[자본시장 속으로] 전장 부품, 스마트카, 커넥티드카, SDV를 잡아라

▲김지산 키움증권 리서치센터장

스마트카, 커넥티드카는 소프트웨어 중심 자동차(SDV·Software Defined Vehicle)를 지향한다. SDV는 소프트웨어로 하드웨어를 제어하고 관리하는 자동차이다. 차량 소프트웨어를 통해 주행성능, 편의기능, 안전사양, 감성품질 등을 지속적으로 업데이트할 수 있다는 것이 특징이다. 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 및 자율주행 솔루션(맵, 센서, SoC 등), 운영체제·미들웨어, 앱, UX·UI·HMI, 클라우드 등의 생태계가 활성화될 것이다.

SDV는 전기·전자 아키텍처, 소프트웨어 플랫폼, 데이터 플랫폼 등으로 구성된다. 전기·전자 아키텍처는 차량의 전자장치에 관여하는 부품이 서로 유기적으로 이어진 일종의 구조도이다. 소프트웨어 플랫폼은 방대한 차량 데이터와 다수의 전장 부품을 효율적으로 제어하기 위한 운영체제(OS)이다. 데이터 플랫폼은 차량의 주행 정보와 설계, 생산, 판매 등 라이프 사이클 정보를 수집, 처리, 분석하는 시스템이다.

전기·전자 아키텍처는 도메인 기반 아키텍처에서 영역 기반 아키텍처로 진화할 것이다. 도메인 기반 아키텍처는 기능별 전자제어장치(ECU) 중심의 구조이고, 기능 확장 시 더 많은 ECU와 센서, 케이블 등이 요구되기 때문에 더욱 복잡해진다. 영역 기반 아키텍처는 차량을 영역으로 나누어 제어하는 ZCU(Zone Control Unit) 중심의 구조이다. 영역 기반 아키텍처는 유연하고, 개방적이며, 단순하다. 특히 확장성 측면에서 강점을 가진다. 소프트웨어 중심이고, 전문화·중앙화된 데이터 처리 및 저장 구조이며, 클라우드 네이티브 통합이 가능하다. 개발 주기와 시장 출시 속도가 빨라지고, 티어(Tier)들 간 종속성이 약화되면서 협업이 강화될 것이다.

자율주행 기술의 경우 2022년 기준으로 여전히 레벨 1 기능이 주류이고, 45%의 점유율을 차지하고 있다. 레벨 2는 올해부터 보급형 차량으로 점차 확산되고, 2026년에는 56%의 점유율로 주류가 될 전망이다. 레벨 3은 2022년에 틈새 영역으로 시작했고, 2029년이 돼야 47%의 점유율로 주류가 될 것이다. 레벨 4와 레벨 5는 초기 추가 비용이 상당하다는 점을 고려하면, 먼저 로보택시에 적용될 것이다. 테슬라, GM, 벤츠, 웨이모 등 선도 기업들은 내년쯤 레벨 4 기술 구현을 목표로 하고 있다. 자율주행용 시스템온칩(SoC) 시장에서는 엔비디아가 모빌아이를 제치고 레벨 3 이상 솔루션을 주도할 것으로 예상된다.

자율주행 기술을 완성하기 위해 라이다(LiDAR)와 카메라가 보완적으로 경쟁하고 있다. 라이다는 물체 감지, 거리 정확도 등에서 앞서고, 번개 등 악천후에서도 기능하는 반면에 차선과 색상 감지가 어렵다. 레벨 3 이상 자율주행 시스템에 적합하다. 이에 비해 카메라는 차선과 색상 감지, 도로 표지판 판독, 고해상도 등에서 장점을 가지지만, 번개 등 악천후에 약하다. 레벨 1 이상 ADAS 및 자율주행 시스템에 적합하다.

시장 규모는 2030년까지 라이다가 160억 달러, 카메라는 370억 달러로 성장할 전망이다. 라이다의 주요 공급 업체는 발레오, 덴소, 이노비즈, 루미나, 리복스(Livox) 등이다. 자율주행 카메라는 전면, 측면, 주변, 후면, 운전자감시시스템(DMS) 등 감지 용도로 사용된다. 테슬라의 모델 3와 Y는 각각 9개의 카메라를 채용했고, 샤오펑의 P7 모델은 14개까지 채용하기도 했다.

자율주행 레벨 1에서는 차량당 카메라 1개, 레이더 2개, 초음파센서 4개 등이 장착되는데, 향후 레벨 4 이상에서는 차량당 라이다 6개, 카메라 12개, 레이더 10개, 초음파센서 12개 등 센서 수가 최대 40개에 달할 것이다.

커넥티드카 침투율은 2022년 51%에서 2030년 97%에 이를 전망이다. 텔레매틱스제어장치(TCU) 시장은 2030년 100억 달러 규모로 성장할 것이다. 2030년까지 전장용 반도체 시장의 변화로서, 차량당 반도체 탑재량은 4배 증가하고, 차량당 자율주행 SoC 원가는 3배 증가하며, 자율주행 SoC 시장은 310억 달러로 성장할 것이다.