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온보드 진단기

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목차

1. 개요

온보드 진단기(OBD)는 자동차의 전자 장치를 진단하고 제어하는 데 사용되는 시스템으로, 초기에는 아날로그 방식에서 시작하여 1990년대 이후 전자 산업의 발전에 따라 발전했다. 1970년대 환경 오염 문제로 인해 미국 환경 보호국(EPA)이 자동차 배출가스 규제를 강화하면서 전자식 연료 및 점화 제어 시스템이 도입되었고, 1980년대 후반 캘리포니아주에서 OBD-I 기능 탑재를 의무화하면서 표준화가 시작되었다. 1990년대 중반에는 OBD-II 규격이 발표되어 진단 커넥터 및 코드의 표준화가 이루어졌으며, 2005년 국내에서도 OBD-II 시스템 장착이 의무화되었다. OBD는 고장 진단 코드(DTC)를 통해 고장 부위를 알려주며, 다양한 통신 규격과 핀 배열을 사용한다. OBD는 휴대용 스캔 도구, 모바일 장치, PC 기반 플랫폼 등 다양한 형태로 활용되며, 차량 텔레매틱스, 배출가스 테스트, 운전자 보조 시스템 등 여러 분야에 응용된다. 하지만 OBD 시스템은 보안 취약성을 가지고 있어, 차량 임베디드 시스템의 보안 설계가 중요하며, 관련 표준 문서들이 존재한다.

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온보드 진단기

2. 역사

온보드 진단기(OBD)의 역사는 자동차 전자 제어 기술의 발전과 환경오염 문제에 대한 사회적 관심 증대, 특히 미국을 중심으로 한 배출가스 규제 강화와 밀접하게 연관되어 있다. 1970년대부터 자동차 전자 장치에 대한 연구가 시작되었고, 환경오염이 심각한 문제로 대두되면서 미국 환경보호국(EPA)이 설립되어 자동차 배출가스 제한 표준을 마련했다. 이에 따라 자동차 제조사들은 연료 공급 및 점화 장치를 전자식으로 제어하는 기술을 개발하게 되었다.[17]

초기 온보드 진단 시스템은 1980년대 후반 캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB)의 요구로 본격화되었다. 이는 자동차 제조사가 차량 사용 기간 동안 신뢰할 수 있는 배출 가스 제어 시스템을 만들도록 유도하고, 연간 배출가스 검사 통과율을 높이기 위한 목적이었다. 그러나 초기 시스템(훗날 소급적으로 OBD-I이라 불림)은 제조사마다 규격이 다르고 진단 정보의 신뢰성도 부족하여[7][8], 표준화되고 신뢰성 있는 진단 시스템의 필요성이 제기되었다.[19]

이러한 배경 속에서 1990년대 중반, 자동차 기술자 협회(SAE)의 권고를 바탕으로 표준화된 진단 커넥터, 통신 프로토콜, 고장 진단 코드(DTC)를 갖춘 OBD-II 표준이 제정되었다. OBD-II는 차량의 배출가스 관련 시스템뿐만 아니라 안전 및 섀시 관련 고장 정보까지 하나의 기기로 접근 가능하게 하여, 자동차 소유자와 정비 기술자가 문제를 더 빠르고 쉽게 파악하고 해결할 수 있도록 했다. OBD-II는 1996년 미국에서 의무화된 것을 시작으로[8] 유럽 연합(EOBD), 대한민국(2005년 의무화), 일본(JOBD) 등 전 세계 여러 국가로 확산되었다.[9][62]

OBD 표준의 발전은 자동차 진단의 편의성을 크게 향상시켰으며, 배출가스 관리 기능 강화를 통해 환경 보호에도 기여하고 있다. 또한, 관련 기술 및 서비스 분야에서 새로운 시장 창출의 가능성을 열었다.

2. 1. 초기 발전

1968년 폭스바겐은 연료 분사식(fuel-injected) 타입 3 모델에 최초의 온보드 컴퓨터 시스템을 도입했다. 이 시스템은 진단 기능이 없는 완전한 아날로그 방식이었다.[60]

1970년 닛산은 마이크로컴퓨터를 사용한 연료 분사 및 점화 제어 시스템인 ECCS를 탑재하기 시작했다. 이 시스템의 ECU에는 간단한 자기 진단 기능이 포함되어 있어, ECU 기판의 LED 점멸 횟수로 고장 위치를 표시할 수 있었다.[61]

1975년에는 보쉬(Bosch)와 벤딕스(Bendix)의 전자식 연료 분사(EFI) 시스템이 배출가스 개선을 위해 주요 자동차 제조사에 의해 채택되기 시작했다. 이 시스템들도 아날로그 방식이었지만, Datsun 280Z나 캐딜락 세빌과 같은 일부 차종에서는 특정 공장 도구를 통해 기본적인 진단 기능을 제공했다. 같은 해 Datsun 280Z는 일반 소비자를 위한 자동차 중 온보드 컴퓨터를 탑재한 초창기 모델 중 하나로, 주로 연료 분사 시스템을 실시간으로 조절하기 위한 목적이었다. 당시의 온보드 진단기는 매우 단순했으며, 무엇을 감시하고 어떻게 보고할지에 대한 명확한 기준이 없었다.

1980년 제너럴 모터스(GM)는 차량 조립 라인에서의 검사를 위한 데이터 통신 시스템인 ALDL(Assembly Line Diagnostic Link)을 개발했다. 이는 본래 품질 관리를 위한 기능이었으나, 서비스 커넥터의 특정 단자를 연결하면 계기판의 경고등 점멸 횟수로 고장 진단 코드(DTC)를 표시할 수 있었다. 같은 해 GM은 1980년형 캐딜락 엘도라도와 세빌 모델에 최초의 데이터 링크를 도입하여, 진단 모드에서 전자식 공조 시스템의 디지털 판독을 통해 DTC를 표시하는 기능을 선보였다.[3]

1981년 GM은 1981년형 모델부터 모든 미국 내 승용차에 "컴퓨터 명령 제어(Computer Command Control)" 시스템을 도입했다. 이 시스템에는 진단 요청 및 데이터 전송을 위해 엔진 제어 모듈(ECM)과 연결되는 5핀 ALDL 커넥터가 포함되었다. 이 프로토콜은 160 보드 속도의 펄스 폭 변조(PWM) 신호 방식을 사용했으며, 엔진 관리 기능 전반을 모니터링하여 실시간 센서 데이터, 부품 상태, DTC 등을 보고했다.[4][5]

1986년 GM은 일부 모델에서 기존 ALDL 프로토콜을 개선하여, 8192 보드 속도의 반이중 UART 통신 방식을 사용하는 업그레이드된 버전을 도입했다.

