주간기술동향 2015. 10. 14. 최신 ICT 이슈 폴크스바겐사태로본 S/W 기반자동차의부정조작위험 * 폴크스바겐의배기가스제어장치부정조작여파가전세계로확산되고있는가운데, 이번사태는소프트웨어로자동차기능을결정하는차세대자동차들이비리와부정에노출되어있음을실증한사례가됨으로써향후차세대자동차산업이직면할중대과제를제시함 독일최대자동차기업인폴크스바겐이미국환경보호청 (EPA) 의대기오염규제를피하려고기기를부정조작한혐의로조사를받고있음 - 폴크스바겐은지난 2009 년부터최근까 지미국에서판매한 48 만 2,000 대의디젤차량에소프트웨어조작을통해배출가 < 자료 >: Financial Times ( 그림 1) 폴크스바겐의배기가스조작사건 스검사를받을때만배출가스저감장치를정상적으로작동하게한것으로밝혀짐 - 검사시점이외에실제도로에서주행할때는저감장치가꺼지도록조작한것인데, 이들차량은기준치의 10~40 배에달하는배기가스를배출한것으로확인 - EPA 는이소프트웨어가장착된모든차량을대상으로리콜을명령하였으며, 2009~ 2015 년형제타, 비틀, 골프와 2014~2015 년형파사트등폴크스바겐의대표차량들과자회사인아우디의 2009~2015 년형 A3 도리콜명령대상에포함 - 폴크스바겐이유럽시장에서판매한차량에도배출가스저감장치가설치된것으로확인되었고, 이같은조작행위는폴크스바겐뿐아니라이미자동차업계전반에널리퍼져있는관행이라는보도도나오면서자동차업계에파문이확산 EPA 가부정행위에대한자세한내용은언급하지않고있지만, 전문가들은차량데이터를소프트웨어가종합적으로판단해서작동방식을결정한것으로추측 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( 042-612-8296) 과최신 ICT 이슈컬럼니스트박종훈집필위원 (soma0722@naver.com 02-739-6301) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 22 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 - 문제된것은 Defeat Device 라는악성소프트웨어로서, 이는차량이배기가스시험을받고있을때만배출가스에포함된유해물질의농도를낮추도록작동함으로써환경기준을통과할수있도록기능 - 배기가스시험을받고있는지여부를파악하기위해악성소프트웨어는차 < 자료 >: JALOPNIK ( 그림 2) 폴크스바겐의차량의배기가스시험 량의다양한데이터를종합적으로판단하며, 스티어링이고정되어있고구동계타이어만회전하고있는상태를시험중이라판단하는것으로추정 - 시험중인것으로인식하면불법소프트웨어는배기가스에포함된 NOx( 질소산화물 ) 등유해물질의농도를감소시키도록작동하기시작 - 디젤엔진은촉매컨버터 (Catalytic Converter) 에서질소산화물을분해하게되며, 효율적으로분해하려면고온에서처리할필요가있으므로연료를더많이태워온도가올라가도록작동하게하는것 - 이런방식으로배기가스시험중에는질소산화물의농도가낮아지게하여 EPA 의기준을통과하게하고, 시험후에는 ( 시험이아니라고판단한때에는 ) 악성소프트웨어가기능을정지하여질소산화물이기준치의 40 배가량배출되도록한것 - 소프트웨어가항상작동한다면질소산화물배출량을계속낮출수있지만, 그러면연료소모량이많아져차량의연비가떨어지므로, 시험외에는작동을멈추게한것 폴크스바겐의부정행위는차량탑재엔진의효율성과환경문제를전문적으로연구하고있는웨스트버지니아대학의연구그룹에의해적발된것 - 대체연료, 엔진, 배기센터 (Center for Alternative Fuels, Engines and Emissions, CAFEE) 라고명칭하는이연구그룹은폴크스바겐디젤차량을주행시키며측정한배기가스농도가기업이발표한값과비교할때큰차이가있음을발견 - 연구그룹 CAFEE 의비교연구는비영리단체인 International Council on Clean Transportation 의의뢰로실시되었으며, 미국의배기가스규제의실정을파악하는것이조사의목적 정보통신기술진흥센터 23
