[리포트] 자율주행차의 핵심, 차량용 반도체

관련 투자가 이뤄질 수밖에 없다고 재작년 몇 개의 보고서에서 언급됐고, 올해 실제로 성사되면서 관련 기업의 실적이 대폭 상승하고 주가도 상승했습니다. 마찬가지로 자율주행차도 중장기적으로는 속도와 시간에 일어나며 이루어질 수밖에 없는 산업의 변천이라고 소견합니다. 그렇게 되면 리포트 내용과 함께 차량에 포함되는 반도체를 포함한 관련 물품의 개수도 기하급수적으로 거의 매일 하지 않을 수 없게 됩니다. 전기자동차와 수소차는 아직 어느 방향으로 갈지 확실치 않지만 어느 친환경차든 궁극적으로 자율주행차를 향해 발전할 것으로 믿고 관련 보고서를 작성해 보았습니다.

1) 자율주행차 투자 확대-현대자동차그룹 정의선 부회장은 미국 자율주행회사 앱티브와 합작법인 설립 계약-이를 위해 현대차는 합작법인에 총 20억 달러(약 2.4조원)를 투자한다. 현대차그룹의 기업 인수 등을 제외하면 현대차그룹 사상 최대 규모의 외부 투자였다-다양한 자동차 메이커나 자율주행 관련 기업의 연합이 형성돼 있다.

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-행정부 주도의 자율주행 R&D 확대:10월 발표된 산업통상자원부의 미래 자동차산업 발전전략을 보면 2024년까지 전국 주요 도로에 자율주행 인프라를 완비할 계획이라고 밝히는 등 행정부 주도의 자율주행차에 대한 투자도 확대하고 있다.

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2) 차량용 반도체 관련 기업의 M&A활발-반도체 기업간의 인수합병은, 전방산업의 성장 둔화와 신제품 개발에 필요한 자금이 증가하면서 확대했습니다. 과거 인수합병 사례는 기술력을 강화할 목적으로 이뤄졌지만 최근 사례는 급성장하고 있는 전방산업에 대한 대응이 시장점유율을 유지하기 위한 수단으로 활용되고 있습니다.특히 지금까지의 핵심 시장이었던 스마트폰을 대체할 차량용 반도체 시장을 빼앗기지 않기 위한 반도체 업체간의 경쟁이 심화되면서 M&A의 중요성이 부각되고 있다. NXP 반도체(NXPSemiconductors)의 프리스케일(Freescale) 반도체 인수등의 메가 딜(Mega Deal, 초대형 계약) 뿐만 아니라, 인텔의 모빌 아이의 매수등이 실현되어, M&A에 의한 대형화로 자율 주행 관련 시장이 확대하고 있다.삼성전자의 경우 2016년 신성장 분야인 전장사업을 본격화하기 위해 미국의 전장전문기업 하만(Harman)을 인수했습니다 총인수 80억 달러(약 9조 4천억 원)에 이르는 규모로, 국내 기업의 해외 기업 M&A 사상 최대 규모를 기록했습니다.3. 자율주행차의 핵심은 차량용 반도체-자동차는 4차 산업혁명의 플랫폼으로 진화하고 있다. 인공지능을 기반으로 자율주행, 5G인프라 적극 활용, IoT 기반의 다양한 커넥티비티 서비스 등. 우리가 떠올릴 수 있는 대부분의 차세대 기술은 자동차라는 플랫폼을 기반으로 탑재되는 방안입니다. 그리고, 그러한 자동차의 역할과 위상 변화는 필연적으로 차량용 반도체 시장의 성장을 촉발하고 있어.- 특히 자율주행차 기술개발이 본격화되고 전장화가 진행되면서 차량 내 전장부-속탑재 수가 크게 증가하고 있다. 지금까지는 차량 1대에 평균 200~300대의 반도체가 사용됐지만 자율주행차에는 2000대 이상의 반도체가 필요했다. 따라서 자율주행차 시장의 성장은 차량용 반도체 시장의 성장으로 이어질 것으로 예상된다.