1988년 캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB)는 1988년 이후 캘리포니아에서 판매되는 모든 신차에 기본적인 온보드 진단 기능(예: 연료 공급 및 배기 가스 재순환 문제 감지)을 의무적으로 탑재하도록 규정했다.[7][8] 이 시기의 요구 사항은 나중에 OBD-II가 도입된 후 소급적으로 "OBD-I"이라고 불리게 되었다. 그러나 당시에는 진단 커넥터의 위치나 형태, 데이터 전송 방식(프로토콜)이 표준화되지 않았다. 같은 해 자동차 기술자 협회(SAE)는 진단 커넥터와 진단 테스트 신호에 대한 표준화를 권고했다.

2. 2. OBD-I 표준화

1980년대 후반, 환경오염 문제에 대한 관심이 커지면서 자동차 배출가스에 대한 규제가 강화되었다. 캘리포니아 대기 자원 위원회(California Air Resources Board, CARB)는 자동차 제조사들이 차량의 전체 사용 기간 동안 신뢰할 수 있는 배출 가스 제어 시스템을 만들도록 유도하고자 했다.[17] 이를 위해 1987년에 1988년 이후 캘리포니아주에서 판매되는 모든 신차에 기본적인 온보드 진단(OBD) 기능 탑재를 의무화했다.[7][8] 이는 매년 배출 가스 검사를 통과하지 못하는 차량의 등록을 막아, 소비자들이 환경 기준을 더 잘 충족하는 차량을 구매하도록 유도하려는 목적도 있었다.[18]

이 시기에 도입된 진단 시스템은 나중에 OBD-II가 등장하면서 소급적으로 'OBD-I'이라고 불리게 되었다. OBD-I은 연료 계량 시스템이나 배기 가스 재순환(EGR) 시스템 등 기본적인 배출가스 관련 부품의 문제를 감지하는 기능을 수행했다.[7][8] 하지만 OBD-I은 여러 한계를 지니고 있었다. 가장 큰 문제는 표준화가 이루어지지 않았다는 점이다. 자동차 제조사마다 진단 링크 커넥터(DLC)의 모양과 위치, 고장진단코드(DTC)의 정의, 그리고 데이터를 읽는 방식(프로토콜)이 모두 달랐다. 이 때문에 정비 현장에서 차량별로 다른 스캔 도구나 절차가 필요했고, 이는 비효율과 혼란을 야기했다. 또한, 배출가스 관련 진단 정보의 신뢰성도 부족하여 연간 배출가스 검사 프로그램을 효과적으로 시행하는 데 어려움이 있었다.[19]

이러한 비표준화 문제를 해결하기 위해 1988년, 자동차 기술자 협회(SAE)는 표준화된 진단 커넥터와 통일된 진단 테스트 신호(표준 DTC 목록 포함)를 사용할 것을 권고했다. 이는 이후 더욱 발전된 형태인 OBD-II 표준을 만드는 중요한 기초가 되었다.

한편, OBD-I 시스템이 장착된 차량의 고장 코드는 비교적 간단한 방법으로 확인 가능한 경우도 있었다. 예를 들어, 진단 커넥터의 특정 핀을 연결하면 계기판의 '엔진 체크 표시등'(CEL)이나 'Service Engine Soon'(SES) 표시등이 특정 패턴으로 깜박이며 고장 코드를 알려주는 방식이 사용되기도 했다. 그러나 이 확인 방법조차 제조사별로 달라 일관성이 없었다.

2. 3. OBD-II 표준화

OBD-I은 신뢰할 수 있는 배출가스 제어 시스템을 구축하려는 초기 목표를 완전히 달성하지 못했다. 배출가스 진단 정보의 신뢰성이 부족했고 표준화되지 않아, 모든 차량에서 일관된 정보를 얻기 어려웠다.[7][8] 이러한 문제를 해결하고 배출가스 관련 진단 정보의 신뢰성과 접근성을 높이기 위해 OBD-II 표준화가 추진되었다.

캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB)는 1990년대 초, 주 전역의 배출 가스 검사 프로그램을 효과적으로 시행하기 위한 목적으로 OBD-II 사양을 발행했다. 이에 따라 1996년식 모델부터 캘리포니아주에서 판매되는 모든 신차에 OBD-II 탑재가 의무화되었다(CCR Title 13 Section 1968.1 및 40 CFR Part 86 Section 86.094).[8] 이 과정에서 자동차 기술자 협회(SAE)가 권고한 표준 진단 커넥터(DLC)와 고장 진단 코드(DTC)가 OBD-II 사양에 통합되었다. OBD-II는 진단 커넥터의 모양과 위치, 통신 프로토콜, DTC 등을 표준화하여 특정 제조사나 차종에 관계없이 하나의 스캔 도구로 차량의 배출가스 관련 시스템을 진단하고 고장 정보를 확인할 수 있도록 했다.

미국 연방 정부는 CARB의 규정을 채택하여 1996년부터 총 차량 중량 등급(GVWR) 약 3855.53kg 미만의 모든 승용차와 휘발유 엔진 경트럭에 OBD-II 장착을 의무화했다.[8] 이후 적용 대상은 점차 확대되어, 2010년까지 GVWR 약 6350.29kg 이하의 모든 차량으로 확대되었고, 2013년형 모델부터는 GVWR 약 6350.29kg를 초과하는 대형 차량에도 단계적으로 도입되었다.[8]

OBD-II 표준은 미국을 시작으로 전 세계 여러 국가 및 지역으로 확산되었다. 주요 도입 시기는 다음과 같다.

OBD-II 및 유사 표준 주요 도입 시기
지역표준 명칭도입 연도 (대상 차종)비고
미국OBD-II1996년GVWR 약 3855.53kg 미만 승용차 및 경트럭 대상[8]
유럽 연합EOBD2001년 (가솔린)
2004년 (디젤)		유럽 배출 가스 기준 지침 98/69/EC[9]
대한민국OBD-II2005년 1월모든 승용차 대상 의무화
오스트레일리아, 뉴질랜드OBD-II2006년 1월ADR 79/01 & 79/02[10]
일본JOBD2008년 10월해당 날짜 이후 형식 승인 차량 대상[62]
중국China OBD2008년 7월일부 경차 대상 (표준 GB18352[13])[14]



기술적인 측면에서도 OBD-II 시스템은 발전을 거듭했다. 2008년부터 미국에서 판매되는 모든 차량은 기존의 다양한 통신 프로토콜 대신 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스를 기반으로 하는 ISO 15765-4 표준을 의무적으로 사용하게 되었다.[11][12] 이는 차량 내 전자 제어 장치(ECU) 간의 데이터 통신 속도와 효율성을 향상시키는 데 기여했다.

한편, 1996년 OBD-II가 전면적으로 의무화되기 이전인 1994년과 1995년에 제너럴 모터스(GM)는 일부 자사 모델에 OBD-II의 부분적인 기능을 구현한 시스템을 적용했다. 이는 비공식적으로 'OBD 1.5'라고도 불리며, OBD-I에서 OBD-II로 전환되는 과도기적 시스템이었다.[20] 예를 들어, 1994–1995년형 콜벳은 OBD-II 코드의 일부를 사용했지만 완전한 OBD-II 시스템은 아니었다.[20] 이러한 시스템은 OBD 1.5 호환 스캔 도구가 필요했으며, 완전한 OBD-II 표준과는 호환되지 않았다.

