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자동차 전장부품 - 차량용 반도체가 핵심!
좀 옛날 보고서이지만
전장부품 처음 공부하실 때 젤 좋습니다!
자동차의 전장화란?
자동차가 '전기 장치 화' 된다는 것이다.
자동차 전장화의 궁극적인 목표는 무엇인가 하면 그것은 '완전한 '자율주행'을 이루기 위함이다.
이를 위해서는 1) 센서 기술, 2) 입력된 데이터로 완벽한 상황판단을 구현할 소프트웨어, 3) 많은 양의 데이터를 처리할 컴퓨팅 능력 등이 필요하다. 그리고 이 모든 기술에 바탕이 되는 것이 바로 '차량용 반도체'이다.
따라서, 전장 부품의 핵심은 차량용 반도체다.
자동차 전장부품은 크게 ① 센서(Sensor, 인지) ② 제어기(ECU, 판단), ③ 액츄에이터(Actuator, 제어)로 구분된다. 하나씩 알아보자!
1) 제어기(ECU, 판단)
사람의 두뇌 역할을 하는 제어기(ECU, 판단)에는 자동차용 반도체를 포함한 여러 부품들이 가장 많이 들어가 있다. 따라서 자동차가 전장화 되어간다는 것은 차량 내 ECU가 점차 증가한다는 것과 같은 의미로 해석되기도 한다.
ECU에 주로 들어가는 차량용 반도체는 IT용 반도체에 비해 요구 조건이 매우 까다롭기 때문에 고 난이도의 기술력이 필요하다. 그리고 차종 별로 맞춤형 생산을 해야 하는 구조라 다품종 소량 생산이 기본이다. 따라서 사업 진입 장벽은 높은데 그에 반해 사업 마진은 IT보다 많이 남지 않는 것이 특징이다.
차량용 반도체는 MCU, Discrete, ASIC/ASSP, Power, Sensor 등 다양한 종류의 반도체가 있으며 이는 1개의 ECU에 적게는 1개부터 많게는 15개 이상으로 이루어져 있다. 이 중 MCU와 Discrete가 가장 규모도 크고 성장률도 높다. MCU는 거의 모든 영역에 다 들어가는 반도체이고, Discrete는 전력반도체의 한 종류이며 친환경차용 반도체 시장에서 80% 이상의 비중을 차지하고 있다.
그리고 위에 언급된 차량용 반도체들은 모두 시스템 반도체다. 메모리 반도체가 자동차에 쓰이는 영역은 주로 인포테인먼트 부분인데 (영상과 음성을 다루는 영역, AVN=audio, video, navigation) 아직 이 부분이 자동차 부품에서 큰 비중을 차지하지는 않아서 그냥 차량용 반도체라고 하면 시스템 반도체라고 생각하면 된다. 따라서 자동차가 전장화되면서 주목해야 될 밸류체인은 시스템 반도체와 파운드리 사업 등의 밸류체인이다.
2) 센서(Sensor, 인지)
센서는 자동차의 눈 역할을 하는 부품들이다. 크게 카메라, 레이더, 라이다로 구분된다. 하나씩 분석해보자.
카메라는 ADAS 시스템에서 가장 기본이 되는 센서로 센서 시장에서 가장 큰 비중을 차지한다.
* ADAS 시스템이란?
Advanced Driver Assistance System의 약자로, 첨단 운전자 보조 시스템이다.
센서로 위험상황을 감지하고 운전자에게 알려줘 사고를 방지하는 장치들을 통틀어서 ADAS라고 한다.
자율주행으로 가기 위해선 이 ADAS가 잘 구축되는 것이 우선이기 때문에, 자율주행 관련 글에서 항상 빼놓지 않고 나오는 단어이니 알아두자 ~~
카메라 밸류체인은 다시 ①렌즈, ②센서, 그리고 ③모듈로 구분할 수 있다.
①렌즈는 시각 정보를 감지하는 부분이다. 파나소닉이 대부분을 점유하고 있고 국내에서는 세코닉스나 디지털옵틱이 하고 있다.
②센서는 받아들인 이미지를 분석하는 부분이다. Sony와 삼성전자가 주축이 되고 있고, 특히 삼성전자는 2016년에 하만을 인수하면서 시너지를 노리고 있는 상황.
③모듈은 이러한 정보를 총괄해 처리하는 부분이다. 시스템 모듈 쪽은 국내에서는 LG이노텍, 엠씨넥스가 하고 있으며 영상 모듈 쪽은 모빌아이가 독점을 하고 있다.
카메라는 빛을 이용하는 것이라면, 레이더는 전파를 이용하는 센서다. 전파를 쏴서 되돌아오는 시간을 측정해 물체의 거리와 속도를 탐지한다.
레이더 센서는 비싸고, 무겁고, 크기 때문에 아직 카메라 센서만큼 상용화되어 있진 않다. 그러나 단계별 자율주행으로 가면서 레이더 센서는 필수적으로 들어가야 되기 때문에 수요는 견고하고 기술 개발도 계속되고 있어 단가가 지속적으로 낮아지는 중이다. 인피니언, NXP 등과 같은 기업이 주도하고 있다.
라이다는 레이더랑 원리는 같은데, 레이더가 전파를 이용하는 대신에 라이다는 고출력의 펄스 에너지를 이용한다.
3가지 센서 중에 라이다가 가장 진보된 기술이며 성능이 제일 우수하다. 그러나 매우 비싸기 때문에 아직 상용화 단계는 아니다.
3) 액츄에이터(Actuator, 제어)
액츄에이터 쪽 시장은 사실상 제어기(ECU, 판단) 쪽이 제대로 되어야 의미가 있는 부분이라 자율주행차의 끝단에 있는 영역이라고 보면 된다. 액츄에이터는 외형적으로 새시에 해당하는 부분으로 제동, 조향, 현가장치로 구분할 수 있다. 우리나라에서는 만도, 현대모비스가 주력으로 하고 있다.
자동차의 전장 부품(ECU, 센서, 액츄에이터)에 대해서 알아보았다.
자동차의 전장화에서 가장 성장성이 높은 분야에 ADAS와 인포테인먼트가 있고, 결국 이들 성장의 중심에 전장이 가장 많이 집약되어 있는 차량용 반도체가 제일 중요하다고 할 수 있다.
또한, 자동차뿐만 아니라 모든 전장에 다 들어가는 MLCC(콘덴서)도 자동차라는 새로운 시장이 열리면서 크게 성장할 전망이다.
이와 관련된 밸류체인 기업들을 찾아보면 될 듯하다.
* 자세한 기업 소개는 보고서를 참고하세요!
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