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-자율주행차 확대는 차량용 반도체 시장을 넘어 반도체 시장 전체의 성장 동력으로도 작용할 것으로 예상된다. 실제로 반도체 수급동향 조사기관인 세계 반도체시장통계기구(WSTS)는 지난해 차량용 반도체 매출이 539억달러(약 61조2000억원)를 기록했다고 분석했습니다. 이는 전년보다 18.6 Percent 증가한 규모다. 차량용 반도체의 매출 증가율은, 전체 반도체의 최종 수요처 6개의 가운데에서 가장 높은 수치를 나타냈다.

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1) 자율주행차 보급방안 및 시장전망 – 산업통상자원부 및 관계부처 미래 자동차산업 발전전략에 따르면 국내에서는 2021년 고속도로 자율주행이 가능한 자율주행차(Level3)를 출시하고, 2022년에는 시내 도로에서 운행 가능한 완전 자율주행차(Level4)를 시험운행한다. 역시, 2024년에는 완전 자율 주행 차량의 상용화를 추진해, 2030년까지 Level 3~4 수준의 자율 주행차가 신차 시장의 약 50 Percent의 비율을 차지하도록 하는 것이 목표이다.

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-자율주행차 시대는 2025년부터 본격적인 개화기를 맞이할 것으로 예상된다. 주요 연구기관 조사의 자율주행차 시장에 대한 시장 전망은 다소 다르지만 2025년을 시작으로 2035년에는 보급이 일정 이상이 될 것으로 전망하고 있다.차량용 반도체 시장의 전망-반도체 시장의 전반적인 성장 둔화에도 불구하고 자율 주행 시장의 확대로 차량용 반도체 시장은 지속적으로 성장할 것으로 예상된다. 시장 조사기관 IHS 마켓의 자료에 의하면, 2018년에 418억 달러 규모의 글로벌 차량용 반도체 시장은, 2023년에 597억 달러로 연평균 7.4%의 성장을 보일 전망이다. 자율주행차 확대뿐 아니라 전기자동차, 수소차 같은 신재생에너지 자동차 등의 확대도 하나의 차량용 반도체 시장 성장에 혜택을 볼 것으로 예상된다.

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차량용 반도체 글로벌 기업의 현황-전통적으로 차량용 반도체 시장은 업계 1위의 시장 쉐어가 10%전후 수준인 파편화된 시장 특성을 가지고 있었다. 마이크로컴포넌트, 로직, 아날로그, 센서 등 광범위한 제품 포트폴리오가 확산되면서 기업들은 특정 영역에서의 경쟁 우위를 가져가는 방식이었기 때문이다.그리고는 내 자동차가 달리는 컴퓨터가 되면서 상황이 바뀌기 시작했습니다. 다양한 제품과의 호환과 융합이 중시되는 가운데 특정 영역에서만 기술 우위를 확보한다는 개념이 어려워지고, 차량의 진화 속도가 빨라지면서 R&D 비용이 급증하며 규모의 경제가 작동하기 시작했습니다. 또 차량용 반도체는 안전과 직결되기 때문에 규격이 엄격하고 개발기간도 오래 걸려 선두그룹과 후발그룹이 명확하게 자비를 할애했다.현재 네덜란드의 NXP, 독일의 인피니온, Japan 르네사스, 미국의 TI, 독일의 보쉬 등이 이미 전개하고 있다. 그러나, 적용 분야 마다 쉐어가 달라, 인공 지능(AI)이나 5 G등의 신기술의 도입에 수반해, 언제라도 재편될 가능성이 있다.

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1) 자율주행차란? – 자율주행차(Self-Driving Car)란 운전이 나쁘지 않고 승객이 직접 운전할 수 있는 자동차를 말합니다. 자동차가 자율주행차로 진화하기 위해서는 딥러닝과 영상처리기술에 따라 운전자가 개입하지 않고 스스로 주행할 수 있도록 해야 합니다.-자동차의 화천에 따라 스마트카(SmartCar), 커넥티트카(Connected Car) 등이 자율주행차와 의미상 혼재되어 사용됨-스마트카는 초기에는 커넥티드카를 의미 포함, 자동차와 IT기술의 융합을 목표로 등장한 개념이었다. 그러나 점차 자율 주행 기능까지 포함한 넓은 개념으로 스마트카가 진화하게 되었다고 생각해.커넥티드 카는 자동차와 모든 인프라 간 쌍방향 통신망을 구축하는 초연결(Hyper-Connection)을 목표로 합니다. 초기 스마트카가 하나도 나쁘지 않은 전자제품으로서 실시각, 쌍방향 IT기술이 포함된 주행정보제공이 나쁘지 않고 엔터테인먼트 등에 중점을 둔 커넥티드카였다면 현재는 이를 바탕으로 주변환경인식, 판단, 차량제어 등을 통해 사람의 개입없이 목적지까지 갈 수 있는 자율주행차까지 포함한다고 볼 수 있다고 판단합니다.

