SDV에 달라지는 車 전자부품…ECU 줄이고 기능은 집적
아이티데일리 (IT DAILY) ·
✦ AI 요약
SDV 확산으로 자동차 전자부품은 기능 중심에서 차량 내 위치 중심으로 바뀌고 있다.
기존 도메인 구조는 기능별 제어기 구성이고, 조널 구조는 구역별로 센서·구동장치를 묶어 존 컨트롤러에 연결한다.
BMW와 현대차그룹은 조널·CODA 구조를 적용하며 제어기와 배선을 줄이고, 고속 응답이 필요한 장치는 근거리 제어를 유지한다.
소프트웨어 중심 자동차(SDV) 확산으로 자동차 전자부품 구성 방식이 기능 중심에서 차량 내 위치 중심으로 바뀌고 있다. 기능별로 분산됐던 ECU는 축소되고, 주요 연산은 중앙 컴퓨터에 집중되는 흐름이다. 이에 따라 제어기와 배선도 감소하는 방향으로 변화하고 있다.
이 같은 변화는 14일 서울 코엑스에서 열린 '한국전자전(KES 2026)' 모빌리티 융합관에서 확인됐다. 현장에서는 성균관대 연구진이 차량 전기·전자(E/E) 구조 변화를 비교 대상으로 삼아 기존 '도메인 아키텍처'와 '조널 아키텍처'를 비교해 소개했다. 기존 도메인 구조는 제동·차체·인포테인먼트 등 기능 기준으로 제어기를 구성하는 방식이다.
반면 조널 구조는 물리적으로 가까운 센서·구동장치를 구역별로 묶고, 묶인 장치들을 존 컨트롤러에 연결하는 방식이다. 이 존 컨트롤러에는 통신·전력분배·센서 제어·구동부 제어 기능이 집적된다. 조널 구조에서는 주요 연산 담당 주체가 중앙 고성능 컴퓨터이며, 기능별 제어기 연결을 위해 차량 전역을 오가던 배선을 축소할 수 있다.
성균관대 연구진이 KES 2026 모빌리티융합관 현장에서 자동차 전장 회로보드를 선보였다. 사진 촬영·기사 표기는 김병주 기자다.
자동차 전기·전자 아키텍처에서는 조널 구조가 양산에 적용되고 있다. 조널 구조는 배선 길이 감소와 무게 감소 효과가 있는 구조다.
BMW는 차세대 차량 '노이에 클라쎄'에 조널 구조를 적용했다. 와이어링 하네스는 전면·중앙·후면·루프 등 4개 구역으로 나뉜다. 존 컨트롤러는 각 구역 전자장치의 데이터 흐름을 집약하는 역할을 맡는다. 주요 기능 연산은 4개의 고성능 컴퓨터가 담당한다.
BMW는 조널 와이어링 하네스의 배선 사용량이 이전 세대 대비 약 600m 감소했다고 설명했다. 조널 와이어링 하네스의 무게도 이전 세대 대비 30% 경량화됐다고 설명했다. 이는 구역별 전자장치를 연결해 배선을 단축하고 경량 구성했기 때문이라고 설명했다.
국내에서는 현대자동차그룹이 SDV용 전기·전자 구조 'CODA(Computing & I/O Domain-based Architecture)'를 개발하고 있다. CODA 구조는 물리적으로 가까운 제어기를 구역별로 통합한다. 주요 연산은 고성능 차량용 컴퓨터(HPVC)에 집중하는 구조다.
현대차그룹은 CODA를 통해 제어기 개수가 기존 대비 약 66% 감소한다고 발표했다. 현대차그룹은 제어기-센서·커넥터 연결 와이어링 하네스도 28% 감소한다고 발표했다. 다만 제어기 감소와 차량용 전자부품 역할 단순화는 별개다.
여러 ECU가 담당하던 기능의 일부는 중앙 컴퓨터와 존 컨트롤러로 이관된다. CODA 적용으로 제어기와 배선은 줄지만, 기능 일부가 중앙 컴퓨터와 존 컨트롤러로 이동하면서 존 컨트롤러의 담당 범위는 커진다.
존 컨트롤러는 주변 장치 데이터를 중앙 컴퓨터에 전달하는 역할을 맡는다. 이와 함께 전력분배와 센서 입력, 구동부 제어 역할도 담당한다.
이에 따라 존 컨트롤러에는 여러 반도체가 함께 들어간다. 존 컨트롤러의 구성 부품으로는 마이크로컨트롤러(MCU), 차량용 통신반도체, 전력관리·스위칭 반도체가 포함된다.
전력분배 방식도 변화하고 있다. BMW는 노이에 클라쎄에 스마트 전자식 퓨즈(eFuse)를 적용했다. 스마트 전자식 퓨즈(eFuse)는 최대 150개 기존 퓨즈를 대체한다. 이를 통해 운행·주차·충전 등 차량 상태별로 불필요한 장치의 전원을 차단할 수 있고, 그 효과로 배선을 더 얇고 가볍게 구성할 수 있다.
차량 전자 아키텍처가 중앙집중형으로 바뀌면서 차량용 반도체 업체의 대응 범위도 넓어지고 있다. 대응 대상은 개별 ECU 중심에서 중앙 컴퓨터와 다기능 집적 존 컨트롤러를 포함하는 방향으로 확대되고 있다.
다만 모든 차량 기능을 중앙 컴퓨터로 이관하는 것은 불가능하다. 인버터 등 고속 응답이 필요한 장치는 근거리에서 직접 제어할 필요가 있다.
이 같은 사례는 KES 2026 모빌리티융합관에 전시된 에스앤에스의 전기차 인버터에서 확인된다. KES에서는 현대모비스 1차 협력사인 에스앤에스의 100㎾급 전기차 인버터 선행개발 제품이 공개됐다.
에스앤에스 관계자는 전력반도체 스위칭 제어용 게이트드라이버 등 응답 시간이 핵심인 부분은 통신 지연을 줄이기 위해 직접 연결 구조를 사용한다고 설명했다. 이는 고속 응답이 필요한 장치에서 현장 인접 제어가 유지되는 이유를 보여주는 사례다.
사진은 김병주 기자가 표기됐다. KES 2026 모빌리티융합관에는 에스앤에스 전기차 인버터가 전시됐다.
출처: 아이티데일리 (IT DAILY) · 김병주 기자
원문: https://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=242217
참고자료
이 기사는 자동생성 알고리즘의 도움을 받아 작성되었습니다.
출처 아이티데일리 (IT DAILY)
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