AUTOSAR 완전 정복: 아키텍처 설계, 도입 및 실행 전략

AUTOSAR는 오랫동안 특정 임베디드 소프트웨어 팀의 전유물처럼 여겨져 왔습니다. 하지만 이제 소프트웨어 정의 차량(SDV, Software Defined Vehicle)으로의 전환을 모색하는 완성차 제조사(OEM), Tier-1 공급업체, 그리고 소프트웨어 리더들에게는 피할 수 없는 핵심 요소로 부상했습니다. AUTOSAR는 표준화와 확장성을 기반으로 현대 자동차 소프트웨어 아키텍처의 중심으로 자리 잡았습니다.

그러나 AUTOSAR를 채택하는 것은 단지 시작점일 뿐입니다. 효과적인 확장을 위해서는 전략적인 아키텍처 설계와 더불어, 여러 제품 라인과 지역에 걸쳐 플랫폼의 일관성을 확보하는 것이 필수적입니다. 또한, 개발 지연이나 기술 부채로 이어질 수 있는 흔한 실수를 사전에 방지해야 합니다. 이 글에서는 AUTOSAR의 성공적인 구현 방법을 심도 있게 살펴보고, 미래 자동차 소프트웨어 전략을 고민하는 리더들을 위한 핵심 인사이트를 제공하고자 합니다.

AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)란 무엇인가?

정의

AUTOSAR는 ‘Automotive Open System Architecture’의 약어로, 2003년 처음 등장한 이래 자동차 소프트웨어의 핵심 표준으로 기능해 왔습니다. BMW, Bosch, Daimler, Continental 등 업계를 선도하는 기업들이 힘을 모아 개발한 이 표준의 목표는 단 하나, 바로 ECU(전자 제어 장치, Electronic Control Unit) 개발 방식의 복잡성과 비효율을 해결하는 것이었습니다. 자동차의 복잡성이 기하급수적으로 높아질 미래를 대비해, 확장성과 재사용성을 모두 높이는 표준을 만들자는 아이디어였습니다.

구성 요소 기반 소프트웨어 아키텍처

AUTOSAR는 거대한 단일 구조(Monolithic) 대신, 독립된 구성 요소 기반의 아키텍처를 채택합니다. 각 소프트웨어 컴포넌트(SWC, Software Component)는 명확하게 정의된 인터페이스 규격에 따라 개발되며, 이를 통해 차량 모델, 플랫폼, 공급업체가 달라져도 그대로 재사용할 수 있습니다. 이러한 모듈화 구조는 다음과 같은 명확한 이점을 제공합니다.

• 개발 속도 향상
• 유지보수 용이성 개선
• 글로벌 팀 간의 효율적인 병렬 개발

Classic Platform vs. Adaptive Platform

현재 AUTOSAR에는 주로 사용되는 두 가지 플랫폼이 있습니다.

• Classic Platform (CP): 이 플랫폼은 자원이 제한적인 ECU 환경에서도 실시간 기능이 안정적으로 수행되도록 설계되었습니다. 주로 파워트레인, 섀시, 바디 제어 등 결정론적(deterministic) 작동이 중요한 영역에 적용되며, 오랜 시간에 걸쳐 검증된 견고함으로 양산 차량에서 널리 사용되고 있습니다.
• Adaptive Platform (AP): AP는 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템), 인포테인먼트, 중앙 집중식 자동차 컴퓨팅 등 고성능 연산이 필요한 영역을 위해 설계되었습니다. POSIX 기반 운영체제, 서비스 지향 통신(예: SOME/IP)을 지원하며, 무선 업데이트(OTA, Over-the-Air)와 최신 소프트웨어 정의 차량(SDV)에 최적화되어 있습니다.

왜 지금 AUTOSAR가 중요한가?

SDV 시대에 AUTOSAR가 필요한 이유

SDV는 단순히 ‘소프트웨어가 더 들어간 자동차’가 아닙니다. 이는 자동차 산업의 패러다임 자체가 바뀌었음을 의미합니다. 이제 소프트웨어는 차량의 핵심 기능을 정의하고, 다양한 파트너 간의 협업을 가능하게 하며, 지속적으로 진화합니다. AUTOSAR는 이 복잡한 생태계를 연결하고 지속 가능하게 만드는 표준으로서, SDV 시대의 필수 인프라입니다.

현대 차량은 100개가 넘는 ECU를 통해 제동, 조향, 인포테인먼트 등 다양한 기능을 제어하며, 그 복잡성은 이미 임계점을 넘어섰습니다. 체계적인 아키텍처 없이는 이러한 복잡성을 결코 감당할 수 없습니다. AUTOSAR는 모듈화와 확장성을 기반으로, 장기적으로 유지 가능한 차량 소프트웨어의 구조와 아키텍처를 제공합니다.