2. 4. 한국의 OBD 도입

2005년 1월부터 국내에서 판매되는 모든 승용 자동차에 대하여 OBD-II 시스템의 장착이 의무화되었다. 이에 따라 OBD-II 시스템 관련 시장은 매년 급격하게 증가할 것으로 예상된다. 또한 자동차 보급과 함께 환경오염 문제가 심각하게 대두되면서 OBD-II는 배출가스 관련 관리 기능이 보다 강화된 형태로 보급될 것으로 예상된다. 즉, 배출가스 관련 부품에 이상 징후가 발견되면 OBD-II 센서가 자동차의 ECU에 신호를 전달하고, ECU가 계기판에 엔진 체크등을 켜서 운전자가 배출가스 과다 배출을 사전에 감지하고 관리하도록 하는 시스템으로 발전하고 있다.

3. OBD-II 프로토콜의 표준화와 고장진단

OBD-II 표준은 자동차 진단 시스템의 중요한 발전을 이루었지만, 초기에는 몇 가지 과제를 안고 있었다. 모든 OBD-II 적용 차량은 표준화된 고장진단코드(Diagnostic Trouble Codes, DTC)와 접속 인터페이스(ISO J1962)를 사용하지만, 역사적인 배경으로 인해 서로 다른 5가지의 전자 신호 방식이 공존했다. 이는 개발자들에게 호환성 문제를 일으키는 큰 부담으로 작용했다.

이러한 비호환성 문제를 해결하기 위해, 2008년부터 미국 시장에서 판매되는 모든 자동차는 ISO 15765-4(CAN 통신 기반) 표준을 의무적으로 사용하도록 규정되었다. 이는 세계 최대 자동차 시장인 미국의 선도적인 조치로, 향후 유럽과 한국 시장 역시 단일 표준으로 나아갈 중요한 계기가 될 것으로 예상된다.

OBD-II 표준은 진단 기능뿐만 아니라 사용 편의성도 개선했다. OBD-II 스캔 시스템은 자동차의 전자제어장치(ECU)와 통신하여 배기가스 수준, 특정 실린더의 점화 실패(실화, Misfire), 삼원촉매장치의 이상 유무 등 다양한 항목을 점검하고 진단할 수 있다.

또한, 자동차에 고장이 발생하면 OBD-II 시스템은 표준화된 5자리 고장진단코드를 통해 구체적인 고장 내용을 알려준다. 이 고장 코드는 종류별로 표준화되어 있어, 일반 자동차 정비업소에서도 표준 스캐너를 이용해 차량의 이상 상태를 쉽고 정확하게 파악하여 수리에 활용할 수 있게 되었다. 이는 OBD-I에 비해 기능과 표준화 측면에서 크게 개선된 점이다. OBD-II 표준은 진단 커넥터 유형과 핀 배열, 전기 신호 프로토콜, 메시지 형식 등을 명확히 규정하고, 모니터링할 차량 매개변수 목록과 데이터 인코딩 방식까지 정의하여 단일 스캔 도구로 다양한 차종을 진단할 수 있는 기반을 마련했다. OBD-II 고장진단코드는 P(파워트레인), B(차체), C(섀시), U(네트워크) 중 하나의 문자로 시작하는 4자리 코드로 구성된다.

3. 1. OBD-II 진단 단자



OBD-II 표준 이전에는 자동차의 전자제어장치(ECU)와 외부 장치를 연결하는 커넥터 위치가 대쉬보드나 후드 아래 등 다양했다. 그러나 OBD-II 표준은 커넥터 위치를 운전석 근처로 규정하여 일반 사용자도 쉽게 찾을 수 있도록 했다.

OBD-II 규격은 표준화된 하드웨어 인터페이스인 암컷 16핀(2x8) J1962 커넥터를 정의한다. 이 커넥터는 타입 A(12볼트 차량용)와 타입 B(24볼트 차량용)로 나뉜다. OBD-I 커넥터와 달리 OBD-II 커넥터는 운전대(스티어링 휠)에서 0.6m 이내, 즉 운전석 계기판 아래쪽이나 재떨이 부근 등 운전자가 쉽게 접근할 수 있는 위치에 있어야 한다. 제조사가 예외를 신청한 경우에도 운전자가 접근 가능한 위치여야 한다.

SAE J1962 표준은 이 16핀 커넥터의 각 핀 역할을 다음과 같이 정의한다.

핀 번호기능핀 번호기능
1제조사 재량
9제조사 재량
2버스 양극 라인
10버스 음극 라인
3제조사 재량
11제조사 재량
4섀시 접지12제조사 재량
5신호 접지13제조사 재량
6CAN 하이
14CAN 로우
7K-라인
15L-라인
8제조사 재량
16배터리 전압



표에서 '제조사 재량'으로 표시된 핀(1, 3, 8, 9, 11, 12, 13)의 할당은 차량 제조사가 자율적으로 결정한다.[24] 예를 들어, 콜벳에는 PCM의 Class 2 직렬 데이터 스트림, CCM 진단 단자, 라디오 데이터 스트림, 에어백 시스템, 선택적 주행 제어 시스템, 타이어 공기압 부족 경고 시스템 및 패시브 키리스 엔트리 시스템을 위한 인터페이스가 이 커넥터를 통해 추가로 제공될 수 있다.[21]

한편, 1994년, 1995년, 1996년에 일부 차량에는 제너럴 모터스(GM)가 'OBD 1.5'라고 불리는 OBD-II의 부분적 구현을 사용하기도 했다. (GM은 공식 문서에서 이 용어를 사용하지 않았으나, 서비스 매뉴얼에는 OBD와 OBD-II 섹션이 함께 존재한다.) 예를 들어, 1994–1995년형 콜벳은 촉매 변환기 후단에 산소 센서 하나만 장착하고 OBD-II 코드의 일부만 구현했다.[20] OBD 1.5는 GM의 B-바디, H-바디, W-바디, L-바디, Y-바디, F-바디, J-바디, N-바디 등 다양한 플랫폼과 일부 북미 지역 사브 차량, 95년 이후 포드 스콜피오[22] 등에도 적용되었다.

이러한 OBD 1.5 차량의 ALDL(Assembly Line Diagnostic Link) 연결 핀 배열은 다음과 같다.

12345678
910111213141516



이 ALDL 연결에서 핀 9는 데이터 스트림, 핀 4와 5는 접지, 핀 16은 배터리 전압이다. OBD 1.5에서 생성된 코드를 읽으려면 OBD 1.5 호환 스캔 도구가 필요하다.

유럽의 EOBD(European On-Board Diagnostics) 규정 역시 OBD-II와 동일한 SAE J1962 진단 링크 커넥터와 신호 프로토콜을 사용한다. EOBD는 2001년 1월 1일 이후 EU 회원국 내에서 처음 등록된, 총중량(GVW) 2500kg 이하의 M1 등급(8인승 이하) 가솔린 승용차와 2004년 1월 1일 이후 등록된 디젤 연료 승용차에 적용된다.[25] 총중량이 2500kg를 초과하는 승용차와 경상용차의 경우, 가솔린 모델은 2002년 1월 1일부터, 디젤 모델은 2007년 1월 1일부터 이 규정이 적용되었다.

