[리포트] 자율주행차의 핵심, 차량용 반도체

5G관련 투자가 이뤄질 수밖에 없을 것이라고 재작년, 작년에 복수의 리포트에서 언급이 되었고 올해 그것이 실제로 실현되면서 관련 작은 기업의 실적이 크게 오르고 주가도 많이 올랐습니다. 마찬가지로 자율주행차 역시 장기적으로 속도와 시간의 문재이자 이루어질 수밖에 없는 산업의 변천이라고 소견하는 겁니다. 그렇게 되면 리포트의 예기처럼, 차량에 포함되는 반도체를 포함한 관련 부속의 갯수도 기하 급수적으로 증가할 수 밖에 없습니다. 전기자동차와 수소차는 아직 어느 방향으로 갈지 명확하지 않지만 어떤 친환경차든 궁극적으로 자율주행차를 향해 발전할 것으로 믿기 때문에 관련 보고서를 작성해 봤습니다.

1)자율 주행 자동차 투자 확대-현대 자동차 그룹의 정의선 부회장은 미국 자율 주행사 앱과 합작 법인 설립 계약 ​-이 때문에 현대 차는 합작 법인에 총 20억달러(약 2.4조원)를 투자한다. 현대차그룹의 작은 기업 인수 등을 제외하면 현대차그룹 사상 최대 규모의 외부 투자였다-다양한 완성차 업체 및 자율주행 관련 기업의 연합이 형성돼 있다.

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​-정부 주도의 자율 주행 R&D의 확대: 지난 10월에 발표된 산업 통상 자원부'미래 자동차 산업 발전 전략'을 보면 2024년까지 전국 주요 도로에 자율 주행 인프라를 완비하는 방안을 밝히는 등 정부 주도의 자율 주행 차에 대한 투자도 확대되는 추세

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​ 2)차량용 반도체 관련 기업 M&A에 적극적-반도체 업체 간 인수 합병은 전방 산업의 성장 둔화와 신제품 개발에 필요한 자금이 증가하고 확대됐다. 과거 인수합병 사례는 기술력을 강화하기 위한 목적으로 이뤄졌지만 최근 사례는 빠르게 성장하는 전방산업 대응이 자신의 시장점유율을 유지하기 위한 수단으로 활용되고 있다.특히 기존 핵심 시장이었던 스마트폰을 대체할 차량용 반도체 시장을 빼앗기지 않기 위한 반도체 업체 간 경쟁이 치열해지면서 M&A의 중요성이 부각되고 있다. NXP반도체(NXP Semiconductors)의 프리 스케일(Freescale)반도체 인수 등의 메가 딜(Mega Deal, 초대형 계약)뿐만 아니라, 인텔의 모빌 아이 인수 등이 실현하고 M&A에 의한 대형화로 자율 주행 관련 시장이 확대되고 있다. ​-삼성 전자의 경우도 2016년 새 성장 분야인 전장 사업을 본격화하기 때문에 미국의 전장 전문 기업 하만(Harman)을 인수했다. 매수 총액 80억달러(약 9조 4천억원)규모로 국내 기업의 해외 기업 인수 합병, 사상 최대 규모를 기록했다.​ 3)자율 주행 자동차의 핵심은 차량용 반도체-자동차는 4차 산업 혁명의 플랫폼으로 진화하고 있다. 인공 지능을 바탕으로 한 자율 주행, 5G인프라의 적극 활용, IoT기반의 다양한 커넥티비티 서비스 등. 우리가 생각하는 대부분의 차세대 기술들이 자동차라는 플랫폼에 탑재될 예정이었다 그리고 이러한 자동차의 역할과 위상 변화는 필연적으로 차량용 반도체 시장의 성장을 촉발하고 있다.특히 자율주행차 기술개발이 본격적으로 확대되고 전장화가 진행되면서 차내 전장부품 탑재수가 크게 늘고 있다. 종래는 차량, 그리고 평균 200~300개 수준의 반도체가 들어가면 자율 주행 차에는 2,000개 이상의 반도체가 필요하다. 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. 실제 반도체 수급 동향 연구 기관인 세계 반도체 시장 통계 기구(WSTS)는 지난해 차량용 반도체 매출이 총 539억달러(약 61조 2000억원)를 기록했다고 분석했습니다. 이는 전년보다 18.6%증가했다. 차량용 반도체 매출 증가율은 전체 반도체, 최종 수요처 6개 가운데 가장 높은 수치를 받았다.