AUTOSAR 도입의 실질적 효과:

• 새로운 플랫폼이나 파트너 도입 시, 기존 코드를 다시 작성하는 대신 AUTOSAR 컴포넌트를 손쉽게 재사용할 수 있습니다.
• AUTOSAR는 하드웨어에 종속되지 않는 미들웨어 역할을 하여, 칩셋 간 유연한 확장성과 시간이 지나도 유효한 업그레이드를 가능하게 합니다.
• 각 시스템 간 통신을 일일이 설계하지 않아도, 아키텍처 내에 정의된 인터페이스와 진단 기능이 안전성, 성능, 유지보수를 모두 지원합니다.

안전성, 연결성, 업데이트 기능을 갖춘 차량에 대한 시장의 요구는 계속해서 증가하고 있습니다. 오래된 분산형 코드베이스 위에 이러한 기능들을 덧붙이려는 시도는 현실적으로 불가능에 가깝습니다. 이것이 바로 점점 더 많은 완성차 제조사들이 AUTOSAR 표준을 기반으로 미래 차량 플랫폼을 설계하는 이유입니다. 이는 단순히 유행을 따르기 위함이 아니라, 당면한 구조적 문제를 해결하기 위한 필연적인 선택입니다.

AUTOSAR의 2025년 성장 동력

글로벌 완성차 제조사들이 빠르게 AUTOSAR 기반 플랫폼으로 전환하고 있습니다. 2025년까지 전 세계 OEM의 절반 이상이 AUTOSAR 기반 아키텍처를 실제 양산 시스템에 적용할 것으로 전망되며, 이는 단순한 기술 검증 단계를 넘어 실질적인 양산 적용을 의미합니다. 인포테인먼트, ADAS, 파워트레인은 물론, 구역(Zonal) 아키텍처까지 포함한 전 분야에서 AUTOSAR의 영향력은 점점 더 확대되고 있습니다.

AUTOSAR의 전략적 중요성을 보여주는 두 가지 강력한 지표가 있습니다.

• 2023년 기준 AUTOSAR 미들웨어 시장 규모는 16억 3천만 달러로, 연평균 11.1% 성장해 2030년에는 34억 달러에 이를 것으로 기대됩니다.
• 같은 기간, 완성차 제조사들이 중앙 집중식 컴퓨팅과 안전 파티셔닝, OTA 업데이트 기능을 우선시하면서, Adaptive Platform이 Classic Platform보다 더 빠르게 성장하며 미들웨어 시장 점유율을 확대할 전망입니다.

성장세는 지역별로 균형을 이루고 있습니다.

• 유럽은 규제 일관성과 표준화 덕분에 시장의 40% 이상을 점유하며 선두를 유지하고 있습니다.
• 아시아태평양, 특히 일본과 한국은 전기차, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 그리고 구역 아키텍처의 대량 생산 도입이 활발히 진행되면서 가장 빠르게 성장하고 있습니다.

동시에, Tier-1 공급업체들은 AUTOSAR 표준에 부합하도록 자사의 도구 및 제품 전략을 새롭게 정비하고 있습니다. 툴체인 호환성, 통합 지원, 미들웨어 버전 관리가 경영진 회의에서 중요한 논의 주제로 떠오르며, 이는 AUTOSAR가 단순한 기술적 이슈 이상의 의미를 갖게 되었음을 보여줍니다.

완성차 제조사들의 AUTOSAR 적용 전략

현대 승용 전기차: CP의 견고함과 AP의 존재감

파워트레인과 바디 컨트롤 등 결정론적 타이밍과 하드웨어 제어가 중요한 영역에서는 여전히 Classic Platform이 지배적인 역할을 수행하고 있습니다. 검증된 AUTOSAR 툴체인과 런타임 환경(RTE, Runtime Environment) 생성 기능은 대량 생산 과정에서 높은 수준의 신뢰성과 효율성을 실현합니다.

한편, Adaptive Platform은 시범 프로젝트 단계를 넘어 핵심 프로젝트 요소로 자리 잡고 있습니다. 인포테인먼트 클러스터, OTA 오케스트레이션, ADAS 모듈 등이 이에 해당합니다. 폭스바겐 및 스텔란티스와 같은 글로벌 완성차 업체들은 서비스 지향형 AUTOSAR 아키텍처를 활용해 구역별 ECU 클러스터에 AP를 구현하고 있습니다. 이와 함께, AUTOSAR Builder와 같은 자동화 구성 도구는 XML 기술서부터 RTE 생성, 기본 소프트웨어(BSW, Basic Software) 계층까지 관리하여 공급업체 간 일관성과 안전성을 확보하고 있습니다.

