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[자동차 기술 동향] 테슬라가 조널 구조를 현실로 만든 방법 지난 글에서 조널 구조의 개념을 정리했다. 이번 글은 그 개념이 테슬라에서 어떻게 양산으로 이어졌는지, 그리고 장단점은 무엇인지 다룬다. 1/8 지난 글에 이어서 쓴다. 조널 구조의 정의는 지난 글에서 정리했으므로, 여기서는 반복하지 않는다. 이번 글의 질문은 하나이다. 왜 테슬라가 이 구조의 대표 사례로 꼽히는지, 그리고 그 대가는 무엇인지이다. 2/8 첫 번째 사례는 Model 3이다. Model 3와 Model Y는 앞쪽, 왼쪽 차체, 오른쪽 차체라는 3개 구역으로 나눈 구조로 설명된다. 배선 길이를 3km에서 1.5km 수준으로 줄였다고 설명된다. 숫자는 집계 기준에 따라 달라지므로, 방향이 중요하다. 3/8 두 번째 사례는 사이버트럭이다. 테슬라는 사이버트럭에 기가비트 이더넷 링 네트워크인 이더루프를 적용했다. 피트 배넌이 밝힌 바에 따르면, Model 3의 배선이 490개였던 데 비해 사이버트럭은 155개로, 약 68% 줄었다. 연결 지점은 늘었는데도 배선은 줄었다. 4/8 사이버트럭은 저전압 시스템을 12V가 아니라 48V로 바꾼 첫 양산차로 설명된다. 전압을 높이면 같은 전력을 보내는 데 필요한 전류가 줄고, 배선을 더 가늘게 만들 수 있다. 테슬라는 2023년 12월 다른 제조사에 48V 설계 안내 문서를 보냈고, 포드 CEO가 받았다고 확인했다. 5/8 장점은 세 가지이다. 배선이 짧아지고 가벼워져 원가와 조립 시간이 줄어든다. 기능 추가와 확장이 쉬워지고, 무선 업데이트가 구조적으로 쉬워진다. 진단 범위도 구역 단위로 좁힐 수 있다. 리비안이 2세대 R1에서 ECU를 17개에서 7개로 줄인 사례도 같은 흐름이다. 6/8 단점도 세 가지이다. 구역 컨트롤러 하나가 고장 나면 그 구역의 여러 부품이 함께 영향을 받을 수 있다. 중앙 컴퓨터의 책임이 커져, 이중화와 고장 시 최소 기능 유지 설계가 필요하다. 사이버보안 부담도 커진다. 구역 컨트롤러는 지역 부품과 중앙 컴퓨터 사이의 관문이 되기 때문이다. 7/8 진단에서는 장단점이 그대로 드러난다. 고장이 나면 기능이 아니라 구역부터 좁힐 수 있다. 다만 원인이 한 곳에 모인다는 점도 있다. 사이버트럭의 스티어 바이 와이어는 기계식 조향축이 없고, 전기 신호로 조향을 제어한다. 이 경우 통신과 전원, 이중화 설계가 진단의 중심이 된다. 8/8 정리하면, 테슬라는 조널 구조를 개념이 아니라 양산과 제조의 문제로 풀었다. 배선, 전압, 통신, 소프트웨어 통제를 한꺼번에 연결했다. 장점은 가볍고 빠르고 확장하기 쉽다는 점이고, 단점은 고장과 보안의 영향 범위가 커진다는 점이다. 다음 글에서는 이 구조가 진단 현장에 무엇을 바꾸는지 이어서 다룬다. 용어 1 이더루프: 테슬라 사이버트럭의 기가비트 이더넷 링 네트워크이다. 48V: 저전압 시스템 전압. 기존 12V보다 전압이 높아 같은 전력을 더 가는 배선으로 보낼 수 있다. FSD: 테슬라의 자율주행 시스템과 그 연산 컴퓨터를 뜻한다. 용어 2 스티어 바이 와이어: 기계식 조향축 없이 전기 신호로 조향을 제어하는 방식이다. 이중화: 한쪽이 고장 나도 기능을 유지하도록 대비책을 마련하는 설계이다. 사이버트럭 공식 구조도 (48V / 800V) • 파일: cybertruck-rescue-sheet-p1.png • 출처: Tesla 공식 Cybertruck Rescue Sheet (TESLA-2023CA-001, v02), 1/4페이지 • 내용: 평면도와 측면도에 고전압 배터리 팩, 48V Li-ion, 800V Li-ion, 고전압 부품 위치가 표시돼 있다. 전장 시스템 위치를 보여주는 테슬라 공식 그림이다. • 원문 PDF: cybertruck-rescue-sheet-tesla.pdf • 링크: digitalassets.tesla.com/tesl… • 라이선스 주의: 테슬라 공식 공개 문서이나 저작권은 테슬라에 있다.

