양한 혜택을 제공하는 기반이 된다. 소비자는 ▲손쉽게 자동차를 관리할 수 있다. OTA^❸를 통해 가정이나 사무실, 주차장 등 소비자가 원하는 장소에서 원하는 시점에 소프트웨어 업그레이드를 진행할 수 있다. 차량 성능이나 각종 기능을 무선으로 업데이트하는 OTA는 소비자가 SDV의 편리성을 가장 크게 체감할 수 있는 기능이다. ▲자동차의 각종 기능을 자신의 취향이나 운전 습관에 맞춰 최적화할 수 있다. 가감속, 브레이크 작동 시점이나 작동 수준, ADAS의 활성화 수준, 충전 시점 설정 등 다양한 기능을 소비자의 운전 습관이나 생활 패턴에 맞춰 설정해 보다 편안하고 쾌적한 주행 경험을 얻을 수 있고 에너지 효율의 향상도 기대할 수 있다. ▲다양한 맞춤형 서비스를 제공받을 수 있다. 주행 관련 데이터를 통해 운전 습관, 자주 다니는 이동 경로, 생활 패턴 등 자동차 이용과 관련된 소비자의 성향을 분석할 수 있어서 충전, 보험 등 자동차 사용 과정에서 이용하는 각종 서비스를 자신의 성향에 맞춰 구성하고 적용할 수 있기 때문이다.

자동차 제조사도 SDV를 통해 다양한 이점을 기대할 수 있다. ▲생산 시간이나 비용을 줄일 수 있어 생산성을 크게 높일 수 있다. 하드웨어의 표준화, 공용화를 통해 부품의 종수를 대폭 줄일 수 있고, 차체 구조의 단순화를 통해 컨트롤러와 케이블을 비롯한 각종 부품의 사용량도 크게 줄일 수 있어서다. ▲제품 개발의 효율성을 대폭 높일 수 있다. R&D 조직은 하드웨어의 표준화, 공용화 덕분에 소프트웨어 개발에 좀 더 집중할 수 있고, SDV를 통해 수집되는 최신 교통, 주행 관련 데이터를 활용해 사용자 경험에 최적화된 성능이나 기능을 신속하게 개발할 수 있다. ▲부가적인 사업 기회를 창출할 수 있다. 스마트폰 앱을 한때 BMW가 차량 판매 이후에 열선 시트나 마사지 기능과 같은 부가적인 기능에 적용했던 구독 사업 모델이나 스마트폰용 앱을 유료로 판매하듯이 신규 기능용 소프트웨어를 판매하는 것과 같은 신규 수익원을 발굴하기에 용이하다.

현대자동차를 비롯해 메르세데스-벤츠, 폭스바겐, 도요타 등 선도적인 자동차 제조사들 모두 SDV 개발을 서두르고 있다. 현대자동차는 전문 자회사인 42dot 및 글로벌 소프트웨어 센터 등 전문 조직을 주축으로 SDV 개발을 추진하고 있다. 현대자동차는 전자·편의^Comfort, 주행 성능^Driving, 인포테인먼트^Infotainment, ADAS의 4가지 기능별로 나눈 기능 집중형 아키텍처^{Domain Centralized Architecture}를 개발하고 있다. 그동안 인포테인먼트와 ADAS 영역의 통합 제어 개발에서 성과를 거두었다고 하며 2025년까지 전자·편의, 주행 성능 영역의 통합 제어 기술도 개발할 예정이라고 한다. 또한 모든 고객이 정비소에 직접 가지 않고 원하는 시간, 장소에서 필요한 서비스를 제공받는 경험을 할 수 있도록 2025년까지 모든 차종에 OTA 방식의 소프트웨어 업데이트 기능을 적용한다는 계획도 공개한 바 있다.

메르세데스-벤츠는 2024년경 자체 OS인 MB.OS를 기반으로 하는 SDV 플랫폼을 적용한 신차를 출시할 계획이다. MB.OS는 자율주행, 인포테인먼트, 차량 제어 기능을 모두 담고 있는 벤츠의 자동차 전용 OS이다. 폭스바겐, 도요타는 SW 전문 자회사를 설립해 독자 OS 개발을 추진하고 있다. 폭스바겐은 지난 2020년 SW 전문 자회사 카리아드를 설립해 자체 OS인 VW.OS 개발을 추진하고 있다. 도요타 역시 SW 전문 자회사 우븐플래닛홀딩스를 주축으로 자율주행 기능에 초점을 둔 SDV를 개발하고 있다.