미래 자동차를 이끄는 차량용 전장 기술: 주요 부품 및 기업과 최신 동향

    자동차 산업의 미래는 전기차, 자율주행, 커넥티비티 등 혁신적인 기술 발전과 함께 빠르게 변화하고 있습니다.

이러한 변화의 중심에는 차량용 전장 (電裝, Automotive Electronics) 기술이 있으며, 이는 자동차의 성능, 안전성, 편의성 등을 향상시키는 핵심 요소로 자리매김하고 있습니다.

이번 글에서는 차량용 전장 기술의 주요 부품과 이를 생산하는 주요 기업, 그리고 최신 동향에 대해 상세히 살펴보겠습니다.​

목차

1. 서론

    자동차 산업은 내연기관 중심에서 전기차와 자율주행차로의 전환을 맞이하여, 이에 따라 전장 기술의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다.

전장은 전기·전자적 제어를 담당하는 부품과 기능을 의미하며, 이는 차량의 성능과 안전성, 편의성에 직접적이고 중대한 영향을 미칩니다.

따라서 전장 기술의 발전은 자동차 산업 미래의 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 작동하고 있습니다.​

 

2. 전장 부품의 종류와 기능 및 관련 회사

2.1. 배터리

    전기차의 핵심 부품인 배터리는 차량의 주행 거리와 성능을 결정짓는 중요한 요소입니다.

글로벌 시장에서는 중국의 CATL이 선두를 달리고 있으며, 국내 기업으로는 삼성SDI, LG에너지솔루션과 SK온이 주요 배터리 제조사로 활동하고 있습니다. ​

2.2 . 차량용 반도체

    차량의 다양한 전자 시스템을 제어하는 반도체는 자율주행과 인포테인먼트 시스템 등 첨단 기능 구현에 필수적입니다. 독일의 보쉬(BOSCH)와 일본의 덴소(DENSO)가 이 분야의 주요 기업으로, 각각 글로벌 시장에서 1위와 2위를 차지하고 있습니다. ​

2.3. 텔레매틱스

    차량과 외부 인프라 간의 통신을 담당하는 텔레매틱스는 커넥티드 카(connected car)를 구현하는 핵심 기술입니다.

국내에서는 현대모비스가 이 분야에서 두각을 나타내고 있으며, 글로벌 시장에서도 경쟁력을 갖추고 있습니다. ​

2.4. 차량용 디스플레이

    운전자와 승객에게 다양한 정보를 제공하는 디스플레이는 인포테인먼트 시스템의 중심입니다.

LG디스플레이와 삼성디스플레이가 차량용 OLED 및 LCD 디스플레이 시장에서 선도적인 역할을 하고 있습니다.​

2.5. 모터

    전기차의 구동을 책임지는 모터는 차량의 효율성과 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

현대트랜시스와 현대위아가 전기차용 모터 생산에서 주요한 역할을 수행하고 있습니다.

2.6. 카메라 모듈

    자율주행과 ADAS 기능 구현에 필수적인 카메라 모듈은 차량 주변 환경을 인식하는 데 사용됩니다.

LG이노텍은 이 분야에서 선도적인 기술력을 보유하고 있으며, 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화하고 있습니다.

 

3. 미래차 트렌드와 전장 기술 및 보유 기업

    미래 자동차 산업은 'CASE'로 요약되는 네 가지 주요 트렌드, 즉 연결성(Connectivity), 자율주행(Autonomous), 공유(Sharing), 전동화(Electrification)를 중심으로 급속한 전환과 변화를 겪고 있습니다.

이러한 변화는 차량용 전장 기술의 발전과 밀접하게 연관되어 있으며, 각 분야에서 선도적인 역할을 수행하는 기업들이 존재합니다.

아래에서는 각 트렌드와 관련된 전장 기술 및 주요 기업들을 상세히 살펴보겠습니다.​

3.1. 연결성(Connectivity)

    연결성은 차량이 외부 네트워크 및 다른 기기와 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있는 능력을 의미합니다. 이를 통해 운전자와 승객은 다양한 정보와 서비스를 제공받을 수 있으며, 차량의 안전성과 편의성이 향상됩니다.​

• 텔레매틱스 시스템 : 차량의 위치 정보, 주행 상태 등을 실시간으로 모니터링하고, 긴급 상황 시 자동으로 도움을 요청하는 시스템입니다. 국내에서는 현대모비스가 이 분야에서 두각을 나타내고 있습니다.​
• V2X 통신 : 차량과 인프라 간의 통신을 통해 교통 흐름을 최적화하고, 사고를 예방하는 기술입니다. 국내 기업인 LG전자와 삼성전자가 관련 기술 개발에 주력하고 있습니다.​