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하나)의 자율 주행 차 보급 계획 및 시장 전망-산업 통상 자원부 및 관계 부처의 미래 자동차 산업 발전 전략에 따르면 국내에서는 202개년 고속 도로, 자율 주행이 가능한 부분, 자율 주행 자동차(Level 3)를 발매하고, 2022년 시내 도로 운행이 가능한 완전 자율 주행 차(Level 4)을 시범 운행할 계획이었다 역시 2024년에는 완전 자율 주행 차량의 상용화를 추진하고, 2030년까지 Level 3~4수준의 자율 주행 차가 신차 시장의 약 50%의 비중을 차지할 수 있도록 하는 것이 목표였다

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-자율 주행 자동차의 시대는 2025년부터 본격적인 개화기를 맞이할 것으로 예상한다. 주요 연구 기관 연구의 자율 주행 차 시장에 대한 시장 전망이 다소 다르지만 2025년을 시작으로 2035년에는 보급이 일정 수준 이상에 이른다고 전망했다.​ 2)차량용 반도체 시장의 전망-반도체 시장의 전반적인 성장 둔화에도 불구하고 자율 주행 시장 확대로 차량용 반도체 시장은 지속적인 성장을 나타낼 것으로 예상된다. 시장 연구 기관 IHS마킷 자료에 따르면 20하나 8년 4개 8억달러 규모의 글로벌 차량용 반도체 시장은 2023년 597억달러로 연평균 7.4%의 성장을 띨 전망이었다 단순히 자율주행차 확대뿐 아니라 전기차 수소차 같은 신재생 이그제 자동차 등의 확대, 차량용 반도체 시장 성장에 혜택을 줄 것으로 예상된다.

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3)차량용 반도체 글로벌 중견 기업의 현황-전통적으로 차량용 반도체 시장은 업계 한개 정도의 시장 점유율이 하나 0%내외 수준인 파편화된 시장 특성을 갖고 있었다. 마이크로컴포넌트, 로직, 아날로그, 센서 등 광범위한 제품 포트폴리오가 확산되고 중견기업들은 특정 영역에서 경쟁 우위를 점하는 방식이었기 때문-그러자 새 자동차가 달리는 컴퓨터가 되면서 상황이 달라지기 시작했다. 각종 제품과의 호환과 융합이 중시되면서 특정 영역에서만 기술 우위를 확보한다는 개념이 어려워졌고, 차량 진화 속도가 빨라져 지상 R&D 비용이 급증하면서 규모의 경제가 작동하기 시작했다. 역시 차량용 반도체는 안전과 직결되기 때문에 규격이 까다롭고 개발 기간도 오래 걸려 선두그룹과 후발그룹이 확연히 자신감을 가졌다.현재 네덜란드의 NXP, 독일의 인피니온, Japan 르네사스, 미국의 TI, 독일의 보쉬 등이 이미지이다. 그러나 적용 분야별로 점유율이 판과 인공 지능(AI), 5G등 신기술의 도입과 함께 언제든지 개편될 전망이 있다.

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1)자율주행차란?자율주행차(Self-Driving Car)란 운전자가 직접 운전하는 일 없이 스스로 운행할 수 있는 자동차를 말한다. 자동차가 자율주행차로 진화하려면 딥러닝과 영상처리기술을 기반으로 운전자의 개입 없이 스스로 주행할 수 있어야 한다.-자동차의 변화에 따라 스마트카(Smart Car), 커넥티트카(Connected Car) 등이 자율주행차와 유사하게 혼재되어 사용되고 있다.-스마트카는 당초 커넥티드카의 의의를 포함해 자동차와 IT기술의 융합을 목표로 등장한 개념이었다. 그러자 점차 자율주행 기능까지 포함한 광의의 개념에 스마트카는 진화하게 되었다고 생각한다.커넥티드 카는 자동차와 모든 인프라 간 쌍방향 통신망을 구축하는 초연결(Hyper-Connection)을 목표로 한다. 초기 스마트카가 자기 부담의 전자제품으로서 때때로 쌍방향 IT기술을 포함한 주행정보의 공급이 자기 부담의 엔터테인먼트 등에 치우친 커넥티드카였다면, 현재로서는 그것을 기반으로 주변환경인식, 판단, 차량제어 등에 의해 사람의 개입 없이 목적지까지 갈 수 있는 자주차까지 포함한다고 판단된다.

