커넥티드 카

1. 개요

커넥티드 카는 차량과 주변 환경 간의 연결을 통해 정보를 주고받는 기술을 의미하며, 1996년 제너럴 모터스가 온스타 서비스를 출시하며 처음 도입되었다. V2X 기술을 기반으로 V2I, V2V, V2C 등 다양한 연결 방식을 활용하며, 단일 차량 애플리케이션과 협력적 안전 및 효율성 애플리케이션으로 분류된다. 모빌리티 관리, 상거래, 차량 관리 등 8가지 서비스 범주로 세분화되며, 현대자동차그룹의 블루링크, 기아 커넥트 등 국내에서도 관련 서비스가 제공되고 있다. 하지만 해킹 및 보안 문제, 개인 정보 보호, 기술 격차 심화 등의 비판과 과제를 안고 있으며, 제품 설계 변경, 기업 내부 협력, 규제 마련 등을 통해 해결 방안을 모색하고 있다.

2. 역사

제너럴 모터스(GM)는 1996년 온스타 서비스를 출시하면서 커넥티드 카 개념을 처음으로 도입했다. 온스타의 주요 목적은 안전이었으며, 사고 발생 시 긴급 구조를 제공하는 것이었다. 초기에는 음성으로만 작동했지만, 셀룰러 시스템이 데이터를 추가하면서 GPS 위치를 콜센터로 보낼 수 있게 되었다.

2001년에는 원격 진단이 도입되었고, 2003년까지 커넥티드 카 서비스는 차량 상태 보고서, 턴 바이 턴 내비게이션, 네트워크 액세스 장치를 포함하도록 확장되었다. 2007년에는 데이터 전용 텔레매틱스가 처음으로 제공되었다.

2014년 여름, 아우디는 4G LTE 와이파이 핫스팟을 제공한 최초의 자동차 회사가 되었으며, 제너럴 모터스는 4G LTE를 대규모로 처음 배치했다. 2015년까지 온스타는 10억 건의 고객 요청을 처리했다.

2015년, AA는 카 지니(Car Genie)라는 커넥티드 카 기술을 선보였다. 이 기술은 고장 예방을 위해 고장 서비스에 직접 연결되어 자동차 상태 문제를 경고하고 고객에게 직접 전화를 걸어 개입한다. 2017년, 스트라티오 오토모티브는 차량 운영자가 차량을 더 잘 관리하고 유지할 수 있도록 10,000대 이상의 차량에 예측 분석을 제공했다.

2017년 러시아, 2018년 유럽에서 통신 기능을 갖춘 자동 긴급 통보 시스템 탑재가 의무화되면서 커넥티드 카 보급이 가속화될 것으로 보인다. 일본에서도 자동 긴급 통보 시스템 장치의 성능 기준이 제정되었다.

3. 연결 유형

차량이 주변 환경과 연결되어 소통하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 이들은 모두 V2X (Vehicle to Everything, 차량 사물 통신) 기술의 일부이다.

이러한 서비스들은 여러 차량의 감각 입력을 기반으로 하며, 자동 모니터링, 경고, 제동 및 조향 활동을 통해 즉각적인 반응을 가능하게 하는 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS)과 관련이 있다. 이는 차량 간 통신뿐만 아니라 브랜드와 국가를 넘어 작동하며 개인 정보 보호 및 보안을 제공하는 인프라에 의존한다. 미국 고속도로교통안전청 (NHTSA)은 V2V 통신에 대한 규제를 주장했으며, 미국 의회에서도 이 문제를 제기했다. NHTSA는 2016년 12월 13일, 새로운 경차에 전용 단거리 통신 (DSRC) 기술을 의무화하는 것을 제안하는 규칙 제정 절차를 시작했다. 이 제안에 따라 차량은 차량 위치, 방향, 속도를 나타내는 "기본 안전 메시지" (BSM)를 초당 최대 10회 브로드캐스트한다. 2017년 3월, GM은 캐딜락 CTS에 DSRC를 표준 장비로 제공한 최초의 미국 자동차 회사가 되었다. 미국은 IEEE 802.11p 표준과 주파수 규칙을 갖추고 있다. 유럽에서는 교통 안전을 위해 주파수를 조화시키고 ETSI ITS-G5라는 표준을 시행한다. EU에서는 차량 제조업체에게 연결을 강제하지 않으며, 개인 정보 보호 및 보안을 위한 규제 프레임워크에 대한 논의가 진행 중이다.