주간기술동향 2015. 10. 14. - 연구결과는 2014 년에이미이단체의웹사이트에공개되었지만, 당시미디어를통해보도되지않았다가이번에 EPA 가보고서에주목하면서사건화된것으로, 경위가확실히밝혀지지않았지만 CAFEE 에서 EPA 에문제제기를했다고함 - EPA 는이보고서의결과를바탕으로자체조사를통해조작에대한확증을 < 자료 >: University of West Virginia ( 그림 3) 차량엔진연구그룹 CAFEE 잡았다고하며, 폴크스바겐에연락하여사실관계를확인했으나처음에폴크스바겐은측정방법의차이로설명하다가결국부정행위를인정했다고함 폴크스바겐이배출가스저감을불법소프트웨어방식으로해결하려한것은생산비용을낮추기위해서였던것으로추정 - 독일 dpa 통신에따르면폴크스바겐이디젤차량배출가스수치를조작하기로결정한시점은미국시장에서고전을타개하려고디젤차판매확대에기업의사활을걸던 2005~2006 년경이라고함 - 유가가낮은미국에서는원체가솔린차량이주류를이루고있으며, 폴크스바겐은디젤차를판매하느라고전할수밖에없던상황에서 2008 년부터배기가스규제가대폭강화될것으로예고됨에따라이를통과하기위한대책을마련해야했던상황 - 2008 년환경기준통과를위해자동차업체들은복잡한배기가스제어장치를탑재해야했으며, 이장치가바로촉매컨버터로배기가스에요소를포함한특수액체 ( 디젤배기가스액 ) 를살포하여질소산화물을질소와물로분해하게됨 - 전문가들은폴크스바겐이촉매컨버터를장착하면서발생하게된추가비용과이장치의정상작동시발생하는연료과다소모문제를해결함으로써비용을낮출목적으로소프트웨어를통한제어방식을선택했을것으로보고있음 - 한편, 폴크스바겐은리콜에의해부정소프트웨어를교정한다고발표했으며, 이는수정된소프트웨어로차량을제어할때앞으로는질소화합물의배출량을줄이기위해연료를많이소모해서처리온도를정상적으로상승시키도록한다는의미 24 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 - 그런데이는환경기준을지킨다는점에서는당연한것이나반대급부로연비가나빠질것이므로폴크스바겐차량소유자들로서는금전적피해를입을수밖에없고, 폴크스바겐중고차매물들은향후 20% 가량값이떨어질것으로예상 이번폴크스바겐사건을통해일각에서는앞으로전기차 (EV) 의판매가더높아질것이라는관측도내놓고있음 - 공교롭게도세계최대전기자동차기업인테슬라는폴크스바겐사건며칠뒤인지난달말야심작인전기차 SUV 모델 X 를출시하면서지금은가솔린이나디젤등화석연료에대한미련을접고새로운기술을받아들여야한 다고주장 - 일론머스크테슬라 CEO 가주장하는 < 자료 >: News Dive ( 그림 4) 테슬라의 SUV 전기차모델 X 것은폴크스바겐사태의진정한의미가디젤과가솔린연료로는기술발전의한계에도달했으며, 이제인류는새로운세대의기술로이전해야한다는것 - 2 년넘게출시가지연되었던모델 X 의가격은 13 만달러가넘지만실리콘밸리의부유한환경주의자들로부터높은관심을모으고있으며, 모델 X 는 3 만명이넘는예약자를확보한것으로알려짐 - 이는테슬라가지난상반기글로벌시장에서판매한모델 S 세단의판매대수인 2 만 1,537 대를훌쩍넘긴수치로전문가들은모델 X 가디젤 SUV 의강력한경쟁자로부상할것으로전망 - 특히, 폴크스바겐의디젤차량이환경보호에기여할수있다는점을어필해오다이번에조작사실이드러난것이기때문에, 소비자들이전기차로갈아타는속도가더욱빨라질것이라는예상도나오고있는것 그러나폴크스바겐사태는소위 소프트웨어정의차량 (Software-Defined Car: SDC) 의조작노출위험을실증한것이기도하므로그영향은복합적이라는지적도존재 - 자동차는이미오래전부터하드웨어에서소프트웨어로비중을옮기고있으며, 그최종결과물이자율운전차량 정보통신기술진흥센터 25
