[LG TECH CONFERENCE 2023]#4 떠오르는 미래 차·가전 핵심 기술! OTA가 바꾸는 세상

2023년 3월 16일 , 서울 마곡 LG사이언스파크에서 3년만에 개최된 LG그룹 최대 기술 콘퍼런스 ‘LG TECH CONFERENCE 2023(LG 테크 콘퍼런스 2023)’. 2012년 처음 시작한 ‘LG 테크 콘퍼런스’는 국내 이공계 R&D 인재들을 초청해 LG의 기술과 비전을 전하는 행사입니다. LG전자도 AI, 로봇, 미래 자동차 등 다양한 분야의 미래 기술 전문가들이 강연을 진행했죠. 과연 이들이 현장에서 전한 미래의 모습은 무엇일까요?

SW플랫폼 연구소 수석연구위원 임효준 상무, 소프트웨어에 매료되어 LG전자에서 리눅스 커널 개발, 오픈소스 관리 체계 구축, webOS 개발 등의 일을 해왔으며, 현재는 LG전자 가전제품을 위한 플랫폼을 개발하는 업무를 담당하고 있습니다

LG 테크 콘퍼런스 2023 현장

인류가 소프트웨어를 만들어 사용하기 시작한 이래, 버그를 수정하거나 기능 변경을 위해 소프트웨어를 수정하는 ‘소프트웨어 업데이트’는 필수가 되었습니다. 가장 오래된 소프트웨어 업데이트는 과거 천공 카드로 컴퓨터 프로그램을 입력하던 시기, 버그를 수정하기 위해 구멍을 테이프로 메우고 다시 구멍을 뚫었던 사례라고 할 수 있죠. 여기서 소프트웨어의 수정 내용을 의미하는 ‘패치(patch)’라는 용어가 등장했다고 합니다.

오늘날 패치(Patch)의 어원이 된 테이프를 이용한 천공 카드 수정

과거에는 사용자가 소프트웨어를 직접 다운받아 업데이트를 진행하는 ‘매뉴얼 업데이트(Manual Update)’가 일반적이었지만, 인터넷이 보급되면서 이제는 자동 업데이트(Automatic Update)가 일반화되었습니다. 특히 스마트폰이 보급되면서 일반인들도 소프트웨어 업데이트에 친숙해졌죠. LG 테크 콘퍼런스 2023 현장에서 소프트웨어 업데이트의 최신 트렌드인 ‘OTA’ 기술을 살펴보는 시간을 가졌습니다.

1. 소프트웨어 업데이트의 정점, OTA란?

OTA(Over-The-Air)는 무선으로 제품의 소프트웨어를 업데이트하는 방식을 의미합니다. 요즘 스마트폰 또는 자동차 대시보드의 디스플레이에 대부분 적용되어 있죠. 이렇게 OTA가 광범위하게 적용되면서, 소프트웨어 업데이트를 더 효율적으로 진행하고 좋은 사용자 경험을 제공하기 위한 여러 기술들이 등장하고 있습니다.

심리스 업데이트(Seamless Update), 심리스 업데이트의 장점은 신규 SW 다운로드 및 업데이트 시에도 기존 SW로 기기 사용 가능 / 단 한번의 재부팅으로 신규 SW 적용 가능 / 신규 SW 업데이트 실패시 Rollback을 통해 기존 SW로 정상적인 기기 사용 가능, 기존vs심리스 업데이트의 차이점은 업데이트 중에도 작동 가능한 부팅 시스템이 디스크에 남아 있다는 점

대표적인 기술이 심리스 업데이트(Seamless Update)입니다. 예전에는 제품 메모리에 있는 기존 소프트웨어를 덮어야 하기 때문에 제품의 동작을 중단하고 업데이트를 진행했죠. 고객들은 업데이트가 완료될 때까지 기다려야 하는 불편함이 있었습니다. 요즘에는 소프트웨어의 복사본을 하나 더 유지해, 업데이트하는 동안에도 제품을 계속 사용할 수 있게 하는 심리스 업데이트 방식이 많이 적용되고 있습니다.

델타 업데이트(Delta Update) : 전체 패키지 크기와 비교하여 최대 99%까지 최소화 가능

또 하나 많이 적용되고 있는 업데이트 기술은 델타 업데이트(Delta Update) 입니다. 새로운 버전의 소프트웨어 전체를 다운받으면 시간이 오래 걸리기 때문에, 기존 소프트웨어 버전과 차이나는 부분만 다운받아 네트워크 트래픽도 줄이고 업데이트 시간도 단축할 수 있죠.

최근에는 제품 보안이 강조되고 있어, 인증된 업데이트인지 확인해 업데이트하는 보안 업데이트(Secure Update)도 OTA에 꼭 필요한 기능으로 간주되고 있습니다.