기술적으로 협력 애플리케이션을 구현할 수 있지만, 규제 프레임워크가 주요 장애물이며 개인 정보 보호 및 보안과 같은 문제를 해결해야 한다. 영국의 주간지 "이코노미스트"는 이 문제가 규제 때문이라고 주장한다.

4. 응용 분류

커넥티드 카의 응용 분야는 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

* 단일 차량 애플리케이션: 단일 차량 내에서 클라우드 또는 백오피스와 연결하여 구현되는 콘텐츠 및 서비스 애플리케이션이다.
* 협력적 안전 및 효율성 애플리케이션: 차량 간 또는 차량과 인프라 간의 연결을 통해 작동하며, 브랜드 및 국경 간 협력, 표준 및 규정이 필요하다. 일부는 편의 애플리케이션, 일부는 안전 애플리케이션으로 규제가 필요할 수 있다.

각 분야별 예시는 다음과 같다.

* 단일 차량 애플리케이션:
* BMW Connected NA와 같이 운전자에게 출발 시간을 알리고, 친구나 동료에게 도착 예정 시간을 문자로 알리는 컨시어지 기능 또는 앱
* 주차장이나 주유소 검색 지원
* 유럽 연합(EU)에서 의무화된 eCall과 같은 단일 차량 안전 애플리케이션
* 협력적 안전 및 효율성 애플리케이션:
* 전방 충돌 경고
* 차선 변경 경고/사각지대 경고
* 비상 제동등 경고
* 교차로 이동 보조
* 긴급 차량 접근
* 도로 공사 경고
* 충돌 자동 알림
* 과속 및 안전 알림

커넥티드 카 서비스는 다음과 같이 8가지 범주로 더 세분화될 수 있다.

최근 자동차에는 내비게이션 시스템, 스마트폰 통합, 멀티미디어 패키지가 내장되어 있다. 2010년 이후 제작된 커넥티드 카에는 운전자가 연결 작업을 보거나 관리할 수 있는 화면이 있는 헤드 유닛, 차량 내 엔터테인먼트 유닛, 인대시 시스템이 있다. 가능한 기능에는 음악/오디오 재생, 스마트폰 앱, 내비게이션, 로드사이드 어시스턴스, 음성 명령, 상황별 도움말/제안, 주차 앱, 엔진 제어, 차량 진단 등이 있다.

2014년 1월 6일, 구글은 오픈 오토모티브 얼라이언스(OAA)를 구성하여 자동차에 안드로이드 플랫폼을 도입하기로 발표했다. OAA에는 아우디(Audi), 제너럴 모터스(GM), 구글, 혼다(Honda), 현대자동차, 엔비디아(Nvidia)가 참여했다. 2014년 3월 3일, 애플(Apple)은 CarPlay를 발표하여 iOS 7을 사용하는 아이폰을 자동차 인포테인먼트 장치에 연결하는 시스템을 선보였다. 2014년 6월 25일에는 안드로이드 오토가 발표되어 안드로이드 스마트폰을 자동차 인포테인먼트 시스템에 연결할 수 있게 되었다.

스마트폰 앱을 통해 원격으로 자동차 잠금 해제, 전기차 배터리 상태 확인, 차량 위치 확인, 실내 온도 조절 시스템 활성화 등이 가능하다.