4. 통신 규격

OBD-II 표준은 고장진단코드(DTC)와 접속 인터페이스(ISO J1962)를 정의했지만, 초기에는 역사적 배경으로 인해 5가지의 서로 다른 통신 규격(프로토콜)이 공존했다. 이는 개발자들에게 부담을 주고 장비 간 호환성 문제를 야기했다.

이러한 비호환성 문제를 해결하기 위해, 2008년부터 세계 최대 자동차 시장인 미국에서 판매되는 모든 자동차는 ISO 15765-4 (CAN) 표준을 의무적으로 사용하도록 규정되었다. 이에 따라 향후 유럽과 한국 시장 역시 CAN을 중심으로 표준이 단일화될 것으로 예상된다. OBD-II 인터페이스에서 허용되었던 5가지 주요 신호 프로토콜은 각각 사용하는 핀과 신호 방식이 달랐다.[30]

4. 1. OBD1

OBD-I(On-Board Diagnostics first generation)은 GM의 ALDL(Assembly Line Diagnostic Link)에 기원을 둔 초기의 차량 자체 진단 시스템이다.[15][16] ALDL은 1981년부터 사용되었으며, OBD-I의 전신 또는 제조사 고유 버전으로 간주된다. ALDL은 파워트레인 제어 모듈(PCM, ECM, ECU)에 따라 다양한 형태로 제작되었고, 핀 배열이나 데이터 전송 속도(초기 160 보드에서 이후 8192 보드까지 증가)에 차이가 있었다.[15][16]

1988년, 캘리포니아주 공기 자원 위원회(CARB)는 캘리포니아주에서 판매되는 모든 자동차에 기본적인 온보드 진단 장치를 의무적으로 탑재하도록 규정했다. 이는 자동차 제조사들이 차량의 수명 동안 효과적으로 작동하는 신뢰성 있는 배출 가스 제어 시스템을 설계하도록 유도하기 위한 목적이었다.[17] 매년 배출 가스 검사를 시행하고 기준 미달 차량의 등록을 거부함으로써, 소비자들이 환경 기준을 충족하는 차량을 선호하도록 만들고자 했다.[18]

하지만 OBD-I 시스템은 배출 가스 관련 진단 정보를 보고하는 방식이 표준화되지 않아 큰 성공을 거두지 못했다.[19] 각 제조사가 독자적으로 시스템을 수정하면서 통신 규격, 고장 코드(DTC) 표시 절차, 코드의 의미 등이 제각각 달랐다. 예를 들어, 고장 코드 '11'이 어떤 제조사에서는 크랭크 각 센서 이상을 의미했지만, 다른 제조사에서는 에어 플로우 센서 이상을 나타내는 식이었다. 이러한 표준화 부재는 모든 차량에서 신뢰할 수 있는 배출 가스 정보를 얻기 어렵게 만들어 연례 검사 프로그램의 효과적인 시행을 방해했다.[19]

OBD-I 차량의 고장 코드는 일반적으로 고가의 스캔 도구 없이도 확인할 수 있다. 많은 경우, 엔진 체크 표시등(CEL) 또는 'Service Engine Soon'(SES) 표시등이 깜박이는 패턴을 통해 고장 코드를 읽을 수 있다. 진단 커넥터(DLC)의 특정 핀을 연결하면 표시등이 고유한 오류 번호를 나타내는 방식으로 깜박인다. 그러나 캐딜락의 일부 연료 분사 차량처럼 자체 디지털 디스플레이를 통해 진단 정보를 제공하거나, 혼다 차량처럼 엔진 컴퓨터의 LED로 코드를 표시하는 등 제조사별로 다양한 방식이 존재했다.

또한, 1989년에서 1995년 사이의 일부 제너럴 모터스, 포드, 도요타/렉서스 차량은 실시간 센서 데이터를 제공했지만, 다른 많은 OBD-I 장착 차량에서는 이 기능이 제한적이었다. 전반적으로 OBD-I 시스템은 후속 표준인 OBD-II에 비해 진단 가능한 고장 코드의 수가 적었다.

각 자동차 제조사는 자사 차량 전용 스캔 툴을 개발하여 서비스 센터에 보급했지만, 이들 장비는 서로 호환되지 않았고 연결 케이블이나 커넥터 모양도 달랐다. 이 때문에 일반 자동차 정비소에서는 여러 제조사의 차량을 진단하기 위해 다양한 변환 커넥터를 갖춘 범용 스캔 툴을 사용해야 했다.

4. 2. OBD2

OBD-I보다 기능과 표준화 측면에서 개선된 것이 OBD-II이다. OBD-II 표준은 진단 커넥터 유형과 핀 배열, 사용 가능한 전기 신호 프로토콜 및 메시지 형식을 규정한다. 또한, 모니터링할 차량 매개변수 목록과 각 데이터의 인코딩 방법을 제공하며, 확장 가능한 고장진단코드(DTC) 목록을 정의한다. 이러한 표준화 덕분에 단일 스캔 도구로 모든 제조사 차량의 온보드 컴퓨터 정보를 읽을 수 있게 되었다. OBD-II는 배출 가스 관련 규제 요구 사항을 충족시키기 위해 시작되었으며, 관련 코드와 데이터 전송이 필수적이다. 하지만 대부분의 자동차 제조사들은 OBD-II 데이터 링크 커넥터(DLC)를 차량 내 모든 시스템의 진단 및 프로그래밍을 위한 유일한 커넥터로 사용하고 있다.

OBD-II는 각 제조사의 독자적인 규격을 넘어, DLC(Data Link Connector)라고 불리는 공통 연결 커넥터와 공통 고장 코드를 사용한다. 이를 통해 고장 발생 시 동일한 방식으로 경고등을 점등시키는 기능을 구현했다. OBD-II 표준 이전에는 차량마다 커넥터 위치가 다양했지만, OBD-II 차량은 운전석 계기판 아래 혹은 재떨이 부근으로 위치가 제한되어 일반 사용자도 쉽게 커넥터를 찾을 수 있다. 표준 ISO J1962 커넥터는 스캔 도구에 차량 배터리 전원을 공급하는 핀을 포함하고 있어, 스캔 도구를 별도의 전원에 연결할 필요가 없다.

OBD-II 시스템은 자동차 배기가스 수준 점검, 특정 실린더의 실화(Misfire) 감지, 삼원촉매장치 이상 등 다양한 기능 점검이 가능하다. 특히 배출가스 관련 부품에 이상 징후가 감지되면, 센서가 ECU(Engine Control Unit)에 신호를 보내고, ECU는 계기판의 엔진 체크등을 켜서 운전자에게 알린다. 이를 통해 배출가스 과다 배출을 사전에 감지하고 관리할 수 있도록 유도한다.