2. OTA가 가져오는 새로운 고객경험

요즘은 기업들도 수동적으로 제품 소프트웨어를 업데이트해주는 데 그치지 않고, 이를 비즈니스에 적극 활용하려는 시도를 많이 하고 있습니다. 대표적인 사례가 ‘테슬라’인데요. 테슬라 차량은 주기적으로 차량 소프트웨어를 업데이트 해주어 새로운 고객경험을 지속적으로 제공하고 있죠. 자율주행 팩의 경우, 차량 구매 후 별도 금액을 지불하고 구매하도록 함으로써, 차량 판매 후에도 추가적인 수익을 얻을 수 있는 구조를 만들었습니다.

주기적으로 차량 소프트웨어를 업데이트하는 테슬라 (출처 : 셔터스톡)

최근에는 해킹을 통해 다른 기기를 공격하거나 개인 정보를 탈취하는 등의 위협이 증가되고 있어, 보안에 대한 관심이 커지고 있는데요. 특히 오픈소스 소프트웨어¹⁾가 제품에 많이 탑재되면서 새로 발견된 보안 취약성을 OTA를 통해 개선해달라는 요구가 많죠. 게다가 최근 각국에서 보안 취약성에 대한 업데이트를 법률로 의무화하려는 시도가 많아지고 있어, 앞으로 OTA를 통한 소프트웨어 업데이트는 필수적인 요소로 자리잡을 것으로 보입니다.

또한 제품 주기가 짧아지고 고객의 관심과 기호도 빠르게 변하는 시대적 흐름에 발맞추어, 기업들은 제품에 모든 기능을 탑재해 출시하기보다는 필수 기능을 탑재한 제품을 빨리 시장에 선보이고, OTA를 통해 추가적인 기능을 제공하는, 이른바 “Release now, Update later!” (지금 내놓고, 이후 업데이트해라) 전략을 실행하는 경우도 많습니다.

1) 오픈소스 소프트웨어 : 누구나 검사, 수정 및 개선할 수 있는 소스 코드가 포함된 소프트웨어

3. OTA의 전제 조건 : SW 유지보수 용이성(Software Maintainability)

적극적인 소프트웨어 업데이트를 위해 OTA 기술을 확보하는 것보다 더 어려운 장애물이 있습니다. 바로 유지보수가 쉬운 소프트웨어를 만드는 것입니다.

적극적인 소프트웨어 업데이트 (출처 : 셔터스톡)

소프트웨어 업데이트는 기존 소프트웨어를 수정한다는 의미이므로 유지보수가 쉬운 소프트웨어 구조가 아니라면 수정 과정에서 많은 어려움을 겪게 되죠. 제품을 구성하는 소프트웨어가 모듈화되어 있지 않으면, 아주 간단한 수정임에도 여러 군데 소스코드를 수정해야 하는 일이 생기기도 해요. 또 하나의 수정이 다른 부분에 연쇄적으로 영향을 미치고 버그를 양산할 수도 있습니다. 때문에 원활하게 OTA를 운영하기 위해서 유지보수성이 높은 소프트웨어를 만드는 것은 필수입니다.

또 하나의 소스코드에 기반한 다양한 변종 모델들을 시장에 출시하는 경우, 변종 모델들 간 효율적으로 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 체계가 갖추어져야 합니다. 이러한 체계가 갖추어지지 않으면, 여러 모델에 공통적으로 적용해야 하는 수정사항을 한 번에 반영하지 못하고 일일이 각 모델의 소프트웨어를 수정해야 하는 일이 생길 수 있죠.

효율적인 검증 체계 / 지속적 통합(CI) : 지속적으로 품질 관리를 적용하는 프로세스를 실행하는 것 / 지속적 배포(CD) : 자동화된 테스트 기능을 사용하여 코드베이서에 대한 모든 변경 사항이 정확하고 프로덕션 환경에 자동 배포할 준비가 되었는지 확인하는 소프트웨어 릴리즈 프로세스 / 지속적 테스트 (CT) : 소프트웨어 릴리즈 후보와 관련된 비즈니스 위험에 대한 즉각적인 피드백을 얻기 위해 소프트웨어 제공 파이프라인의 일부로 자동화된 테스트를 실행하는 프로세스

지속적으로 소프트웨어를 개발하고 업데이트하면 소프트웨어 검증도 기존보다 자주 이루어지게 되므로 검증 체계를 효율화하는 것도 중요합니다. 그래서 최근 기업들은 소프트웨어 통합·배포·검증을 자동화하여 개발과 병행해 지속적으로 이루어지게 하는 CI(Continuous Integration), CD(Continuous Delivery), CT(Continuous Test) 체계를 갖추기 위해 노력하고 있습니다. 또한 소프트웨어 개발(Development)과 이에 따르는 운영(Operation)을 함께 효율적으로 진행한다는 의미에서 DevOps²⁾라는 용어도 많이 사용되고 있습니다.