2020년까지 스마트폰 캘린더 연동, 앞 유리에 캘린더 표시, 캘린더 입력을 위한 내비게이션 시스템 자동 주소 검색 등 스마트폰 애플리케이션의 완전한 통합이 이루어질 예정이다. 장기적으로는 내비게이션 시스템이 앞 유리에 통합되고, 증강 현실을 통해 경고 및 교통 정보와 같은 디지털 정보를 실제 이미지에 통합할 것이다.

차량 관계 관리(VRM)와 관련된 단기 혁신에는 GPS 추적, 개인화된 사용 제한, 무선 튠업과 같은 유지 관리 서비스가 포함된다.

커넥티드 카의 궁극적인 발전을 가로막는 장벽으로는 고객이 임베디드 연결에 대한 추가 비용 지불을 꺼리고 스마트폰을 대안으로 사용하는 점이 있다. 자동차 제조업체는 스마트폰 통합을 통해 이러한 수요를 충족시키고 있다.

5. 플랫폼 및 기술

2020년 1월에 공개된 제네시스 카페이 시스템은 커넥티드 카, 운영체제(Operating System), 차량 내 네트워크(In-Vehicle Network), 서비스 플랫폼(Service Platform) 등 4가지로 구성된다.

차량용 운영체제(OS) 및 관련 기술은 다음과 같다.

* 스마트폰 연동: 애플의 CarPlay, 구글의 Android Auto, 오픈 플랫폼인 Smart Device Link를 통해 스마트폰과의 연동을 지원한다.
* 차량 정보 API:
* W3C는 커넥티드 카용 차량 API로 VISS를 표준화하고 있다.
* VISS에서 사용되는 차량 정보 데이터 형식으로는 GENIVI Alliance의 VSS가 채택되었다.
* W3C와 GENIVI Alliance는 IoT 표준화 단체인 OCF와도 연계하고 있다.
* 고장 진단 정보의 클라우드 수집은 ISO20078에서 표준화가 이루어지고 있다.
* 유럽 ERTICO 산하 SENSORIS는 다이내믹 맵 생성에 사용되는 차량 데이터 형식을 표준화하고 있다.
* 차량용 클라우드 서비스: 아마존은 차량용 음성 인식 서비스로 Alexa Onboard를 발표했다.

6. 커넥티드 카 서비스 현황 (대한민국 중심)

자동차의 IT화로 쾌적성과 안전이 향상되었으며, 센서와 CAN (Controller Area Network)을 통해 구현될 뿐만 아니라, 클라우드 컴퓨팅과 연결하여 다양한 정보 서비스를 받을 수 있게 되었다.

커넥티드 카 시장은 자율주행차, 안전성 향상, 차량 인포테인먼트(IVI), 쾌적한 운전, 차량 관리, 주행 관리, 홈 인테그레이션 분야에서 발전할 것으로 예상된다. 운전 상황을 상시 감시하는 텔레매틱스 보험의 보급도 예상되며, Visa와 액센츄어는 커넥티드 카에서 운전 중 사전에 상품을 주문하여 매장에서 수령하는 기능을 시제품으로 제작하고 있다. 국내에서도 조수석용 앱 등 커넥티드 카의 새로운 애플리케이션이 시제품으로 제작되고 있다.

7. 트렌드

커넥티비티 분야의 기술 혁신은 빠르게 발전하고 있다. 고성능 컴퓨터는 자동차가 주변 환경을 인식하도록 돕고 있으며, 이는 자율주행차의 조종을 점점 더 현실로 만들고 있다.

첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 가능하게 하는 센서를 연결하기 위해 이더넷 기술을 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. 이더넷을 통해 차량 내부 네트워크 속도는 1Mbit에서 1Gbit로 증가할 수 있다. 또한, 이더넷은 여러 장치에 연결할 수 있는 스위치를 사용하여 필요한 케이블의 양을 줄여 자동차의 전체 무게를 감소시킨다. 확장성이 뛰어나 장치와 센서를 서로 다른 속도로 연결할 수 있으며, 구성 요소를 기성품으로 사용할 수 있다는 장점도 있다.

