중소기업 전략기술 로드맵(2022-2024), 자율주행차

자율주행차

1)개요

A. 일반적 정의

(1) 정의

◆ # ‘자율주행차’는 운전자 또는 승객의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차를 의미하는 것으로 소프트웨어, 인공지능, 통신, 센서 기술 등의 융·복합을 통해 주변 환경을 인식하고 위험을 판단하고 경로를 계획해 운전자 개입 없이 자율주행이 가능하다.

▪ 자율주행자동차는 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 의미한다(자동차관리법 제2조).

▪ 즉 고성능 및 고신뢰 자율주행 기능이 탑재된 차량이 인프라 및 통신기술 등과 유기적으로 결합돼 운전자 개입 없이 스스로 운행하는 개념으로 센서 등으로부터 획득한 다양한 정보를 활용해 차량의 정확한 위치와 주변 환경을 인식하고 이를 기반으로 충돌 없이 안전한 운행이 가능한 자동차를 의미한다.

[자율주행차의 기술 범위]

출처 : 구글 이미지, 재가공
(2) 필요성
◆ 자동차 산업의 패러다임 전환
▪ 뉴노멀 시대 진입, #기후변화 이슈 및 #ICT 기술 발전으로 촉발된 4차 산업혁명 이슈가 내연기관 중심의 글로벌 자동차 산업에 큰 변화를 주고 있다.
▪ 빠르게 성장해온 세계 자동차 시장의 양적 성장이 2015년 이후 점차 둔화되고 있어 이를 극복하기 위한 신성장 동력이 필요하다.
▪ 2020년 이후 등장한 ‘#파리 기후변화협약’은 자동차 산업 지형을 바꿀 메가 트렌드로 떠오르고 있으며 인공지능과 정보통신 등 IT 발전으로 무인자동차 시대가 다가오고 있다.
[글로벌 자동차 산업의 패러다임 변화]

출처 : 패러다임 변화를 맞이하고 있는 자동차산업 (한국수출입은행 2020 이슈 리포트, 2020.12)
◆ 융복합 신기술 요구
▪ 자동차 산업은 기존의 ‘#장치산업 또는 #기계금속산업’에서 빠르게 기계/금속과 전기/전자/정보통신이 결합하는 융합기술산업으로 변화하고 있다.
▪ 과거 단순 이동수단으로 인식됐던 자동차는 첨단기술과의 융합이 가속화되면서 신성장산업의 핵심으로 떠오르고 있으며 자동차에 대한 선진국의 각종 규제와 소비자의 다양한 요구를 충족시키기 위해 관련 연구개발이 절실히 요구되고 있다.