특히 최근 인공지능 기능이 제품에 탑재되는 경우가 많아지면서 이러한 소프트웨어 개발 체계는 인공지능 쪽으로도 확산되어 MLOps³⁾라는 용어도 인공지능 업계의 화두가 되고 있습니다.

2) DevOps : 소프트웨어의 개발(Development)과 운영(Operations)의 합성어로서, 소프트웨어 개발자와 정보기술 전문가 간의 소통, 협업 및 통합을 강조하는 개발 환경이나 문화를 의미
3) MLOps : 머신러닝(Machine Learning)과 소프트웨어 분야의 DevOps의 개발 관행의 합성어로서, 프로덕션에서 기계 학습 모델을 안정적이고 효율적으로 배포하고 유지 관리하는 것을 목표로 하는 패러다임을 의미

4. 자동차 업계에 스며든 OTA

앞서 설명한 것처럼 유지보수가 쉬운 소프트웨어를 만들기 위해 각 업계에서는 어떠한 노력들을 하고 있을까요?

자동차 전기/전자(E/E : Electric/Electronic) 아키텍처 (출처 : the Autoware Foundation) 순서대로 전통적인 아키텍쳐, 도메인 기반 아키텍처, 영역 기반 아키텍처

자동차 업계는 전통적으로 수많은 부품회사들로부터 부품을 조달받아 통합하고 검증해 차량을 만드는 방식으로 자동차를 만들어 왔습니다. 이러한 방식은 각 부품별로 소프트웨어 구조가 상이하고 비슷한 기능들이 여러 부품에 중복 구현되어 있는 경우도 많아 유지보수가 쉬운 소프트웨어 구조와는 거리가 멉니다. 그래서 최근에는 이러한 전통적인 구조를 벗어나 비슷한 계통의 부품들을 통합한 도메인 기반 아키텍처(Domain Architecture)를 거치게 되죠. 앞으로는 차량 공간을 몇 개로 나누고, 각 공간마다 이를 제어하는 게이트웨이 기기를 배치하고, 이 게이트웨이 기기들을 중앙에서 통합·관리하는 영역 기반 아키텍처(Zonal Architecture)형태로 발전해 가고 있습니다.

영역 기반 아키텍처는 자동차 기능이 각 부품에 개별적으로 구현되어 있지 않고, 중앙 컴퓨터가 통합 관리하는 체계입니다. 기존보다 유연하게 소프트웨어 기능을 추가하고 변경할 수 있어 OTA에 맞는 구조라고 할 수 있죠. 이 새로운 형태의 자동차는 결국 소프트웨어에 의해 기능들이 결정된다는 의미에서 SDV(Software Defined Vehicle; 소프트웨어가 정의하는 차량)라고 불리기도 합니다. SDV는 자율주행, 사고 방지 등의 기능을 수시로 업데이트해 소비자에게 발빠르게 서비스를 제공할 수 있을 것입니다. 자동차 업계는 SDV를 미래의 자동차 형태로 보고 연구개발에 많은 투자를 하고 있습니다.

5. 가전에도 OTA가?

LG전자도 제품 판매 후에도 지속적인 업그레이드로 더 좋은 고객 경험을 제공하기 위해 2022년 1월 LG UP가전을 선포한 바 있습니다. 예를 들어 세탁기를 구매한 후 펫케어 기능을 업그레이드하면, 애완동물 털까지 세탁해주는 펫케어 코스가 추가되죠. 밤에 냉장고 문을 열었을 때 너무 밝아서 눈이 부시다면, 밤 시간에는 조명 밝기를 낮추는 새로운 기능을 업그레이드 받아 사용할 수 있게 됩니다.

고객에게 맞춰 지속적으로 업그레이드되는 LG UP가전

UP 가전이 지속적으로 업그레이드되기 위해서는 앞서 설명한 ‘유지보수가 쉬운 소프트웨어’는 필수입니다. 그래서 LG전자 소프트웨어 엔지니어들은 유지보수가 쉬운 소프트웨어를 만들기 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다.

OTA는 사용자가 제품 구매 후에도 새로운 기능을 사용할 수 있게 하고, 보안 기능을 강화하며, 기업들이 더 빠르게 제품을 시장에 선보일 수 있게 해 줍니다. 자동차, 가전 등 많은 제품들에 OTA를 적용하고 소프트웨어 유지보수 용이성을 확보하기 위해 , 앞으로 제조업계에서도 소프트웨어 전문가의 역할은 더욱 중요해질 것입니다.