연구에 따르면 고객들은 모바일 장치 및 연결성 사용을 위해 자동차 제조사를 바꿀 의향이 있는 것으로 나타났다. 2014년에는 21%가 제조사를 바꿀 의향이 있었지만, 2015년에는 이 수치가 37%로 증가했다. 또한, 고객의 32%는 기본 모델의 연결 관련 서비스에 대해 비용을 지불할 의향이 있다고 밝혔다. 이는 1년 전인 2014년의 21%에서 증가한 수치이다. 제조사를 변경하고 서비스 비용을 지불하려는 고객의 증가는 커넥티드 카의 중요성이 커지고 있음을 보여준다.

사물 인터넷(IoT)은 초고속 인터넷을 통해 차 안에서 모바일 서비스를 제공하는 데 활용될 것이다. 이 기능은 실시간 교통 제어, 원격 진단을 위한 자동차 제조사 서비스와의 상호 작용, 향상된 회사 물류 자동화를 가능하게 한다. 또한, 자율주행차 시대가 도래하면서, 더 나은 경로 선택과 사고 보고를 위해 차량 간 정보 교환에 인터넷이 활용될 것이다.

8. 비판 및 과제

커넥티드 카는 운전자에게 여러 이점을 제공하지만, 동시에 여러 문제점과 과제를 안고 있다.

* 해킹 가능성: 커넥티드 카는 인터넷과 시스템에 연결되어 있어 외부 침입에 취약하다. 자동차 제조사가 원격으로 서비스를 제공하는 채널을 통해 해커도 자동차를 제어할 수 있다. 2015년에는 지프 체로키 해킹 실험이 성공하여 140만 대의 차량이 리콜되기도 했다. 독일과 브라질에서는 자동차 운전자의 59%가 해킹을 우려하며, 미국은 43%, 중국은 53%로 평균 54%가 해킹을 걱정한다.
* 신뢰성 문제: 자동차, 센서, 네트워크 하드웨어는 오작동할 수 있으며, 시스템은 서비스 거부 공격 등 잘못된 통신과 데이터를 처리해야 한다.
* 개인 정보 보호 문제: 위치, 운전자의 일일 경로, 사용 앱 등 자동차에서 수집되는 민감한 데이터는 해킹되어 무단으로 사용되거나, 기업과 정부에 의해 사용될 수 있다. 독일에서는 자동차 운전자의 51%, 미국은 45%, 브라질은 37%, 중국은 21%가 개인 정보 보호를 이유로 커넥티드 서비스를 사용하지 않으려 하며, 평균 37%가 개인 정보 유출을 우려한다.
* 기술 격차 심화: 커넥티드 카 기술 발전은 기술 접근성이 낮은 계층과의 격차를 심화시킬 수 있다.
* IT 기술 발전 속도와 자동차 수명 불일치: IT 기기 및 서비스의 발전 속도는 자동차 교체 주기에 비해 매우 빠르다. 2010년대 자동차 평균 사용 연수는 13년 전후이며, 2020년에는 10~20년 된 승용차가 전체의 67% 이상, 20년 이상 된 차량도 8% 이상을 차지한다. 반면, Vista 이후 Windows OS는 대략 11년 주기로 지원이 종료되고, 아이폰이나 삼성 갤럭시 S 시리즈 같은 스마트폰은 매년 신형이 발표된다. 2011년 30 프리우스는 현행 모델이었지만, 같은 해 출시된 아이폰 4S(소프트뱅크 버전)나 갤럭시 SII(au 버전)는 3G 회선 종료로 사용할 수 없다.
* 유지 보수 및 업데이트 문제: 자동차를 장기간 보유하면 수리나 업데이트가 어려워진다. DIN 규격 범용 기기로 교체할 수 없는 차종 전용 카 오디오/카 내비/텔레매틱스에서 이미 나타난 문제다. 카 오디오류 하드웨어 갱신이 필요한 경우는 AV 기능 규격 변경, 소프트웨어 업데이트 종료, 인터넷 서비스 종료, 하드웨어 고장 등이 있다. 최근 커넥티드 시스템은 대부분 차종 전용 설계이므로 고장 시 DIN 규격 범용 기기로 교체할 수 없고, 순정품조차 단종될 수 있어 차량 수명을 단축시킨다. 2002년 G-BOOK은 운영 측 설비 문제로 서비스가 종료되어 ZVW35 프리우스 PHV 순정 카 내비의 "G-book의 묘미" 부분이 사용 불가능하게 되었다. 주차 지원 시스템과의 관계 때문에 카 내비 교체조차 불가능했다.
* 커넥티드 카 서비스 유료화 및 수요 불확실성: 과거 텔레매틱스 서비스처럼 스마트폰으로 대체 가능한 기능에 대한 유료 서비스는 소비자에게 외면받을 수 있다. 구니자와 미츠히로는 2004년 IT 기기 진화 속도가 빠르다는 이유로 Will의 제3탄에 탑재될 자동차 전용 모바일 기기에 부정적 의견을 보이며 G-BOOK을 비판했고, 차에서 인터넷을 사용하고 싶다면 휴대폰과 노트북을 가져가면 된다고 언급했다. 실제로 토요타・G-BOOK, 닛산・카 윙스, 혼다・인터 내비 같은 서비스는 휴대폰의 진화로 널리 퍼지지 못했다. Web CG는 2018년 카롤라 스포츠/크라운용 시스템의 경우 4년째 이후 고액(연간 세금 별도 1.2만 엔/1.6만 엔)의 유지비가 드는 것을 언급하며, 스마트폰으로 대부분 기능을 실현할 수 있어 사용자가 통신료를 지불하지 않으면 DCM은 쓸모없게 될 수 있다고 평가했다.
* [[자율 주행차|자율 주행]] 중 시스템 오류: 커넥티드 카 또는 네트워크의 다른 부분에서 시스템 오류가 발생하면 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

