차량 게이트웨이
고성능 컴퓨팅 시대, 차량 게이트웨이의 진화와 의미
요즘 자동차를 보면 ‘움직이는 기기’라기보다 ‘움직이는 데이터센터’라는 표현이 더 어울립니다. 카메라, 센서, 인포테인먼트, ADAS 시스템 등 수많은 전자장치들이 서로 데이터를 주고받으면서, 차량 내부는 복잡한 네트워크망으로 얽혀 있죠.
이때 이 모든 신호의 흐름을 조율하고, 필요에 따라 데이터를 선별·분배·보호하는 역할을 맡는 것이 바로 차량용 게이트웨이(Vehicle Gateway)입니다. 처음에는 단순히 CAN, LIN, Ethernet 등 다른 네트워크 간의 데이터를 변환해 주는 정도에 불과했지만, 이제는 보안, 실시간성, 클라우드 연동까지 책임지는, 말 그대로 차량의 ‘데이터 허브’로 자리 잡고 있습니다.
최근에는 HPC(HighPerformance Computing) 기반으로 차량 구조가 바뀌면서, 게이트웨이의 존재감이 더욱 커지고 있습니다. 예전에는 각 도메인(ADAS, 인포테인먼트, 바디 등)마다 ECU가 따로 있었다면, 이제는 고성능 컴퓨팅이 여러 도메인을 한 플랫폼에서 통합 제어하는 구조로 바뀌고 있죠. 이 변화 속에서 게이트웨이는 단순한 ‘중계기’를 넘어, 차량 전체를 유기적으로 연결하는 핵심 축이 되었습니다.
[게이트웨이 란?]
게이트웨이는 쉽게 말해 “차 안의 교통관제센터”입니다. 차량 곳곳의 ECU가 보내는 데이터를 목적지까지 안전하고 효율적으로 전달하도록 길을 안내하죠. 예를 들어, 운전자가 브레이크를 밟는 순간 센서에서 나온 신호가 브레이크 제어기로
전달되기까지는 수십 개의 네트워크 경로를 거칩니다. 이때 게이트웨이는 그 신호가 지연 없이, 그리고 보안상 문제가 생기지 않게 도와주는 역할을 합니다. 또한 최근 게이트웨이는 단순한 데이터 전달을 넘어서, 실시간성(Time Sensitive Networking, TSN)을 보장하고, 암호화된 패킷을 해독하거나 재암호화하는 기능, 그리고 클라우드 OTA 업데이트를 중계하는 역할까지 수행합니다.
결국 게이트웨이는 ‘네트워크의 문지기이자 조정자’로서, 자동차의 정보 흐름을 통제하는 핵심 장치라 할 수 있습니다.
["도메인 통합 속에서 게이트웨이가 통합대상이 되는 이유"]
지난 글에 언급한 것처럼, 최근 차량 아키텍처는 도메인 통합(Domain Integration)으로 빠르게 전환되고 있습니다. 각 도메인이 따로 움직이는 구조에서는 ECU 수가 늘어나면서 무게, 배선, 원가, 유지보수 부담이 커집니다.
그래서 OEM들은 ADAS, IVI, 바디 제어 등을 하나의 HPC로 묶는 구조로 전환하고 있습니다. 이때 도메인 간 데이터 흐름을 조정하고, 실시간성과 보안을 동시에 유지하는 장치가 바로 게이트웨이입니다.
게이트웨이는 이제 단순히 “ECU와 ECU를 잇는 장치”라기보다는,
- “도메인과 도메인을 통합하는 허브”이자
- “통합 아키텍처의 뼈대 역할”을 합니다.
특히 TSN(Time Sensitive Networking) 기술이 본격 적용되면서, 차량 내에서도 Ethernet 기반의 실시간 데이터 처리가 가능해졌습니다. 자율주행이나 인포테인먼트 데이터처럼 대용량·고속·저지연 전송이 필요한 분야에서는 필수적인 기술이죠. 또한 최근에는 차량 외부와 연결되는 데이터가 급증하면서, 암호화 패킷 처리와 보안 게이트웨이(Secure Gateway) 개념이 확대되고 있습니다.
["게이트웨이 안에서는 어떤 일이 벌어질까?"]
게이트웨이 내부는 생각보다 복잡합니다. 데이터는 수많은 버스(CAN, LIN, Ethernet 등)를 통해 들어오고, 이 데이터들은 일종의 “패킷 큐(queue)”로 관리됩니다.