[자동차 기술 동향] 테슬라 조널 구조가 좋은 이유와 기존 회사가 못하는 이유 지난 글에서 테슬라가 조널 구조를 양산으로 만든 과정을 다뤘다. 이번 글은 그 구조가 왜 좋은 기술인지, 그리고 기존 자동차 회사가 왜 쉽게 따라오지 못하는지 다룬다. 핵심은 배선 몇 개가 아니다. 차를 기계가 아니라 소프트웨어 제품으로 만드는 구조라는 점이다. 첫째, 배선과 원가이다. 기능마다 ECU가 따로 있으면 센서 신호가 차 전체를 가로질러 간다. 구역 단위로 묶으면 신호는 구역 안에서 끝나고, 중앙 컴퓨터와는 이더넷 한 줄로 연결된다. 사이버트럭은 Model 3의 배선 490개를 155개로 줄였다. 배선이 줄면 구리, 무게, 조립 시간, 고장 지점이 함께 준다. 다만 ECU 개수나 배선 개수는 집계 기준에 따라 달라지므로, 숫자 자체보다 구조가 바뀐 방향이 중요하다. 둘째, 48V이다. 전력은 전압에 전류를 곱한 값이다. 전압을 12V에서 48V로 네 배 올리면 같은 전력을 보내는 데 필요한 전류는 4분의 1이 된다. 전선이 가늘어지고 발열도 준다. 그래서 사이버트럭은 스티어 바이 와이어처럼 전기를 많이 먹는 장치를 48V로 직접 구동할 수 있다. 12V 구조에서는 이게 구조적으로 어렵다. 셋째, OTA이다. ECU 100개가 각자 다른 회사 소프트웨어로 돌아가면 전체 업데이트는 사실상 불가능하다. 중앙 컴퓨터와 구역 컨트롤러 구조에서는 소프트웨어를 한 곳에서 관리한다. 기능 추가, 버그 수정, 성능 변경을 출고 뒤에도 할 수 있다. 이것이 소프트웨어 중심 차량, SDV의 본질이다. 넷째, 진단이다. 고장이 나면 기능별로 ECU를 돌아다니는 게 아니라 어느 구역인지부터 좁힌다. 구역 컨트롤러에서 신호가 끊겼는지, 중앙 컴퓨터까지 전달이 안 됐는지 순서대로 확인할 수 있다. 원격 진단과 예측 정비도 이 구조 위에서야 실효성이 생긴다. 다만 대가도 있다. 중앙 컴퓨터나 구역 컨트롤러 하나가 고장 나면 영향 범위가 넓어진다. 그래서 이중화와 고장 시 최소 기능 유지 설계가 필수이다. 테슬라 특허 그림에 전원과 통신이 이중으로 그려져 있는 이유이다. 기존 회사가 어려운 이유는 기술이 아니라 구조이다. 차 한 대에 ECU가 100개 가까이 있고, ECU마다 공급사가 다르다. 소프트웨어가 수백 개의 섬으로 나뉘어 있어, 완성차 회사가 전체를 소유하지 않는다. 리비안 CEO 스카린지는 기존 차를 수백 개의 작은 컴퓨터, 수백 개의 작은 소프트웨어 섬이라고 표현했다. 테슬라와 리비안이 이 모델에서 벗어난 거의 유일한 회사라는 말도 덧붙였다. 이 구조는 1960년대 연료분사 컴퓨터부터 공급사에 전장품을 맡기며 쌓인 유산이다. 기능이 하나씩 늘 때마다 ECU가 하나씩 붙었다. 설계된 구조가 아니라, 역사적으로 그렇게 된 구조이다. EV도 내연기관 플랫폼에 배터리와 모터를 얹는 방식으로 시작해, 전장 구조와 컴퓨팅, 진단까지 다시 설계할 기회를 놓쳤다. 기존 플랫폼, 기존 공급망, 기존 검증 방식이 그대로 제약이 됐다. 기존 회사의 강점은 기계 설계, 양산, 품질 관리였다. 소프트웨어는 Tier-1 공급사가 납품하는 부품이었다. 그런데 차가 소프트웨어 제품이 되면서 핵심 역량이 바뀌었다. 소프트웨어 조직을 새로 만들고, 공급사와의 관계를 다시 짜고, 검증 방식까지 바꿔야 한다. 한 개 차종을 바꾸는 일이 아니라 회사 전체를 바꾸는 일이다. 검증과 책임 구조도 다르다. ECU 100개를 각각 검증하던 방식에서 중앙 컴퓨터 하나로 모든 것을 검증하는 방식으로 바꾸려면, 안전성 검증과 사이버보안, 소프트웨어 업데이트 관리까지 다시 설계해야 한다. 그래서 지금 벌어지는 일은 이렇다. 방향은 업계 전체가 같다. 폭스바겐은 리비안과 합작해 조널 구조를 들여오고, 첫 적용 차종인 ID.Every1을 2027년부터 내놓을 계획이다. 폭스바겐 중국은 CEA라는 중앙 집중식 전장 구조를 별도로 개발하고 있다. 메르세데스 CLA는 MB.OS 기반 조널 플랫폼으로 나왔고, 지리 Galaxy A7도 조널 플랫폼을 양산에 올렸다. 차이는 처음부터 새로 설계한 회사와 기존 구조를 뜯어고치는 회사의 속도이다. 테슬라의 우위는 배선 몇 개를 줄인 기술이 아니라, 소프트웨어와 전장 구조를 처음부터 자기 손으로 설계했다는 점에 있다. -- 용어설명: 조널 구조: 차량을 물리적 구역으로 나누고, 구역 컨트롤러가 해당 구역의 센서와 액추에이터를 모아 중앙 컴퓨터와 통신하는 구조이다. 이더넷: 차량 내부의 고속 통신망이다. 기존 CAN보다 훨씬 빠르다. 48V: 저전압 시스템 전압. 기존 12V보다 전압이 높아 같은 전력을 더 가는 배선으로 보낼 수 있다. OTA: 무선 소프트웨어 업데이트. 출고 뒤에도 기능을 바꾸거나 고칠수 있다. 스티어 바이 와이어: 기계식 조향축 없이 전기 신호로 조향을 제어하는 방식이다. 이중화: 한쪽이 고장 나도 기능을 유지하도록 대비책을 마련하는 설계이다.