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2)자율 주행 자동차 기술적 단계 구분-미국의 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration미국 도로 교통 안전국)은 자율 주행 차량의 기술적 발전 수준을 기반으로 자율 주행 정도를 5단계로 구분하고 있다. ​-자율 주행의 분류는 0~4단계로 구분되며 ① 0단계는 자동 제어 장치가 없는 일반적으로 사람이 운전하는 자동차를 의의 ② 한 단계 ​에는 자동 긴급 제동 장치(AEB)와 오데 푸티 두 크루즈 컨트롤(ACC)등의 자동 보조 시스템의 도움을 받고 사람이 운전하는 차 ③ 2단계는 핸들 조작의 일부 자동화와 고속 도로 내 차로 유지 등의 기능이 추가됐음에도 불구하고 사람의 개입이 필요한 자동차를 의의 ④ 3단계에서 자율 성주 이상 다음적으로 정의할 수 있는데 이 단계에서는 가속 주행 브레이크모두 자동으로 수행할 수 있는 시스템을 우이우이하고 운전자는 자동 운전 여부만을 결정하면 단계 ⑤ 4단계는 완벽한 자율 주행의 수준에 운전자가 목적지를 입력하면 자동차가 목적지까지 사람의 개입 없이 이동이 가능한 수준

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3)자율 주행 자동차의 주요 기술-자율 주행 차를 구성하는 핵심 기술을 주변 환경 인식, 위치 인식 및 비교 판단, 제어, 상호 작용 등으로 구분하여 볼 수 있다. ​-그런 짓하면 핵심 기술의 진보를 위한 기반 기술은 1)센서, 2)V2X통신, 3)고 정밀 디지털 지도, 4)인공 지능 5)고 정밀 위치 측위, 6)HVI기술로 구분하여 볼 수 있다. ​(1)주변 상황인지 기자인 센서·자율 주행 자동차의 핵심 센서로 라이더 니다(LiDAR:Light Detection And Ranging)을 들 수 있다. 자율주행의 눈으로 볼 수 있는 라이더입니다. 센서 레이저를 목표물에 비추는 것으로, 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도 등의 특성을 감지할 수 있는 기술입니다.- 전파에 가까운 성질을 가진 고드기는 레이저 광선을 이용한 것으로 활용범위가 넓다. 현재 높은 가격이 단점으로 지적되지만 본인의 기술적 진보에 따라 향후 단가 인하가 자율주행차 보급의 핵심으로 떠오를 것으로 내다봤다.-그 외에도 레ー다니다(RADAR)의 전자기파를 발사와 반사 신호 분석에 의한 거리, 높이, 방향, 속도 등 주변 정보를 획득하는 기술과 카메라도 중요한 센서 기술의 1개이다. 카메라는 대상물체에 대한 형태인식정보를 공급함으로써 차선, 표지판만 신호등의 정보 판독에 기여하게 된다.

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(2)V2X통신-V2X(Vehicle to everything)는 자동차가 주행하는 동아 주변 인프라 및 다른 차량과 통신을 통해서 정보를 교환·공유하는 시스템이었다 교통 정보를 나쁘지 않고, 위험 정보 공유에 의해 전방의 도로 정세를 자동차 스스로가 인지할 수 있도록 하는 기술에 의해, 기존의 교통 시스템과의 제휴에 의해, 수시로, 교통 정보의 재공이나 교통 트랙픽의 관리를 가능하게 합니다. 특히 전방의 긴급정세와 같은 안전성 향상을 위해 필수적인 시스템이었다