프리미엄 산업용 차량: 하이브리드 AUTOSAR와 운영 효율

상용차는 차종의 다양성, V2X(Vehicle-to-Everything) 표준, 그리고 대시보드 기반의 차량 관리 기능 등으로 인해 소프트웨어 복잡성이 크게 증가합니다. 볼보 트럭과 같은 완성차 제조사들은 하이브리드 AUTOSAR 아키텍처를 통해 이러한 복잡한 요구사항을 효과적으로 해결하고 있습니다.

• CP는 시간에 민감한 제어 로직을 처리하고,
• AP는 고급 진단, OTA 업데이트, 텔레매틱스 기반 분석 기능을 제공합니다.

이러한 워크플로우는 공급업체 간 협업을 중심으로 설계됩니다. AUTOSAR 툴체인은 여러 벤더의 SWC를 검증하고, 기존 ECU 기술서에서 토폴로지 및 통신 매트릭스를 가져오며, 레거시 데이터를 기반으로 BSW 모듈과 통신(COM) 스택을 구성하는 스크립트를 자동화합니다. 이를 통해 수동 작업을 줄이고, 다양한 차량 모델 변형에 걸쳐 소프트웨어 구성을 효율적으로 확장할 수 있습니다.

차량 자율주행 플랫폼: AP를 기반으로, 통합을 동력으로

L4 이상 차량, 자율주행 셔틀, 로보택시 등 자율주행 시스템에서 Adaptive AUTOSAR는 핵심 실행 플랫폼으로 자리 잡고 있으며 다음과 같은 구조적 강점을 가집니다.

• POSIX OS 지원, 동적 메모리 할당, SOME/IP 등 서비스 지향 통신
• 자율 운영 컴퓨팅을 위한 진단 및 안전 파티셔닝
• AI/ML 워크로드 및 모듈형 센서 퓨전을 가능하게 하는 재구성 가능한 미들웨어 아키텍처

모빌아이(Mobileye)와 나브야(NAVYA)를 비롯한 기업들은 센서 관리, 인식 서비스, OTA 오케스트레이션을 각각 독립된 SWC로 구현하는 AP 중심의 스택을 구축하고 있습니다. AUTOSAR 저작 도구를 통해 가상 기능 버스(VFB, Virtual Functional Bus)에서 RTE로의 추상화를 관리하며, 각 구성 요소의 기능 안전성과 규정 준수를 보장합니다.

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AUTOSAR 글로벌 전개: 도입 격차와 전략적 대비

AUTOSAR 도입은 전 세계적으로 진행 중이지만, 각 지역의 전략과 도입 속도는 뚜렷한 차이를 보입니다.

• 유럽: Adaptive AUTOSAR(AP) 기술 채택에 있어 세계적 선두주자입니다. 폭스바겐, 스텔란티스, BMW 등은 엄격한 규제와 성숙한 Tier-1 생태계를 바탕으로 AP를 구역 혹은 중앙 집중식 아키텍처에 적용하여 ADAS, 인포테인먼트, 무선 소프트웨어 업데이트(SOTA, Software-Over-the-Air) 등 고급 기능을 실현하고 있습니다.
• 일본: AUTOSAR, 특히 Adaptive 도입에 대해 여전히 신중한 행보를 보이고 있습니다. Classic AUTOSAR가 대부분의 차량 시스템에서 핵심 역할을 하고 있으며, 특히 바디, 파워트레인 및 섀시 제어 분야에서 그 비중이 높습니다. 그럼에도 불구하고, 최근 커넥티드 차량 판매가 급증하며 소프트웨어 중심 개발로의 전환 움직임이 서서히 나타나고 있습니다.
• 한국: 현대차와 기아 등 한국의 완성차 제조사는 실용적이고 단계적인 AUTOSAR 도입 전략을 추진하고 있습니다. 차량 제어 기능에는 CP를 적용하여 안정성을 확보하고, 이후 인포테인먼트, 커넥티비티 같은 고급 기능에는 AP를 점진적으로 확장하는 하이브리드 아키텍처 전략을 구사하고 있습니다.
• 미국: AUTOSAR 도입은 다소 분산되는 양상을 보입니다. GM과 포드 같은 전통적인 완성차 업체는 핵심 양산 차량에 CP를 중심으로 운영하지만, 전기차 부문과 선행 개발팀에서는 AP 도입을 적극적으로 모색하고 있습니다. 반면, 테슬라와 리비안 같은 신흥 업체들은 AUTOSAR 표준 대신 자체 개발한 맞춤형 스택을 고수하는 전략을 취하고 있습니다.