게이트웨이는 패킷의 우선순위를 정하고, 목적지에 따라 필터링하거나 변환합니다. 예를 들어, ADAS 관련 신호는 실시간으로 처리되어야 하므로 TSN 기반 고속 전송 경로로 보내고, 인포테인먼트용 데이터는 QoS(서비스 품질) 정책에 따라 일정한 속도로 흐르게 합니다. 또한 외부 OTA 서버와 통신할 때는 보안 인증 과정을 거쳐 암호화된 데이터만 통과시킵니다. 이런 일련의 과정을 통해 게이트웨이는 차량 내 통신의 효율성, 안정성, 보안성을 동시에 책임지는 셈입니다.
["주요 기업들의 전략적 움직임"]
현재 게이트웨이 분야는 OEM보다는 Tier 1과 SoC 업체, 그리고 전문 네트워크 기업들의 경쟁이 훨씬 치열합니다. OEM(완성차)은 게이트웨이를 직접 개발하기보다 Tier 1에 위탁 개발(integration)을 맡깁니다. BMW와 Mercedes-Benz는 Ethernet 기반 통합 게이트웨이를 채택하며 OTA 및 보안 기능을 강화 중이고, 현대·기아는 HPC와 CDC 구조에 맞는 TSN 지원 게이트웨이를 통합하려는 노력을 보이고 있습니다.
Tier 1(부품사)는 게이트웨이를 자사의 핵심 역량으로 보고 있습니다. Bosch는 보안 게이트웨이를 중심으로 OTA·클라우드 통합을 추진 중이며, Continental은 ‘Smart Gateway’로 불리는 자사 플랫폼을 통해 데이터 클라우드 연동과 OTA를 통합 관리합니다. 제가 있는 곳도 HPC와 CDC 통합 구조에 적합한 게이트웨이 연동 기술 확보를 추진 중에 있습니다.
SoC 업체들은 게이트웨이 전용 칩셋을 내놓고 있습니다. NXP의 S32G 시리즈는 TSN·보안·가상화 기능을 하나의 칩에 담았고, Qualcomm은 ‘Ride Flex’ 플랫폼을 통해 HPC+Gateway 통합 아키텍처를 지원하고 있습니다.
전문 네트워크 업체들도 활발합니다. TTTech, Excelfore, Ethernovia 등은 Ethernet 기반 TSN과 OTA 미들웨어 영역에서 강점을 보이며, Excelfore는 eSync Alliance를 통해 OTA·게이트웨이 통합 표준화를 주도하고 있습니다.
[ "게이트웨이가 가지는 전략적 의미"]
앞서 언급드렸지만, 차량용 게이트웨이는 이제 단순히 데이터를 ‘보내는 장치’가 아닙니다. 차량 전체를 연결하는 데이터 거버넌스의 핵심 축, 그리고 ‘정보의 흐름’을 통제하는 두뇌 역할로 발전하고 있습니다. 자율주행과 커넥티비티가 확대될수록, 게이트웨이는 차량의 ‘심장’이자 ‘방패’로 기능할 것입니다.
따라서 OEM, Tier 1, SoC 업체, 전문기업 모두 게이트웨이를 단순한 부품이 아니라 플랫폼 전략의 중심으로 바라볼 필요가 있습니다. 누가 먼저 “데이터 흐름을 통제할 수 있는 구조”를 확보하느냐가, 미래 차량 경쟁력의 갈림길이 될 것입니다.
["게이트웨이 분야에서 최고가 되기 위한 방향"]
게이트웨이 영역은 한 기업이 모든 것을 해결하기 어렵습니다. 그래서 협력과 표준화가 무엇보다 중요합니다.
OEM은 통합 아키텍처와 보안 표준을 주도해야 합니다. Tier 1은 통합 게이트웨이 구조를 설계하고, 클라우드와 OTA 대응 능력을 내재화해야 합니다. SoC 업체는 칩셋 수준에서 TSN, 보안, 가상화를 통합 지원해야 하며, 전문업체는 특정 영역(TSN, OTA, 보안 등)의 기술 리더십으로 차별화해야 합니다. 이 네 주체가 연결될 때, 게이트웨이는 진정한 ‘자동차의 지능형 허브’로 완성됩니다.
게이트웨이가 데이터를 빠르고 똑똑하게 다루는 데 성공했다면, 이제 남은 질문은 “과연 이 시스템은 안전하게 작동하고 있는가?”입니다.
다음 글에서는 차량 내 통신과 제어에서 중요한 기능안전(Functional Safety) 개념과 ISO 26262 기반의 시스템 설계 철학에 대해 생각을 나누고자 합니다.
[Take away]
- 게이트웨이는 단순한 네트워크 장치가 아니라, 차량 데이터 흐름의 중심이고,
- HPC화, TSN, 보안 요구가 높아질수록 게이트웨이의 전략적 가치가 높아짐에 따라
- OEM–Tier1–SoC–전문업체 간 협력이 곧 게이트웨이 경쟁력이다.