▪ 세계적인 환경·안전규제에 대응해 미래차산업 선진국과의 기술격차를 해소하고 후발국의 추격을 피할 수 있는 친환경 지능형 기술을 개발하기 위해 지능화 제어, 저공해, 고성능 에너지 변환, 무선 네트워크 등 정보통신, 고성능, 경량화, 전자, 컴퓨터, 신뢰성 향상 등 핵심기술의 융합이 필요하다.
▪ 광범위한 전후방 산업 관련 효과로 자동차 산업 빅뱅을 선도하고 비즈니스 모델 확장
▪ 자동차 산업에서 연결성이 중요한 트렌드로 떠오르면서 통신사, #IT 소프트웨어, #플랫폼, #콘텐츠 회사의 역할이 중요하다.
자동차산업은 국민경제 비중이 큰 분야로 미래 국가경쟁력을 위한 자율주행차에 대한 주도권 확보가 필요하다.
▪ 자동차 산업은 ‘#중소형 부품업체’를 기반으로 하는 시스템 산업으로 국민경제의 비중이 매우 크다.
▪ 세계 각국이 새로운 먹거리로 자율주행차 시장 선점에 사활을 걸고 대규모 투자 실시
B. 구축 범위
(1) 밸류체인
◆ 기존 자동차산업의 밸류체인은 수직으로 형성된 피라미드 구조를 갖고 있었으나 최근 들어 전통적인 밸류체인이 무너지고 있다.
▪ 자율주행차는 최근 소프트웨어 시스템을 공급하는 IT 하드웨어 또는 소프트웨어 업체로 산업 경계가 모호하다.
▪ 재편된 가치사슬은 기존 티어1 기업에 위협이 되지만 오히려 기회로 작용할 가능성이 있다.
▪ 자동차 HW 분야에서는 기존 업체들의 경쟁 우위가 유지될 것으로 보이지만 완성차 설계 단계부터 이뤄지는 긴밀한 협업과 효율적 부품 생산 노하우는 미래에도 여전히 유효하기 때문이다.
◆ # ‘포스트 코로나 시대’에 글로벌 자동차 비즈니스 환경은 국가별로 각기 다른 회복 속도와 회복 방법을 보일 것으로 예상되며, 이에 따라 산업 생태계 및 밸류체인에 큰 변화가 있을 전망이다.
▪ 최적의 생산성을 위해 수직계열화된 부품 공급체계가 포스트 코로나 시대에 다양한 소싱 및 위기관리 대응을 위해 수평적 구조로 변해갈 것으로 예상돼 소프트웨어를 중심으로 전방위 산업이 융합된 플랫폼 비즈니스의 중요성이 더욱 강조될 전망이다.
▪ 과거 물리적 및 기계적 설계가 자동차 개발의 주였다면 포스트 코로나 시대에는 감염 확산 최소화 소재 사용, #공유 모빌리티를 위한 차량 설계 변화 등 새로운 설계 요소가 추가된다.
[글로벌 자동차 산업의 밸류체인 변화]