OBD-II 고장진단코드(DTC)는 4자리 숫자 앞에 문자(P, B, C, U)가 붙는 형식이다. 각 문자는 P(파워트레인: 엔진 및 변속기), B(차체), C(섀시), U(네트워크)를 의미한다. 이 표준화된 코드를 통해 정비소에서는 차량의 이상 상태를 쉽게 파악하고 수리에 활용한다.

실제 OBD2의 DLC(데이터 링크 커넥터)


OBD-II 인터페이스는 다음 5가지 신호 프로토콜을 허용하며, 대부분의 차량은 이 중 하나만 사용한다. J1962 커넥터의 핀 배열을 통해 사용된 프로토콜을 추론할 수 있다.[30]

OBD2의 각 통신 규격
규격통신 속도최고 전압메시지 길이비고
SAE J1850 PWM41.6 kB/초+5 V12 바이트 (CRC 포함)포드 표준, CSMA/NDA 방식
SAE J1850 VPW (가변 펄스 폭)10.4/41.6 kB/초+7 V12 바이트 (CRC 포함)GM 표준, CSMA/NDA 방식
ISO 9141-210.4 kbit/s[32]-최대 260 바이트크라이슬러, 유럽 및 아시아 차량 사용[31], UART 신호 기반
ISO 14230 KWP20001.2 ~ 10.4 kBaud-최대 255 바이트 (데이터 필드)ISO 9141-2 물리 계층 기반
ISO 15765 CAN250 kbit/s 또는 500 kbit/s--2008년부터 미국 내 의무화, 자동차 및 산업 제어용으로 보쉬 개발



초기에는 위 5가지 통신 규격 중 하나를 만족하면 OBD2 대응 기능을 탑재한 것으로 인정되었다.[64] 그러나 2008년부터 미국에서 판매되는 모든 승용차 및 소형 트럭은 CAN 프로토콜(ISO 15765)을 의무적으로 구현해야 한다. 이에 따라 2010년 이후 출시되는 새로운 모델들은 대부분 CAN을 통해 스캔 도구와 데이터를 교환한다. 한국에서는 2005년 1월부터 국내에서 판매되는 모든 승용 자동차에 OBD-II 시스템 장착이 의무화되었다.

한편, "EOBD2"라는 용어는 일부 제조사가 OBD 또는 EOBD 표준에 포함되지 않는 자체 기능을 지칭하기 위해 사용하는 마케팅 용어이며, 여기서 'E'는 Enhanced(향상된)를 의미한다. JOBD는 일본 내수 시장용 차량에 적용되는 OBD-II의 버전이다.

5. OBD2 고장 코드 체계

OBD-II 시스템은 자동차에 고장이 발생했을 때, 5자리 고장진단코드(DTC, Diagnostic Trouble Code)를 통해 그 내용을 알려준다.[51][52] 이 고장 코드는 표준화되어 있어 일반 정비소에서도 쉽게 이상을 감지하고 수리에 활용할 수 있다.

DTC는 알파벳 1자와 4자리 숫자로 구성된 총 5자리 코드이다.[53] 4자리 숫자를 사용함으로써 0000부터 9999까지 약 1만 개의 고장 코드를 설정할 수 있게 되어, 기존 OBD1의 2자리 코드보다 훨씬 세부적인 진단이 가능해졌다.

OBD2의 DTC 의미


각 자리의 문자와 숫자는 다음과 같은 의미를 가진다.

  • 첫 번째 문자 (알파벳): 고장이 발생한 주요 시스템 영역을 나타낸다.[53]


  • 두 번째 문자 (숫자): 코드의 종류를 구분한다.[53]
  • '''0''': 모든 제조사에서 공통으로 사용하는 SAE 표준 코드. (예: P0xxx)
  • '''1''' 또는 '''2''': 각 자동차 제조사가 자체적으로 설정한 코드 (제조사별 코드).[65] 제조사는 자체 설정 코드를 SAE에 통지하고, 이 정보는 공개된다. (단, 'P' 코드의 경우 '2'는 SAE 표준 코드를 나타낼 수 있으며, 다른 카테고리(C, B, U)의 경우 '2'와 '3'은 다르게 사용될 수 있다.)

  • 세 번째 문자 (숫자 또는 알파벳): 고장이 발생한 세부 하위 시스템을 나타낼 수 있다.[51] 'P' 코드의 경우, 주요 하위 시스템 분류는 다음과 같다.


  • 네 번째 및 다섯 번째 문자 (숫자): 특정 고장의 원인이나 상태를 구체적으로 나타내는 번호이다.


원래 OBD2는 엔진 배출가스 관련 장치의 고장 감지를 목적으로 시작되었기 때문에 P코드가 먼저 설정되었으나, 점차 섀시(C), 차체(B), 네트워크(U) 관련 코드로 범위가 확대되었다.[65]

6. 프리즈 프레임 데이터

프리즈 프레임 데이터(프리즈 프레임 데이터)는 OBD2에 대응하는 엔진 제어 유닛(ECU)이 기억할 수 있는 정보다. 각 센서나 액추에이터에 이상이 발생하여 ECU가 DTC(고장 진단 코드)를 기억하게 되면, 그와 동시에 DTC를 기억한 순간의 엔진 상태 정보를 함께 저장한다. 이렇게 저장된 정보가 프리즈 프레임 데이터이며, 여기에는 당시의 엔진 냉각수 온도, 엔진 회전수, 엔진 부하 상태(고부하 상태였는지, 저부하 상태였는지 등)와 같은 정보가 포함될 수 있다.

OBD2 규격에 따라 엔진 제어 유닛은 반드시 이 프리즈 프레임 데이터 기능을 갖추어야 한다. 하지만 어떤 정보를 얼마나 많이, 어떤 방식으로 저장하고 표시할지는 각 자동차 제조사의 재량에 맡겨져 있다. 따라서 실제 고장 진단 과정에서 프리즈 프레임 데이터를 활용할 때, 항상 유익하거나 충분한 정보를 얻을 수 있는 것은 아닐 수 있다는 점에 유의해야 한다.[64]

7. OBD2 스캔 툴

OBD2의 진단 문제 코드(DTC)를 읽으려면, ECU 내부의 마이크로컴퓨터와 통신하여 기억된 DTC를 읽어 디스플레이에 표시하는 장치가 필요하다. 이 장치를 스캔 툴(Scan Tool)이라고 부른다.

스캔 툴은 기능과 가격대에 따라 다양하게 분류되며, 자세한 종류와 기능은 아래 하위 섹션에서 설명한다.

7. 1. 스캔 툴 기능

OBD2의 진단 문제 코드(DTC)를 읽으려면, ECU 내부의 마이크로컴퓨터와 통신하여 기억된 DTC를 읽어 디스플레이에 표시하는 장치가 필요하다. 이 장치를 스캔 툴(Scan Tool)이라고 부른다.