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2) 자율주행차의 기술적 단계 구분 – 미국의 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration, 미국 도로교통안전국)는 자율주행차의 기술적 발전 수준을 기본으로 자율주행 정도를 5단계로 나누고 있다.-자율운전 분류는 0~4단계로 구분되며 ①0단계는 자동제어장치가 없고, 일반적으로 사람이 운전하는 차를 의미하며, ②1단계는 자동긴급제동장치(AEB)와 어댑티드크루즈컨트롤(ACC) 등 자동보조시스템의 지원을 받아 사람이 운전하는 차, ③2단계는 핸들조작의 일부 자동화와 고속도로 내 차선유지 등의 기능이 추가되었음에도 사람의 개입이 필요한 차를 의미하며, ④3단계부터 자율주행차로 정의할 수 있으나, 이 단계에서는 가속, 주행, 브레이크가 전체 자동운전할 수 있는 시스템을 의미하며, 완벽한 4단계는 자율주행자만을 입력한다.지역까지 사람의 개입 없이 가능한 수준

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3) 자율주행차 주요기술 – 자율주행차를 구성하는 핵심기술을 주변 환경인식, 위치인식 및 매핑, 판단, 제어, 상호작용 등으로 구분할 수 있어. -이러한 핵심기술의 진보를 위한 기반기술은 1)센서, 2)V2X통신, 3)고화질 디지털지도, 4)인공지능, 5)고화질 위치측위, 6)HVI기술로 나뉜다. (1)주변의 귀추인지의 신기한 센서-자율주행차의 핵심 센서로서 라이더(LiDAR: Light Detection And Ranging)를 들 수 있다. 자율주행차의 눈으로 볼 수 있는 라이더리입니다. 센서 레이저를 타겟에 맞힘으로써 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도 등의 특성을 감지할 수 있는 기술이었다-전파에 가까운 성질을 가진 라이더는 레이저 광선을 이용한 것으로, 활용 범위가 넓다. 현재 높은 가격이 단점으로 지적되고 있지만 나쁘지 않고 기술적 진보로 인해 향후 단가 인하가 자율주행차 보급의 핵심으로 부상할 것으로 전망됩니다.-기타 RADAR 전자기파를 발사하고 반사신호분석을 통한 거리, 높이, 방향, 속도 등 주변정보를 획득하는 기술과 카메라도 중요한 센서기술 중 하나 나쁘지 않다. 카메라는 대상 물체에 대한 형태인식 정보를 제공함으로써 차선, 표지판, 신호 등 정보 판독에 기여하게 된다.

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(2) V2X 통신-V2X(Vehicleto everything)는 자동차가 주행하는 동아 주변의 인프라 및 다른 차량과 통신을 통해 정보를 교환·공유하는 시스템이다. 교통정보과인 위험. 정보공유에 의해 전방의 도로상황을 자동차 스스로 인지할 수 있도록 하는 기술이며, 기존의 교통시스템과의 연계에 의해 수시로 교통정보 제공이나 교통교통관리를 가능하게 한다. 특히 전방의 위급 상황과 같은 안정성 향상을 위한 필수적인 시스템이다.