주간기술동향 2015. 10. 14. < 자료 >: Pratik Desai ( 그림 5) 자동차전자공학의시대구분 - 구글은이미자율운전차량의프로토타입을실제시가지에서시험중이며, 우버는회사의총력을자율운전기술개발에주력하고있고, 애플역시 EV 개발을결정한가운데자율운전기술도 EV 의기능중하나가될것이라함 - 자율운전자동차는소프트웨어가주위의개체를파악하고기계학습의결과에따라다음의진행방향을결정하는데, 이때소프트웨어의부정작동또는작동오류는교통사고로이어질수있는중대한위험요인 - 구글은자율운전차량의개발목적이교통사고를줄이기위한것이라설명하지만, 이런소프트웨어오작동가능성은자율운전차량의불허를주장하는사람들의가장근본적인논거 - 따라서이번폴크스바겐사건은소프트웨어조작에따라차량의성능에영향을미칠수있다는것을보여주는사례로서자율운전의상용화반대를위한논거로사용될가능성도다분함 소프트웨어정의차량은기본적으로 사용자주도의기능설정 을전제하는것이므로, 이로인해파생하는문제의해결은차세대자동차산업의핵심과제가될것임 - 자율운전자동차의경우, 이번폴크스바겐사태처럼제조업체가부정행위를할가능성보다는소비자또는제 3 자가소프트웨어를조작하는경우에발생할수있는사고의위험성이과제로등장 - 자율운전차량공청회등에서개발자들은자신들의업무목적에맞는자율운전자동차를개발하기위해자율운전차량의소프트웨어를개조하도록허용해줄것을제조업체들에게강력하게요구하고있는상황 26 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 - 실제미국의경우농업용트랙터의대부분은 GPS 를이용한자율운전기능을탑재하고있으며, 이밖에도다양한작업을최적화하기위해개조된자율운전기술을탑재시켜사용 - 게다가제 4 의산업혁명이라는메이커무브먼트 (Maker Movement) 가활성화되면소비자들이자율운전자동차를개조해자신의차를만들고싶다는욕구가강해질것은자명한사실 - 개념적으로 SCD 는소비자가사용환경을설정한다는의미를내포하고있으며, 이미하드웨어튜닝이허용되고있는상황에서차량소유주의소프트웨어튜닝을무조건막을근거도없음 - 그러나아이폰을탈옥하여자신이원하는앱을실행시키려는사람은제조업체의보호막을벗어나보안취약성에노출될것을감수해야하는것처럼, SDC 의소프트웨어를개조하려는사람들역시위험을감수해야한다는것이문제 - 게다가차량사고의위험은단지개인의데이터가손실되거나기기가바이러스에감염되는차원을넘어자신과다른사람의생명을위협할수있다는점에서결코아이폰의탈옥과동일한차원에서접근해서는안될문제 - 소프트웨어의개조를불허하거나제한적으로허용하더라도, 자율운전자동차의불법개조는수정이발생할가능성이매우높다는점에서이런불법개조를어떻게감지하여처리할것인지의문제가향후차세대자동차산업이직면할최대과제중하나 < 참고문헌 > [1] Dana Hull, Tesla may see bounce from VW's 'dieselgate' as it unveils Model X SUVs, Daily Herald, 2015. 10. 4. [2] Jon Yeomans, Five questions about the VW emissions scandal that won t go away, The Telegraph, 2015. 10. 2. [3] David Auerbach, Volkswagen s Villains, Slate, 2015. 10. 1. [4] Mahbubul Alam, The Software Defined Car is Here: Are you ready for it?, Forbes, 2015. 5. 15. 정보통신기술진흥센터 27