3.2. 자율주행(Autonomous)

    자율주행은 운전자의 개입 없이 차량이 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 이는 다양한 전장 부품과 시스템의 협업을 통해 구현됩니다.​

• 센서 기술 : 라이다(LiDAR), 레이더, 카메라 등을 활용하여 주변 환경을 인식합니다. 글로벌 기업인 보쉬(Bosch)와 덴소(DENSO)가 이 분야에서 선도적인 역할을 하고 있습니다.​
• 인공지능(AI) 및 데이터 처리 : 수집된 데이터를 실시간으로 분석하여 주행 경로를 결정합니다. 엔비디아(NVIDIA)와 인텔(INTEL)이 자율주행용 AI 칩셋을 개발하고 있으며, 현대자동차는 앱티브(Aptiv)와의 합작법인을 통해 자율주행 기술 개발을 가속화하고 있습니다.

3.3. 공유(Sharing)

    공유는 차량 소유 개념에서 벗어나, 필요할 때 차량을 공유하거나 서비스를 이용하는 모델을 의미합니다.

이는 전장 기술과 결합되어 새로운 모빌리티 서비스를 창출하고 있습니다.​

• 모빌리티 서비스 플랫폼 : 차량 공유, 라이드 헤일링 등의 서비스를 제공하는 플랫폼으로, 우버(Uber)와 리프트(Lyft)가 대표적입니다. 이러한 플랫폼은 차량의 실시간 위치 추적, 예약 시스템 등 다양한 전장 기술을 활용하고 있습니다.​
• 플릿 관리 시스템 : 다수의 차량을 효율적으로 관리하기 위한 시스템으로, 차량 상태 모니터링, 경로 최적화 등을 지원합니다. 국내에서는 SK텔레콤이 관련 서비스를 제공하고 있습니다.​3.

3.4. 전동화(Electrification)

    전동화는 내연기관 차량에서 전기차로의 전환을 의미하며, 이는 환경 문제 해결과 에너지 효율성 향상을 위해 필수적입니다.​

• 배터리 기술 : 전기차의 주행 거리와 성능을 결정짓는 핵심 요소로, LG에너지솔루션과 삼성SDI가 글로벌 시장에서 선도적인 역할을 하고 있습니다.​
• 전력반도체 : 전기차의 전력 변환 및 제어에 사용되며, 효율성을 높이는 데 기여합니다. 인피니언(Infineon)과 NXP반도체가 이 분야의 주요 기업입니다.​

이처럼 'CASE'로 대표되는 미래차 트렌드는 차량용 전장 기술의 발전과 긴밀하게 연결되어 있으며, 각 분야에서 다양한 기업들이 혁신을 주도하고 있습니다. 향후 이러한 기술들의 융합을 통해 더욱 안전하고 편리한 모빌리티 환경이 조성될 것으로 기대됩니다.

 

4. 인포테인먼트 시스템의 발전

    인포테인먼트(In-Vehicle Infotainment, IVI) 시스템은 차량 내에서 엔터테인먼트와 정보를 제공하는 시스템으로, 터치스크린 디스플레이, 음성 인식, 내비게이션, 스마트폰 연결 기능 등을 포함합니다.

인포테인먼트 시스템의 발전은 차량의 편의성과 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 하며, 최근에는 AI, 5G, 증강현실(AR) 등의 기술과 결합되면서 더욱 발전하고 있습니다.

4.1. 사용자 경험 향상을 위한 기술

    차량용 인포테인먼트 시스템의 핵심은 사용자 경험(UX)을 향상시키는 것입니다.

주요 기술 요소는 다음과 같습니다.

(1) 터치스크린 및 디지털 계기판

• 기존의 버튼 방식에서 대형 터치스크린과 디지털 계기판이 도입되면서 조작이 편리해졌습니다.
• 테슬라(Tesla), 현대자동차, 메르세데스-벤츠 등은 12인치 이상의 초대형 디스플레이를 적용하여 운전자에게 다양한 정보를 제공하고 있습니다.

(2) 음성 인식 및 AI 비서

• AI 기반 음성 인식 기술이 발전하면서 차량 내에서 손을 사용하지 않고도 다양한 기능을 제어할 수 있습니다.
• 예를 들어, 애플의 CarPlay, 구글의 Android Auto, 아마존의 Alexa Auto 등이 대표적인 음성 인식 기술을 제공하고 있으며, 이를 통해 내비게이션 설정, 음악 재생, 전화 통화, 스마트홈 연동 등이 가능합니다.