스캔 툴은 기능과 가격대에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

종류특징예시
제조사 전용 스캔 툴각 자동차 제조사가 자사 정비소를 위해 개발한 것으로 기능이 가장 충실하다. 일반적으로 시판되지 않으며 다른 제조사 차량에는 사용할 수 없다.토요타 TaScan
범용 고급형 스캔 툴가격대는 30만엔~100만엔 정도이다. 컬러 디스플레이를 갖추고 DTC 읽기/삭제, 라이브 데이터 표시, 액티브 테스트, 오실로스코프 기능까지 포함하는 경우가 많다. 단, 본체 외에 각 제조사별 프로그램을 별도로 구매해야 하며, 프로그램 버전 업데이트 비용도 발생한다.-
범용 핸드헬드 스캔 툴가격대는 10만엔 이하이다. TV 리모컨 정도의 크기에 작은 흑백 디스플레이가 장착된다. 주로 DTC 읽기/삭제 기능에 특화되어 있으며, 가장 다양한 제조사에서 생산된다. 최근에는 라이브 데이터 표시, 액티브 테스트 기능을 갖춘 제품도 등장하고 있다.[66]
핸드헬드 타입의 범용 OBD2 스캔 툴. 라이브 데이터 표시와 액티브 테스트가 가능한 예
PC 기반 스캔 툴DLC와 PC의 USB 단자를 연결하는 컨버터와 케이블, PC용 프로그램 및 설치 디스크가 한 세트로 판매된다.토요타 Global Tech Stream, 닛산 consult3,
PC 기반의 범용 OBD2 스캔 툴. DTC 표시 중인 화면



스캔 툴은 차량의 DLC에 연결하면 자동으로 전원이 켜지며, 다음과 같은 주요 기능을 수행한다.

'''DTC 읽기 및 소거'''


  • ECU가 기억하고 있는 DTC를 읽어 디스플레이에 표시한다. P코드의 경우에는 프리즈 프레임 데이터도 함께 확인한다.
  • 표시된 DTC에 따라 수리가 완료되면, 스캔 툴을 사용하여 ECU에 기억된 DTC를 소거한다.
  • 수리 후 엔진을 다시 시동하고 필요에 따라 시운전을 하여 DTC가 발생했던 운전 상태를 재현한다.
  • 만약 같은 DTC가 다시 기록된다면 수리가 불완전하다는 의미이며, 다른 DTC가 기록된다면 해당 DTC에 따라 추가 수리를 진행한다.
  • DTC가 더 이상 기록되지 않으면 정비 작업이 완료된 것으로 본다.


'''라이브 데이터 표시'''

  • 각 센서에서 ECU로 전송되는 신호를 실시간으로 표시하는 기능이다.
  • 예를 들어, 수온 센서의 데이터가 시동 시부터 완전 예열 상태까지 어떻게 변화하는지 관찰할 수 있다.
  • 표시할 수 있는 라이브 데이터 항목의 수는 차량의 ECU에 따라 다르다.
  • 각 라이브 데이터는 그래프 형태로 시각화하여 볼 수 있다. 예를 들어, 에어 플로우 센서의 신호 전압 변화를 그래프로 확인하여 엔진 회전수 증가에 따른 흡입 공기량 변화를 파악할 수 있다.

라이브 데이터 목록 표시


라이브 데이터의 그래프 표시


'''액티브 테스트'''

  • 스캔 툴에서 ECU로 특정 명령을 전송하여 자동차의 각 기능을 강제로 작동시키거나 변화를 유도하는 기능이다.
  • 파워 밸런스 테스트: 운전 중인 다기통 엔진의 각 점화 코일을 하나씩 순서대로 작동 중지시켜 본다. 정상 실린더의 점화 코일을 멈추면 아이들링이 더 불안정해지지만, 이미 실화(misfire)가 발생하고 있는 실린더의 점화 코일을 멈춰도 아이들링 상태에 큰 변화가 없다. 이를 통해 어느 실린더에서 문제가 발생했는지 특정할 수 있다.
  • 정비 모드 전환: 토요타의 하이브리드 차량 등 특정 차종에서 정기 검사 시 배출가스 측정을 위해 아이들링 스톱 기능을 해제하거나, 속도계 테스트를 위해 TCS를 해제해야 할 때 사용된다. 스캔 툴의 액티브 테스트 기능을 이용하여 차량을 정비 모드로 전환할 수 있다.

7. 2. 스캔 툴 사용 시 주의사항

실제 정비 현장에서 스캔 도구를 사용할 때 유념해야 할 사항은 다음과 같다.

수온 센서와 엔진의 ECU 내부 마이크로컴퓨터의 관계


예를 들어 수온 센서의 불량을 나타내는 DTC가 판독된 경우, 바로 부품 교환으로 진행하는 것은 잘못된 판단일 수 있다. 수온 센서 자체는 서미스터를 사용한 비교적 간단한 부품이지만, 엔진의 ECU 내에서는 그림과 같이 복잡한 회로와 연결되어 있다. 따라서 센서 자체의 문제 외에도 센서와 연결된 배선이나 커플러의 접촉 불량, 심지어 ECU 내부 회로(예: 분압 저항)의 이상 등 다양한 원인을 고려해야 한다. 만약 점검 결과 ECU 내부 회로의 문제로 밝혀지면, ECU 전체를 교환해야 할 수도 있다.

또한, 특정 DTC가 ECU에 기록되는 조건은 자동차 제조사나 차종에 따라 다르다. 예를 들어 'P0115 수온 센서 회로 이상'이라는 동일한 DTC 코드라도 기록되는 조건은 다음과 같이 차이가 있다.

  • 토요타 마크 X: 시동 스위치를 켠 후, 수온 센서 회로가 끊어지거나 합선된 상태가 0.5초간 지속될 경우.
  • 닛산 오티: 시동 스위치를 켜고 60초가 지난 후, 센서 출력 전압이 4.6V 이상 또는 0.1V 이하가 될 경우.


따라서 정확한 고장 진단을 위해서는 해당 차량의 서비스 매뉴얼을 통해 DTC 발생 조건을 미리 확인하는 것이 매우 중요하다[67]。

8. 응용 분야

OBD 표준은 자동차에 부착된 센서들로부터 ECU로 전달된 자동차의 주요 계통 정보나 고장 정보를 직렬 통신 기능을 이용하여 자동차의 콘솔이나 외부 장치에서 볼 수 있도록 하는 기능이다. 이 표준 덕분에 자동차 진단이 이전보다 훨씬 쉬워졌으며, 앞으로 자동화된 진단 시스템이라는 새로운 시장을 만들어낼 것으로 기대된다.[35]

OBD 커넥터에는 다양한 종류의 도구를 연결하여 사용할 수 있다. 이러한 도구들은 개인이 사용하는 간단한 장치부터 자동차 OEM의 전문 진단 도구, 그리고 차량 텔레매틱스 장치에 이르기까지 매우 다양하다.

8. 1. 휴대용 스캔 도구



다양한 휴대용 스캔 도구가 있다.