출처 : 패러다임 변화를 맞이하고 있는 자동차산업 (한국수출입은행 2020 이슈 리포트, 2020.12)
(2) 대표적인 분류 방법
◆ # ‘자동차 부품업체’의 경우 자동차 전용 이외의 부품을 생산하는 경우가 많기 때문에 자동차 부품 산업을 명확히 구분하기 어렵다.
▪ 한국표준산업분류기준에 따르면 자동차부품 제조업이란 자동차를 구성하는 데 필수적인 부품, 즉 자동차 전용부품의 생산활동만을 의미하며 여기에 타이어, 유리, 전기전자부품은 자동차부품에서 제외하고 있다.
▪ 자동차는 500여종, 약 2만개의 부품으로 나뉜다.
[자율주행 자동차 부품 클러스터 분류]

출처 : 2021 글로벌 부품 공급업체 리스크 모니터 – 자동차산업 밸류체인의 미래, (Deloitte Insights, 2021.08)
▪ 자동차 산업 인프라
– 자동차부품산업은 자동차산업과 분업적 생산체제를 형성하고 있으며, #소재공업, #전기전자공업, #석유화학공업 및 #기계공업 등과 긴밀한 관계를 가지고 자동차산업 발전에 중요한 역할을 하는 기초산업적 특징을 드러낸다.
▪ 중간재 공업
– 자동차부품산업은 소재산업을 전방으로 하여 완성차산업을 후방지원으로서 폭넓은 산업연관효과를 발생시키는 중간재공업으로서 자동차의 생산과 보유에 전적으로 의존하게 되어 수요자인 자동차회사나 생산, 판매, 가격결정, 기술지원 등에 있어서 밀접한 관계
▪, 다양한 업종과 기술
– 자동차는 단순 부품으로 고도의 #정밀 가공 부품’에 이르기까지 다양한 품목이 있으며 소재, 공정, 규격, 정밀도, 공학적 기초가 다양하며 이에 분업 구조와 전문화를 요할 것
▪중층의 분업구조
– 완성차 업체는 전략적·경제적 이점을 고려하여 자체 생산과 외주 생산을 결정하고 거래 관계에서도 #외주부품업체’가 완성차 업체에 직접 납품하는 1차 회사가 있고 1차 업체에 납품하는 2차 기업, 3차 회사가 있으며, 완성차 업체에 직접 납품도 하고 1차 회사에도 납품하는 경우도 있으며, 1차·2차의 구분도 반드시 명확하지 않고 분업 형태의 계열 구조로 이루어질 것
▪부품업체 규모 다양성
– 기업규모는 종업원 50인 이하 소규모 영세기업에서 만인이 넘는 대기업까지 격차가 매우 크고 부품 청옵도에서도 전문업체가 다수 있는 반면 전기전자업체나 기계부품업체가 사업의 일부로 참여한 경우도 있으며 자동차전문업체도 타분야 사업에 참여하는 경영이다각화사례도 다수 존재
▪ 외주조달과 계열화
– 완성차 업체를 정점으로 자동차 부품의 생산 분업 구조를 구축하여 여기서 효율적인 생산 체제를 형성한 것이 오늘날 일본 자동차 산업의 국제 경쟁력의 원천이라는 점
– 일반적으로 완성차업체의 내·외제 분업구조, 각국의 역사적·사회적 배경 및 정부정책, 완성차업체의 생산규모, 기술수준, 경영전략, 부품공업의 발전수준, 차량의 종류와 품질에 따라 다르며, 완성차입장에서 외주정책과의 비율은 생산전략, 기술개발, 투자전략상 중요한 경영정책으로 자가생산(MIP: Made in plant) 부품은 자동차의 성능과 직접 관련된 엔진, 변속기 등 주요 기능부품과 자동차 외관품질에 영향을 미치는 차체 중 스킨패널, 그리고 자체 생산시 수익성이 높은 부품일 것
– 반면 외주조달부품은 주로 노동집약적 특성의 중소기업의 생산이 원가절감효과를 가져오는 부품과 전장품, 요소부품, 고무제품, 유리제품과 함께 해당 분야의 전문기술업체가 생산하는 것이 경제적인 부품일 것
▪ 자동차부품산업의 본질
-자동차 부품 산업의 생존 기반은 제조용 부품(OEM:Original Equipment Manufacturing)에서 부차적으로#애프터 서비스용 부품’에 있다. 배터리, 타이어, 필터 용 등 유지용 부품의 성격이 강한 부품은 애프터 마켓(After market)에 더 큰 비중을 둘 수 있는 것