(3) 증강현실(AR) 내비게이션

• 일부 고급 차량에는 증강현실(AR) 기술이 적용된 내비게이션 시스템이 도입되었습니다.
• 이는 차량의 전방 카메라를 이용해 실시간 도로 상황을 보여주며, 주행 경로를 그래픽으로 오버레이하여 운전자의 길 찾기를 돕습니다.
• 메르세데스-벤츠의 MBUX AR 내비게이션이 대표적인 사례입니다.

(4) 5G 기반 커넥티드 카 시스템

• 5G 통신망을 활용한 커넥티드 카 기술이 발전하면서, 차량과 차량(V2V), 차량과 인프라(V2I) 간 실시간 데이터 교환이 가능해졌습니다.
• 이를 통해 실시간 교통 정보 제공, 차량 내 인터넷 서비스, OTA(Over-the-Air) 소프트웨어 업데이트 등이 가능해졌습니다.

(5) 멀티모달 인터페이스

• 음성, 제스처, 터치 등 여러 가지 입력 방식(멀티모달 인터페이스)이 결합된 시스템이 등장하면서 운전자와 차량 간의 상호작용이 더욱 직관적이고 편리해지고 있습니다.

4.2. 인포테인먼트 시스템 관련 기업

(1) LG전자

•  글로벌 인포테인먼트 시장에서 점유율 2위를 차지하고 있으며, 차량용 통신장비인 텔레매틱스 시장에서는 1위를 기록하고 있습니다.
• 제너럴모터스(GM), 랜드로버 등과의 협력을 통해 프리미엄급 인포테인먼트 제품을 공급하고 있습니다. ​

(2) 삼성전자

• 삼성전자는 차량용 디스플레이와 인포테인먼트 시스템 분야에서 경쟁력을 갖추고 있으며, 다양한 자동차 제조사와 협력하여 관련 제품을 공급하고 있습니다.​

(3) 휴맥스

• 운전자에게 즐거움을 제공할 수 있는 차량용 인포테인먼트 시스템을 글로벌 자동차 제조사에 공급하고 있습니다.
• 주력 사업인 인포테인먼트 영역뿐만 아니라 ADAS, 텔레매틱스 등 운전자의 편의성과 안전성을 제공할 수 있는 통합형 시스템으로의 발전을 목표로 하고 있습니다.

 

5. 안전 시스템과 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템)

    첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)은 차량의 안전성을 높이고 운전자의 부담을 줄이기 위해 개발된 기술입니다.

ADAS는 자율주행 기술의 기반이 되는 중요한 기술로, 카메라, 라이다(LiDAR), 레이더, 초음파 센서 등을 활용하여 차량 주변 환경을 감지하고 운전자를 지원합니다.

5.1 첨단 운전자 지원 시스템의 기능

    ADAS는 다양한 안전 기능을 포함하고 있으며, 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 자동 긴급 제동 시스템(AEB, Automatic Emergency Braking)
  전방의 장애물이나 보행자를 감지하여 긴급 상황 시 자동으로 브레이크를 작동시켜 사고를 방지합니다.
• 차선 이탈 경고 및 유지 보조(LDW/LKA, Lane Departure Warning / Lane Keeping Assist)
  운전자가 차선을 이탈할 경우 경고를 제공하거나 자동으로 차량을 차선 안에 유지하도록 조정합니다.
• 적응형 크루즈 컨트롤(ACC, Adaptive Cruise Control)
  앞 차량과의 거리를 감지하여 자동으로 속도를 조절하고 유지하는 기능으로, 교통 정체 시 정차 후 재출발도 지원하는 스톱앤고(Stop & Go) 기능이 포함될 수도 있습니다.
• 사각지대 감지 및 충돌 방지 시스템(BSD, Blind Spot Detection)
  차량의 사각지대에 있는 차량을 감지하여 운전자에게 경고하거나 충돌을 방지하기 위한 조치를 취합니다.
• 운전자 모니터링 시스템(DMS, Driver Monitoring System)
  카메라를 이용하여 운전자의 시선과 얼굴 표정을 감지하여 졸음운전이나 부주의 운전을 방지하는 기능입니다.
• 교차로 충돌 방지 시스템(ICWS, Intersection Collision Warning System)
  교차로에서 차량이 좌우에서 접근하는 차량을 감지하여 충돌 위험이 있을 경우 경고하거나 자동으로 브레이크를 작동시킵니다.
• 주차 보조 시스템(APA, Automated Parking Assistance)
  차량이 자동으로 주차 공간을 감지하고 조향을 조정하여 운전자의 개입 없이 주차를 완료할 수 있도록 돕습니다.