  • 단순 고장 코드 판독기/재설정 도구: 주로 소비자 수준을 대상으로 한다.
  • 전문적인 휴대용 스캔 도구: 더 발전된 기능을 가질 수 있으며, 다음과 같은 기능들을 포함한다.
  • * 더 발전된 진단 접근
  • * 제조사 또는 차량별 ECU 매개변수 설정
  • * 에어백 또는 ABS와 같은 다른 제어 장치에 접근 및 제어
  • * 진단 또는 튜닝을 용이하게 하기 위한 엔진 매개변수의 실시간 모니터링 또는 그래프화

8. 2. 모바일 장치 기반 도구 및 분석

모바일 기기용 애플리케이션을 이용하면 휴대폰이나 태블릿 같은 모바일 기기를 차량의 OBD-II 단자에 USB 어댑터 케이블이나 블루투스 어댑터로 연결하여 OBD-II 데이터를 확인하고 조작할 수 있다. 시중에 판매되는 최신 장치 중에는 GPS 센서와 셀룰러 통신 기능을 갖추어 차량 위치나 진단 데이터를 외부로 전송할 수 있는 것도 있다. 이러한 기능을 활용하면 진단 문제 코드(DTC)를 읽는 것 외에도 차량의 현재 위치를 찾거나 운전 습관을 모니터링하는 등 다양하게 응용할 수 있다.

더 발전된 장비로는 엔진 DTC 코드를 직접 초기화하여 계기판의 엔진 경고등을 끌 수도 있다. 주의할 점은, 코드를 초기화하는 것이 문제의 근본적인 원인을 해결하는 것은 아니라는 점이다. 만약 심각한 결함을 무시하고 경고등만 끄는 경우, 나중에 더 큰 엔진 고장으로 이어질 수 있다.[36][37]

8. 3. PC 기반 스캔 도구 및 분석 플랫폼

컴퓨터(윈도우, Mac, 또는 리눅스)에 OBD-II 소프트웨어 패키지를 설치하면 온보드 시스템을 진단하고, DTC(고장 코드)를 읽고 지우며, MIL(엔진 경고등)을 끄고, 실시간 데이터를 표시하며, 차량의 연비를 측정하는 데 도움이 될 수 있다.[38]

OBD-II 소프트웨어를 사용하려면 차량의 OBD-II 포트에 연결되는 OBD-II 어댑터가 필요하다. 이 어댑터는 주로 블루투스, Wi-Fi 또는 USB를 사용하며,[39] 소프트웨어가 설치된 컴퓨터와 차량 간의 통신을 가능하게 한다.[40]

신호 레벨 조정을 위한 프로토콜 로직이 없는 일반적인 간단한 USB KKL 진단 인터페이스


PC 기반 OBD 분석 도구는 OBD-II 신호를 PC 또는 Mac에서 사용할 수 있는 표준 직렬 데이터(USB 또는 직렬 포트)로 변환한다. 그 후 소프트웨어가 수신된 데이터를 해독하여 시각적인 디스플레이로 보여준다. 많은 인기 있는 인터페이스는 5가지 일반적인 OBD-II 프로토콜을 모두 읽을 수 있는 ELM327 또는 STN[41] OBD 인터프리터 IC에 기반한다. 일부 어댑터는 이제 J2534 API를 사용하여 자동차와 트럭 모두에 대한 OBD-II 프로토콜에 접근할 수 있다.

PC 기반 도구는 휴대용 스캔 도구의 기능 외에도 일반적으로 다음과 같은 이점을 제공한다:

  • 데이터 로깅 및 기타 기능을 위한 대용량 저장 공간
  • 휴대용 도구보다 높은 해상도의 화면
  • 여러 소프트웨어 프로그램을 사용할 수 있어 유연성이 높음
  • 고장 코드 식별 및 삭제 기능
  • 데이터를 직관적인 그래프와 차트로 표시 가능


그러나 PC 기반 도구가 제조업체 또는 차량별 ECU 진단 정보에 접근할 수 있는 범위는 휴대용 스캐너와 마찬가지로 사용하는 소프트웨어 제품에 따라 달라진다[42].

8. 4. 데이터 로거

TEXA OBD 로그. USB를 통해 나중에 PC에서 데이터를 읽을 수 있는 소형 데이터 로거


데이터 로거는 차량이 정상 작동하는 동안 차량 데이터를 캡처하여 나중에 분석할 수 있도록 설계되었다.

데이터 로깅 사용 사례는 다음과 같다.

  • 진단 또는 튜닝을 위한 정상 작동 중 엔진 및 차량 모니터링.
  • 일부 미국의 자동차 보험 회사는 OBD-II 차량 데이터 로거[43][44] 또는 카메라[45]가 설치되어 있고 운전자의 행동이 요구 사항을 충족하는 경우 보험료를 할인해 준다. 이는 일종의 자동차 보험 위험 선택이다.
  • 차량 운송 회사 운영자가 운전자 행동을 모니터링한다.


차량 블랙 박스 데이터 분석은 정기적으로 수행되거나, 무선으로 제3자에게 자동으로 전송되거나, 사고, 교통 위반 또는 기계적 결함과 같은 사건 발생 후 법의학적 분석을 위해 검색될 수 있다.

8. 5. 배출가스 테스트

미국에서는 많은 주에서 1996년 이후 생산된 OBD-II 호환 차량에 대해 기존의 배기 가스 테스트 대신 OBD-II 테스트를 사용한다. OBD-II 시스템은 배출가스 관련 장비의 고장 코드를 저장하기 때문에, 테스트 컴퓨터는 차량의 온보드 컴퓨터에 정보를 요청하여 배출 가스 관련 고장 코드가 있는지, 그리고 해당 차량 모델 연도의 배출 가스 기준을 준수하는지 확인할 수 있다.

네덜란드에서는 2006년 이후 생산된 차량에 대해 매년 EOBD(유럽 온보드 진단기) 배출 가스 검사를 실시한다.[46]

8. 6. 운전자 보조 차량 계측

'''운전자의 보조 차량 계측기'''는 차량 제조사가 기본으로 제공하는 것 외에 추가로 설치하여, 차량 운행 중 운전자에게 필요한 정보를 보여주는 장치를 말한다. 이는 주로 활성 결함 진단, 튜닝 또는 숨겨진 데이터를 기록하는 데 사용되는 스캐너와는 구별된다.

과거 자동차 애호가들은 전통적으로 매니폴드 진공압이나 배터리 전류 등을 보여주는 추가적인 게이지를 설치하기도 했다. OBD 표준 인터페이스가 도입되면서, 진단에 사용되는 다양한 차량 데이터뿐만 아니라 순간 연비와 같은 파생 데이터까지 접근할 수 있게 되어 차세대 애호가용 계측기가 등장하게 되었다.

이러한 계측기는 전용 트립 컴퓨터,[47] 카푸터, 개인 휴대 정보 단말기(PDA),[48] 스마트폰 또는 가민과 같은 내비게이션 장치의 형태로 나올 수 있다.

카푸터는 본질적으로 개인용 컴퓨터(PC)와 유사하므로, PC 기반의 스캔 도구 소프트웨어를 설치하여 사용할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 따라서 카푸터와 스캔 도구의 구분은 주로 소프트웨어 사용 목적에 따라 달라진다.