-제조용 부품은 특정의 모기업의 요구를 적절하고 효과적으로 만족시키고 관계를 발전시키는 관계라면 기술(Relation Specific Skill)이 필요한 사업으로 완성 차 업체는 매년 부품 공급 업체에 납품 가격 인하를 요구하고 엄격한 품질 수준을 요구하고 있다
-부품 업체의 광범위한 내부 구조 조정의 혁신 노력과 비용 절감 프로그램에 따른 수익성 증가 카욕, 한편으로 모기업과의 협상력과 기술 투자와 혁신 활동 성과의 베붕료크 확보 가중이자 시장 상품이 아닌 고객 상품 거래로 요구 품질, 가격, 납기 충족 능력을 보유해야 한다
(3)기술 로드맵 전략 분야의 범위
◆ 본 전략 분야에서는 미래 자동차로의 패러다임 변화와 함께 최첨단 ICT의 적용, 수요에 따라서 진 화가 진행 중의 미래 유망 산업 분야를 중심으로 자율 주행 차를 구성하고 타고 전략 분야의 중복 가능성 및 자율 주행 차 분야에 대한 정부 정책 방향, 중소 기업 적합성 등을 고려한 평가 항목을 구성하고 전문가 평가에서 전략 분야별 상품과 기술을 선정함
[자율 주행 차 기술 로드맵의 전략 제품 및 핵심 기술의 범위 구분 핵심 기술 코넥티도우카사ー비스 차량용 코넥티도우데바이스 기술은 차량용 줄 크티 두 애플리케이션(App)기술 연줄 크티도우 기반 자율 협조 주행 서비스 기술은 차량 통신(V2X, V2I, V2V등)기술은 차량 인포테인먼트 기술 코넥티도우카 전장 부품 기술 코넥티도우카 기반 무인화 서비스 기술 코넥티도우카 외부 보안 시스템 기술은 차량 전력 분배 및 네트워킹 기술, 스마트 자율 협조 주행 도로 시스템 도로 인식 성능 향상 및 복합 측위 기술자율 협력 주행 차량을 위한 동적 지도 생성 기술, 무선 통신을 이용한 소프트웨어 업데이트 기술자율 협력 주행 도로 인프라 운영·관리 기술 통신 일체형 고성능 컴퓨팅 기술은 차량 간의 시간 동기화 기술자 유루 성주 밖출신의 비상시에 차량원 교크지에오 기술은 차량 주위의 상황 정보 공유 기술자율 주행 평가와 개발 장비 자율 주행 SW, HW개발 장치, 자율 주행 SW, HW개발 키트(Tool)자율 주행 SW, HW평가 장치 성능 비교 평가용 인지/판단/제어 알고리즘, 자율 주행 센서 성능 평가 장비, 자율 주행 SW디버깅 평가 장비, 자율 주행 자동차 내부 전원과 네트워크 평가 장비, 자율 주행 차 웹 통신 장치 평가 장비, 자율 주행 정밀 지도 시스템, 저가형 고화질인 주행 위치 최적화 기술, 실시간 경로 생성 및 탐색 기술 정밀 지도·주행 센서 데이터의 융합 기술 정밀 지도 실시간으로 업데이트 기술 정밀 지도 후 처리나 변환 기술 정밀 지도의 오류에 관한 검수 및 검증 기술자율 주행 인지나 판단 시스템 오브젝트의 분류 및 주행 환경 인지/판단 기술 주행 공간과 장애물 인식/검출 전돌서비스 기술자율 주행 구현을 위한 정밀 위치 정보 기술자율 주행 빅 데이터 구축/활용 기술, 클라우드 기반의 데이터 분석 기술 같은 실시간 데이터 마이닝 기술자율 주행 제어 네트워크 설계 기술 고해상도 차량 충돌 방지 레이더 고해상도 레이더 인지 성능 향상 기술, 인공 지능 기준의 레이더 기술 융합 센서를 이용한 차량의 충돌 예측 알고리즘 레이더 신호 교란 방지 기술 레이더 평가 테스트베드 구축 기술 4D이미지 레이더 기술, 초고 대역 폭 데이터 전송 기술 레이더 쿠르 로스트 인 기술(출처:독자 작성
출처:#중소 기업의 기술 정보 보호 진흥원,#중소 기업의 기술 로드맵 2022-2024,#4차 산업 혁명 http://smroadmap.smtech.go.kr/중소 기업의 전략 기술 로드맵과 중소 기업의 기술 역량 강화를 위한 미래 기술 개발 가이드 라인 제시 smroadmap.smtech.go.krhttps://youtu.be/czQwUTb0W1c