9. 과제 해결 방안

* 제품 설계 변경: 제품 개발 초기 단계부터 보안을 고려하여 설계하는 장기적인 솔루션이 필요하다. 이는 빠른 변경이 비용이 많이 들고 우회하기 쉽기 때문이다.
* 기업 내부 협력: 제품 보안 팀과 IT 보안 팀 간의 긴밀한 협력을 통해 장치의 해킹 가능성을 최소화해야 한다. 이를 위해 버그 및 보안 취약점(소프트웨어)을 최소화하는 지침을 마련하고, 시스템 수정 및 패치를 쉽게 할 수 있도록 해야 한다.
* 무선 업데이트 (OTA): OTA(Over-the-Air) 기술을 활용하여 문제를 신속하게 감지하고, 악의적인 공격자가 시스템을 공격하는 것을 방지할 수 있다. 하지만 이는 비용이 많이 드는 접근 방식이므로, 기업은 시스템 아키텍처를 상세히 파악하여 문제에 직접 대응해야 한다.
* 가치 사슬 보안 강화: 기업은 보안 시스템의 최종 통합자로서 가치 사슬 전체에서 보안을 제어해야 한다. 공급업체 또한 모바일 장치에서 보안이 가장 중요한 역할을 하도록 해야 한다. 예를 들어 조달 부서는 최종 제품의 사이버 보안 기능이 협상되고 사용 가능한지 확인해야 한다. 이러한 접근 방식은 업계의 미래 보안 표준을 정의하고 형성하는 데 사용될 수 있다.
* 규제 및 표준 마련: 개인 정보 보호, 사이버 보안 등에 대한 명확한 규제 및 표준이 마련되어야 한다.
* 사회적 합의 도출: 커넥티드카는 기술 발전의 혜택과 위험에 대한 사회적 논의를 통해 합리적인 해결책을 찾아야 한다.