2025년, 완성차 업체들이 결코 간과할 수 없는 AUTOSAR의 함정

아무리 견고한 아키텍처라도 체계적인 실행이 뒷받침되지 않으면 실패할 위험이 큽니다. 다음은 AUTOSAR 전략을 무산시킬 수 있는, 피할 수 있지만 그 대가는 결코 가볍지 않은 실수들입니다.

1. 잘못된 플랫폼 선택

   Classic AUTOSAR는 안전이 핵심인 실시간 영역에서는 여전히 최적의 선택이지만, 동적 업데이트나 확장형 컴퓨팅이 요구되는 분야에서는 한계를 보입니다. 반대로 Adaptive AUTOSAR는 이러한 기능을 구현할 수 있지만, 불필요한 도메인에 적용하면 성능 오버헤드와 복잡성만 증가시킵니다. 플랫폼은 도메인의 요구사항에 정확히 맞춰야 합니다.

2. 통합을 일회성 프로젝트로 취급

   소프트웨어는 끊임없이 진화하고 버전은 변하며 공급업체도 달라집니다. 통합을 단발성 과제로 간주할 경우, 필연적으로 표준에서 이탈하거나 재작업, 지연과 같은 문제를 초래하게 됩니다. 표준 준수는 개발 및 전달 주기 전체에 내재화되어야 하는 지속적인 프로세스입니다.

3. 툴체인 단편화

   통합된 도구 체인이 부재할 경우 CP와 AP 구현은 쉽게 괴리될 수 있습니다. 일치하지 않는 XML 처리, 상이한 RTE 계층, 호환되지 않는 설정 형식은 대개 프로젝트 후반, 가장 시간이 촉박할 때 문제로 드러납니다. 내부 팀과 협력사 전반에 걸쳐 툴체인을 표준화하는 것은 원활한 협업과 추적 가능성을 보장하는 핵심입니다.

4. SWC 검증 미흡

   공급업체가 제공하는 SWC가 시스템 요구사항을 완벽히 충족하지 못하는 사례는 흔히 발생합니다. 인터페이스 불일치, 정의되지 않은 실행 단위(runnable) 등이 대표적입니다. 단순히 ‘플러그 앤 플레이’ 방식에 의존하는 것은 큰 위험을 초래할 수 있으므로, 프로젝트 초기 단계에서부터 철저한 정적 검증 프로세스를 마련하는 것이 필수적입니다.

5. 미들웨어 버전 관리 부실

   CP와 AP 툴체인은 빠르게 진화하고 있습니다. 미들웨어 버전을 철저히 관리하지 않으면 런타임 동작이 예기치 않게 변하거나 규정 준수 격차가 발생할 수 있습니다. 특히 버전 불일치는 개발 단계가 아니라 통합 과정에서 드러나는 경우가 많아 문제 해결에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 공급망 전반에 걸쳐 체계적이고 일관된 버전 관리가 필수적입니다.

6. 안전 및 보안 추적성 간과

   AUTOSAR는 ISO 26262 기능 안전과 자동차 사이버보안 표준을 지원하지만, 이러한 지원이 자동으로 확보되지는 않습니다. 요구사항에서부터 실제 코드, 그리고 테스트 단계에 이르기까지 철저한 추적성이 확보되지 않는다면 인증 체계는 쉽게 흔들릴 수 있습니다. 추적성은 사후에 덧붙일 수 있는 선택 사항이 아니라, 초기 단계부터 전 과정에 내재화해야 하는 핵심 요건입니다.

결론

AUTOSAR가 현대 자동차 소프트웨어의 핵심으로 자리를 잡아가고 있는 가운데, 이제 성공의 관건은 실행력의 차이에서 비롯됩니다. 올바른 아키텍처 설계는 기본이며, 진정한 과제는 다양한 모델과 공급업체, 지역 전반에 걸쳐 일관성 있게 확장하는 데 있습니다.

VTI에서는 완성차 제조사와 Tier-1 업체들이 바로 그 과제를 실현할 수 있도록 지원하고 있습니다.

미들웨어 통합에서부터 AP/CP 플랫폼의 조화까지, VTI의 자동차 소프트웨어 개발팀은 복잡한 AUTOSAR 프로젝트에 대해 깊은 도메인 전문성과 실무 수준의 엔지니어링 역량을 제공합니다. 신규 SDV 프로젝트를 시작하든, 기존 스택을 현대화하든, 저희는 설계 단계부터 성능과 확장성, 표준 준수를 모두 충족하는 시스템을 구축합니다.

효율성을 향상시키면서 절차를 간과하지 않고 싶다면, 지금 바로 VTI에 문의하십시오. VTI는 그 중요성을 인식하고 있으며, 성공적으로 구현할 수 있는 역량 또한 갖추고 있습니다.