이러한 애호가용 시스템 중 일부는 다른 스캔 도구와 유사한 기능을 포함하기도 한다.

8. 7. 차량 텔레매틱스

OBD II 정보는 차량 텔레매틱스 장치에서 일반적으로 사용된다. 이는 차량 추적, 연비 모니터링, 위험 운전 방지, 원격 진단, 그리고 운행 거리에 따라 보험료를 내는 운행 거리 기반 보험(Pay-As-You-Drive insurance) 등에 활용된다.

본래 이러한 목적으로 설계된 것은 아니지만, 차량 속도, RPM, 연료량과 같이 일반적으로 지원되는 OBD II 데이터를 통해 GPS 기반 차량 추적 장치는 차량의 공회전 시간, 과속, 과다 회전을 감시할 수 있다. 또한, 고장 진단 코드(DTC)를 모니터링하여 회사는 차량에 엔진 문제가 발생했는지 즉시 파악하고, 코드를 해석하여 문제의 성격을 알 수 있다. OBD 포트를 통해 제공되는 센서 데이터를 기반으로 실시간으로 난폭 운전을 감지하는 데에도 사용될 수 있다.[49] 이러한 감지는 백엔드와 클라이언트 인터페이스에 복잡한 이벤트 처리기(CEP)를 추가하여 이루어진다. 더 나아가 OBD II는 운전 중 휴대 전화 사용을 차단하거나 보험 목적으로 운행 데이터를 기록하는 데에도 사용된다.[50]

9. 보안 문제

워싱턴 대학교와 캘리포니아 대학교의 연구자들은 온보드 진단기(OBD)의 보안을 조사한 결과, 인터페이스를 통해 많은 차량 구성 요소를 제어할 수 있다는 사실을 발견했다.[54][55][56] 또한, 이들은 새로운 펌웨어를 엔진 제어 장치에 업로드하는 것도 가능하다는 것을 확인했다. 연구진은 이러한 결과를 바탕으로 차량 임베디드 시스템이 처음부터 보안을 충분히 고려하여 설계되지 않았다는 결론을 내렸다.[54][55][56]

실제로 전문적인 온보드 진단기(OBD) 재프로그래밍 장치를 이용하여 키 없이 자동차를 훔치는 사건도 보고되었다.[57] 이러한 보안 취약점의 주요 원인으로는 차량 제조사들이 본래 설계된 목적 외의 용도로 버스 시스템을 확장하는 경향과 온보드 진단기(OBD) 사양 자체에 인증 및 인가 절차가 부족하여 난해한 보안(security through obscurity)에 의존하는 구조적인 문제로 지적된다.[58]

10. 표준 문서

다음은 OBD-II 및 HD OBD와 관련된 주요 SAE 및 ISO 표준 문서 목록이다.

'''SAE 표준 문서'''


  • '''J1962''' – OBD-II 인터페이스에 사용되는 물리적 커넥터를 정의한다.
  • '''J1850''' – 직렬 데이터 프로토콜을 정의한다. 두 가지 변형이 있다: 10.4kbit/s (단일 와이어, VPW) 및 41.6kbit/s (2 와이어, PWM). 주로 미국 제조업체에서 사용하며, PCI (크라이슬러, 10.4K), Class 2 (GM, 10.4K) 및 SCP (포드, 41.6K)로도 알려져 있다.
  • '''J1978''' – OBD-II 스캔 도구의 최소 작동 표준을 정의한다.
  • '''J1979''' – 진단 테스트 모드에 대한 표준을 정의한다.
  • '''J2012''' – 표준 문제 코드 및 정의를 정의한다.
  • '''J2178-1''' – 네트워크 메시지 헤더 형식 및 물리적 주소 할당에 대한 표준을 정의한다.
  • '''J2178-2''' – 데이터 매개변수 정의를 제공한다.
  • '''J2178-3''' – 단일 바이트 헤더에 대한 네트워크 메시지 프레임 ID에 대한 표준을 정의한다.
  • '''J2178-4''' – 3바이트 헤더가 있는 네트워크 메시지에 대한 표준을 정의한다.
  • '''J2284-3''' – 500K CAN 물리 및 데이터 링크 계층을 정의한다.
  • '''J2411''' – 최신 GM 차량에 사용되는 GMLAN (단일 와이어 CAN) 프로토콜을 설명한다. 최신 GM 차량의 OBD 커넥터에서 핀 1로 접근할 수 있다.


'''ISO 표준 문서'''

  • '''ISO 9141''' – 도로 차량 – 진단 시스템. 국제 표준화 기구(ISO), 1989.
  • 제1부: 디지털 정보 교환 요구 사항
  • 제2부: 디지털 정보 교환을 위한 캘리포니아 대기 자원 위원회(CARB) 요구 사항
  • 제3부: 차량과 OBD II 스캔 도구 간의 통신 검증
  • '''ISO 11898''' – 도로 차량 – 컨트롤러 영역 네트워크(CAN). 국제 표준화 기구, 2003.
  • 제1부: 데이터 링크 계층 및 물리적 신호
  • 제2부: 고속 매체 접근 장치
  • 제3부: 저속, 내결함성, 매체 종속 인터페이스
  • 제4부: 시간 트리거 통신
  • '''ISO 14230''' – 도로 차량 – 진단 시스템 – 키워드 프로토콜 2000, 국제 표준화 기구, 1999.
  • 제1부: 물리 계층
  • 제2부: 데이터 링크 계층
  • 제3부: 응용 계층
  • 제4부: 배출 가스 관련 시스템 요구 사항
  • '''ISO 15031''' – 배출 가스 관련 진단을 위한 차량과 외부 장비 간의 통신, 국제 표준화 기구, 2010.
  • 제1부: 일반 정보 및 사용 사례 정의
  • 제2부: 용어, 정의, 약어 및 두문자어에 대한 지침
  • 제3부: 진단 커넥터 및 관련 전기 회로, 사양 및 사용
  • 제4부: 외부 테스트 장비
  • 제5부: 배출 가스 관련 진단 서비스
  • 제6부: 진단 고장 코드 정의
  • 제7부: 데이터 링크 보안
  • '''ISO 15765''' – 도로 차량 – 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 진단. 국제 표준화 기구, 2004.
  • 제1부: 일반 정보
  • 제2부: 네트워크 계층 서비스 ISO 15765-2
  • 제3부: 통합 진단 서비스 (UDS on CAN) 구현
  • 제4부: 배출 가스 관련 시스템 요구 사항

참조

[1] 웹사이트 OBD-I & OBD-II: A Complete Guide to Diagnosis, Repair & Emissions Compliance https://www.cartechb[...] CarTechBooks 2023-09-15
[2] 웹사이트 Regulations for Emissions from Vehicles and Engines https://www.epa.gov/[...] US Environmental Protection Agency 2024-06-02
[3] 서적 Digital Electronic Fuel Injection 16007.02-1 GM Product Service Training 1979-08
[4] 간행물 GM Today Vol 6 No 8 September 1980 General Motors 1980-09
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