5.2 ECU의 역할과 중요성

    전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)는 차량 내의 다양한 전장 시스템을 제어하는 핵심 부품으로, 엔진, 변속기, ADAS, 인포테인먼트, 공조 시스템 등 여러 기능을 수행하는 데 필수적입니다.

• ECU의 주요 역할
  • 엔진과 변속기의 작동을 최적화하여 연비를 개선하고 배출가스를 줄임
  • 차량의 주행 안전성을 높이기 위한 브레이크 및 서스펜션 제어
  • ADAS 및 자율주행 시스템과 통합되어 차량의 자율적 운행 지원
  • 인포테인먼트 시스템 및 사용자 인터페이스 조작
• 미래 ECU 트렌드
  • 도메인 컨트롤러화 : 기존 개별 ECU들이 통합되면서 하나의 강력한 ECU가 여러 기능을 제어하는 방식으로 발전
  • OTA 업데이트 지원 : 소프트웨어를 무선(OTA)으로 업데이트하여 지속적으로 새로운 기능 추가 가능
  • 고성능 AI 칩 탑재 : 차량용 AI가 ECU에 탑재되어 더욱 정교한 자율주행과 안전 시스템을 구현

5.3. 안전 시스템과 ADAS 관련 기업

(1) 모빌아이(Mobileye)

• 인텔의 자회사로, 카메라 기반의 ADAS 기술을 개발하여 전 세계 27개 자동차 제조사에 공급하고 있습니다.
• EyeQ 시스템 온 칩(SoC)을 통해 자동 긴급 제동(AEB), 적응형 크루즈 컨트롤(ACC), 차선 유지 보조(LKA) 등 다양한 기능을 지원합니다.

(2) 현대모비스

• ADAS 기술 개발에 주력하며, 다양한 센서와 제어 시스템을 통해 운전자의 안전을 향상시키는 제품을 공급하고 있습니다. ​

(3) LeddarTech

• 170가지 이상의 기술 특허를 보유한 ADAS 및 자율주행(AD) 솔루션 기업으로, 최근 OEM 설계 수주에 성공하며 시장에서의 입지를 강화하고 있습니다.

(4) Luminar

• 라이다(LiDAR) 기술을 활용한 ADAS 및 자율주행 솔루션을 개발하는 기업으로, Applied Intuition과의 파트너십을 통해 자동차 제조사의 개발을 지원하고 있습니다. ​

(5) 휴맥스

• 인포테인먼트 시스템뿐만 아니라 ADAS, 텔레매틱스 등 운전자의 편의성과 안전성을 제공할 수 있는 통합형 시스템으로의 발전을 목표로 하고 있습니다.

7. 전장 기술의 미래 전망과 과제

7.1. 미래 전망

    전장 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 향후 몇 가지 주요 방향이 예상됩니다.

• 완전 자율주행 구현
  레벨 5 수준의 완전 자율주행이 가능해지면, 운전자가 개입할 필요 없이 차량이 스스로 운행하는 시대가 도래할 것입니다.
• 소프트웨어 정의 차량(Software-Defined Vehicle, SDV)
  차량의 하드웨어보다 소프트웨어가 중심이 되는 시대가 오면서, OTA 업데이트를 통해 지속적으로 새로운 기능이 추가되는 차량이 증가할 것입니다.
• 차량 간 협업 주행(V2X & 5G 기술 결합)
  차량과 차량(V2V), 차량과 인프라(V2I) 간 통신을 통해 교통 흐름을 최적화하고 사고를 줄이는 기술이 더욱 발전할 것입니다.
• 전장 부품의 통합 및 모듈화
  ECU 통합 및 모듈화가 진행되면서 전장 부품이 소형화되고 효율성이 향상될 것입니다.

7.2. 주요 과제

    전장 기술이 발전하면서 해결해야 할 몇 가지 과제가 있습니다.

• 보안 문제 해결: 차량이 인터넷에 연결됨에 따라 해킹과 보안 위협이 증가하고 있으며, 이를 방지하기 위한 강력한 사이버 보안 시스템이 필요합니다.
• 표준화 및 호환성 확보: 다양한 제조사가 참여하는 전장 기술이 통합적으로 운영되기 위해서는 표준화가 필수적입니다.
• 전장 부품의 신뢰성 향상: 차량용 전자 부품은 극한 환경에서도 안정적으로 작동해야 하므로, 품질과 내구성을 더욱 강화해야 합니다.

이처럼 전장 기술은 미래 자동차 산업에서 핵심적인 역할