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출처 : 2021 글로벌 부품 공급업체 리스크 모니터 – 자동차산업 밸류체인의 미래, (Deloitte Insights, 2021.08)
▪ 자동차 산업 인프라
– 자동차부품산업은 자동차산업과 분업적 생산체제를 형성하고 있으며, #소재공업, #전기전자공업, #석유화학공업 및 #기계공업 등과 긴밀한 관계를 가지고 자동차산업 발전에 중요한 역할을 하는 기초산업적 특징을 드러낸다.
▪ 중간재 공업
– 자동차부품산업은 소재산업을 전방으로 하여 완성차산업을 후방지원으로서 폭넓은 산업연관효과를 발생시키는 중간재공업으로서 자동차의 생산과 보유에 전적으로 의존하게 되어 수요자인 자동차회사나 생산, 판매, 가격결정, 기술지원 등에 있어서 밀접한 관계
▪, 다양한 업종과 기술
– 자동차는 단순 부품으로 고도의 #정밀 가공 부품’에 이르기까지 다양한 품목이 있으며 소재, 공정, 규격, 정밀도, 공학적 기초가 다양하며 이에 분업 구조와 전문화를 요할 것
▪중층의 분업구조
– 완성차 업체는 전략적·경제적 이점을 고려하여 자체 생산과 외주 생산을 결정하고 거래 관계에서도 #외주부품업체’가 완성차 업체에 직접 납품하는 1차 회사가 있고 1차 업체에 납품하는 2차 기업, 3차 회사가 있으며, 완성차 업체에 직접 납품도 하고 1차 회사에도 납품하는 경우도 있으며, 1차·2차의 구분도 반드시 명확하지 않고 분업 형태의 계열 구조로 이루어질 것
▪부품업체 규모 다양성
– 기업규모는 종업원 50인 이하 소규모 영세기업에서 만인이 넘는 대기업까지 격차가 매우 크고 부품 청옵도에서도 전문업체가 다수 있는 반면 전기전자업체나 기계부품업체가 사업의 일부로 참여한 경우도 있으며 자동차전문업체도 타분야 사업에 참여하는 경영이다각화사례도 다수 존재
▪ 외주조달과 계열화
– 완성차 업체를 정점으로 자동차 부품의 생산 분업 구조를 구축하여 여기서 효율적인 생산 체제를 형성한 것이 오늘날 일본 자동차 산업의 국제 경쟁력의 원천이라는 점
– 일반적으로 완성차업체의 내·외제 분업구조, 각국의 역사적·사회적 배경 및 정부정책, 완성차업체의 생산규모, 기술수준, 경영전략, 부품공업의 발전수준, 차량의 종류와 품질에 따라 다르며, 완성차입장에서 외주정책과의 비율은 생산전략, 기술개발, 투자전략상 중요한 경영정책으로 자가생산(MIP: Made in plant) 부품은 자동차의 성능과 직접 관련된 엔진, 변속기 등 주요 기능부품과 자동차 외관품질에 영향을 미치는 차체 중 스킨패널, 그리고 자체 생산시 수익성이 높은 부품일 것
– 반면 외주조달부품은 주로 노동집약적 특성의 중소기업의 생산이 원가절감효과를 가져오는 부품과 전장품, 요소부품, 고무제품, 유리제품과 함께 해당 분야의 전문기술업체가 생산하는 것이 경제적인 부품일 것
▪ 자동차부품산업의 본질
-자동차 부품 산업의 생존 기반은 제조용 부품(OEM:Original Equipment Manufacturing)에서 부차적으로#애프터 서비스용 부품’에 있다. 배터리, 타이어, 필터 용 등 유지용 부품의 성격이 강한 부품은 애프터 마켓(After market)에 더 큰 비중을 둘 수 있는 것
-제조용 부품은 특정의 모기업의 요구를 적절하고 효과적으로 만족시키고 관계를 발전시키는 관계라면 기술(Relation Specific Skill)이 필요한 사업으로 완성 차 업체는 매년 부품 공급 업체에 납품 가격 인하를 요구하고 엄격한 품질 수준을 요구하고 있다