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V2X는 차량의 고속주행 중에서도 안정적인 높은 패킷 전송률과 moning은 지연율을 요구하는 기술로, 차세대 이동통신인 5G의 기반조성이 선행되어야 한다.(3) 고정밀 디지털 지도, 고정밀 위치 측정 – 자율주행차의 원활한 주행을 위해서는 고정밀 디지털 지도가 필수입니다. 고정밀도 디지털 지도는 자율주행차가 운행하는 도로에 대한 모든 정적 정보를 3차원으로 나타낸 지도다. 도로에 위치한 물체의 위치, 형상 등의 정보를 바탕으로 자율주행차는 커브, 교차로 합류 등에 사전에 대응할 수 있게 돼.-기존의 디지털 지도보다 10대 이상의 정확도를 가지는 고정밀도의 지도는, 실제의 도로와의 차이가 10 cm 수준으로 매우 정밀하다. 각 행정부 정부가 정책적 지원을 집중하는 분야도 고화질 디지털 지도 분야다. 자율주행차를 개발하는 업체가 자체적으로 고정밀 디지털 지도를 제작하는 데는 한계가 있고 중복투자가 발생하기 때문에 이 분야는 정부의 지원이 중요하다.(4) 인공지능 – 인공지능은 인간의 인지, 학습, 이해, 추론능력 등을 구현하기 위해 설계된 알고리즘 체계의 의미이다. 자율 주행 차에서 인공 지능은 차량에 탑재된 센서와 V2X기술의 습득한 교통 정보, 도로 정보 등을 분석하고 차량 자체가 물체를 인식하고 스스로의 판단에 따른 차량을 제어하기 위해서 필수입니다.운전자가 배제된 완전 자율주행차로 발전하기 위해 인공지능 기술 개발이 필요한 이유다. 특히 차량이 운행하는 과정에서 지속적으로 제공되는 광범위한 정보를 신속하게 처리하고 판단하기 위해서는 인공지능 기술과 빅데이터, 클라우드 기술과의 연계가 필요하다.(5) HVI 기술 – HVI(Human Vehicle Interface) 기술은 자율주행차에서 드라이버 정보와 자율주행차 간의 상호작용에 활용된다. HVI란 운전자에게 차량에 대한 많은 정보는 최적화된 상태에서 제공하는 UI(User Interface)를 가리킨다. 자율주행차에 수많은 센서와 기술이 탑재됨으로써 차가 운행 중에 생산되는 정보를 운전자에게 전달하는 방식의 중요성이 지속적으로 증대될 것입니다. 특히 단순하게 1차원적인 정보를 제공하는 것이 아니라 운전자의 운전 패턴, 습관 등을 고려하여 적시에 필요한 정보를 제공할 필요성이 점차 확대될 것입니다. (6)차량용 반도체=지능형 반도체-지능형 반도체는 고도로 지능화된 서비스를 실현하기 위하여 최근보다 높은 성능이 요구되며 자율주행차 등에 탑재되기 위하여 저전력화, 초안정화가 전제되고 있습니다. “여기까지 반도체는 서비스, 소프트웨어가 개별적으로 존재해 왔지만, 지능형 반도체는 이들을 자체적으로 통합해 다양한 지능화된 서비스에 도입될 전망입니다”앞서 말한 여러 기술 등을 활용하기 위해서는 차량용 반도체가 필수입니다. 자율주행차의 기능이 다양해질수록 차량용 반도체의 수요는 점차 증가할 것입니다. 이에 따라 앞으로 자율 주행차가 본격적으로 확대됨에 따라 차량용 반도체 시장도 함께 성장하면서 본인이 갈 것으로 예상된다.

1.ValueChain

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2) 유망종목-완성차 업계의 투자와 함께 국내외 정부 주도의 투자로 자율주행차의 개발은 가속화될 것으로 예상된다. 특히 자율주행차의 기술개발이 본격화되고 전장화가 진행되면서 차량 내 전장부분품의 탑재수가 크게 증가하고 있다. 고로, 자율주행차 시장의 성장은 차량용 반도체 시장의 성장으로 이어질 것으로 예상된다. 이에 따라 관련 기업들의 혜택이 예상된다.우선 차량 AVN용 반도체 패브리스 업체인 텔레칩은 자율주행차 등 차량 내 인포테이먼트 시스템의 중요성이 커지는 추세는 이 회사가 중장기적으로 성장할 수 있는 기반이 될 것으로 판단된다. 또, 자율주행 관련 기업을 중심으로 개발 툴이나 이다베디드 소프트웨어의 수요가 확대하는 것으로 보여지기 때문에, 한컴 MDS를 추천한다. 따라서 자동차 자율주행 기능의 전자화 및 전장 부분의 품확대가 예상되며 차량용 반도체 부품업체인 해성DS, VideoIP 기술을 보유한 칩스앤미디어 등의 혜택도 예상된다.

참고 자료>자율 주행 차의 핵심, 차량용 반도체 191126유진 투자 증권

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