-부품 업체의 광범위한 내부 구조 조정의 혁신 노력과 비용 절감 프로그램에 따른 수익성 증가 카욕, 한편으로 모기업과의 협상력과 기술 투자와 혁신 활동 성과의 베붕료크 확보 가중이자 시장 상품이 아닌 고객 상품 거래로 요구 품질, 가격, 납기 충족 능력을 보유해야 한다
(3)기술 로드맵 전략 분야의 범위
◆ 본 전략 분야에서는 미래 자동차로의 패러다임 변화와 함께 최첨단 ICT의 적용, 수요에 따라서 진 화가 진행 중의 미래 유망 산업 분야를 중심으로 자율 주행 차를 구성하고 타고 전략 분야의 중복 가능성 및 자율 주행 차 분야에 대한 정부 정책 방향, 중소 기업 적합성 등을 고려한 평가 항목을 구성하고 전문가 평가에서 전략 분야별 상품과 기술을 선정함
[자율 주행 차 기술 로드맵의 전략 제품 및 핵심 기술의 범위 구분 핵심 기술 코넥티도우카사ー비스 차량용 코넥티도우데바이스 기술은 차량용 줄 크티 두 애플리케이션(App)기술 연줄 크티도우 기반 자율 협조 주행 서비스 기술은 차량 통신(V2X, V2I, V2V등)기술은 차량 인포테인먼트 기술 코넥티도우카 전장 부품 기술 코넥티도우카 기반 무인화 서비스 기술 코넥티도우카 외부 보안 시스템 기술은 차량 전력 분배 및 네트워킹 기술, 스마트 자율 협조 주행 도로 시스템 도로 인식 성능 향상 및 복합 측위 기술자율 협력 주행 차량을 위한 동적 지도 생성 기술, 무선 통신을 이용한 소프트웨어 업데이트 기술자율 협력 주행 도로 인프라 운영·관리 기술 통신 일체형 고성능 컴퓨팅 기술은 차량 간의 시간 동기화 기술자 유루 성주 밖출신의 비상시에 차량원 교크지에오 기술은 차량 주위의 상황 정보 공유 기술자율 주행 평가와 개발 장비 자율 주행 SW, HW개발 장치, 자율 주행 SW, HW개발 키트(Tool)자율 주행 SW, HW평가 장치 성능 비교 평가용 인지/판단/제어 알고리즘, 자율 주행 센서 성능 평가 장비, 자율 주행 SW디버깅 평가 장비, 자율 주행 자동차 내부 전원과 네트워크 평가 장비, 자율 주행 차 웹 통신 장치 평가 장비, 자율 주행 정밀 지도 시스템, 저가형 고화질인 주행 위치 최적화 기술, 실시간 경로 생성 및 탐색 기술 정밀 지도·주행 센서 데이터의 융합 기술 정밀 지도 실시간으로 업데이트 기술 정밀 지도 후 처리나 변환 기술 정밀 지도의 오류에 관한 검수 및 검증 기술자율 주행 인지나 판단 시스템 오브젝트의 분류 및 주행 환경 인지/판단 기술 주행 공간과 장애물 인식/검출 전돌서비스 기술자율 주행 구현을 위한 정밀 위치 정보 기술자율 주행 빅 데이터 구축/활용 기술, 클라우드 기반의 데이터 분석 기술 같은 실시간 데이터 마이닝 기술자율 주행 제어 네트워크 설계 기술 고해상도 차량 충돌 방지 레이더 고해상도 레이더 인지 성능 향상 기술, 인공 지능 기준의 레이더 기술 융합 센서를 이용한 차량의 충돌 예측 알고리즘 레이더 신호 교란 방지 기술 레이더 평가 테스트베드 구축 기술 4D이미지 레이더 기술, 초고 대역 폭 데이터 전송 기술 레이더 쿠르 로스트 인 기술(출처:독자 작성
출처:#중소 기업의 기술 정보 보호 진흥원,#중소 기업의 기술 로드맵 2022-2024,#4차 산업 혁명 http://smroadmap.smtech.go.kr/중소 기업의 전략 기술 로드맵과 중소 기업의 기술 역량 강화를 위한 미래 기술 개발 가이드 라인 제시 smroadmap.smtech.go.krhttps://youtu.be/czQwUTb0W1c