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-V2X는 차량의 고속 주행에서도 안정적인 높은 패킷 전송률과 moning은 연체율을 요구하는 기술, 차세대 이동 통신인 5G의 기반 마련이 선행되어야 합니다. ​(3)고 정밀 디지털 지도, 고 정밀 위치 측위-자율 주행 차의 원활한 주행을 위해서는 고화질 디지털 지도가 필수였다 고화질 디지털 지도는 자율 주행 차가 운행하는 도로에 대한 모든 정적 정보를 3차원으로 표현한 지도. 도로에 위치하고 있는 물체의 위치, 형태 등의 정보를 토대로 자동 운전 차는 커브, 교차로 합류 등에 사전에 대처할 수 있다. ​-기존의 디지털 지도보다 한살 0대 이상의 정확도를 가진 고 정밀 지도는 실제 도로와 차가 하나 0cm수준에서 아주 정밀하다. 정부가 정책적 지원을 집중하는 분야도 고화질 디지털 지도 분야다. 자동 운전 자동차를 개발하는 업체가 자체적으로 고화질 디지털 지도를 제작하는 데는 한계가 있어 중복 투자가 생성하기 때문에 이 분야는 정부 지원이 중요하다. ​(4)인공 지능-인공 지능은 인간의 인지 학습, 이해, 추론 능력 등을 구현하도록 설계된 알고리즘 시스템을 우이우이합니다. 자율 주행 차에서 인공 지능은 차량에 탑재된 센서와 V2X기술을 통해서 습득한 교통 정보, 도로 정보 등을 분석하고 차량 스스로 물체를 인식하고 독자적인 판단을 통해서 차를 제어하기 위해서 필수였다-운전자가 배제된 완전 자율 주행 차에 발전하기 위해서 인공 지능 기술의 개발이 필요한 이유다. 특히 차량이 운행하는 과정에서 지속적으로 공급되는 광범위한 정보를 신속히 처리하고 판단하려면 인공 지능 기술과 빅 데이터, 클라우드 기술과의 제휴가 필요하다. ​(5)HVI기술-HVI(Human Vehicle Interface)기술은 자율 주행 차로 운전자의 정보와 자율 주행 간의 상호 작용에 활용된다. HVI는 운전자에게 차량에 관련된 많은 정보는 최적화된 상태로 공급하는 UI(User Interface)을 1콧눙다.-자율주행차에 수많은 센서와 기술이 탑재됨으로써 차량이 운행 중 생산되는 정보를 운전자에게 전달하는 방식의 중요성이 지속적으로 증대될 것이다. 특히 단순한 한가지 차원적인 정보를 공급하는 것이 아니라 운전자의 운전 패턴 연습 등을 고려하고 적시에 필요한 정보를 공급해야 할 필요성은 착실하게 확대하는 것이었다 ​(6)차량용 반도체=지능형 반도체·지능형 반도체는 고도로 지능화된 서비스를 구현하기 때문에 최근 보다 더 높은 성능이 요구되고 있어 자율 주행 자동차 등에 탑재되기 때문에 전력 절약화, 초안의 정화가 전제되고 있다. 최근까지의 반도체는 서비스, 소프트웨어가 개별적으로 존재해 왔지만, 지능형 반도체는 이것들을 하 본인에게 통합해 다양한 지능화된 서비스에 도입될 전망이었다-상술의 다양한 기술등을 활용하기 위해서는 차량용 반도체가 불가결했다. 자율주행 기능이 다양해질수록 자동차용 반도체 수요는 점차 증가할 것이다 이에 따라 앞으로 자율주행차가 본격적으로 확대됨에 따라 차량용 반도체 시장도 동반 성장해 보일 것으로 예상된다.​

1)Value Chain

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2)유망 종목-완성 차 업계의 투자와 함께 국내외 국가 주도 투자로 자율 주행 자동차의 개발은 가속화될 것으로 예상된다. 특히 자율주행차 기술개발이 본격적으로 확대되고 전장화가 진행되면서 차내 전장부품 탑재수가 크게 늘고 있다. 따라서 자율주행차 시장의 성장은 차량용 반도체 시장의 성장으로 이어질 것으로 예상된다. 이 때문에 관련의 작은 기업의 수혜가 예상된다. ​-가장 제1우선 차량 AVN용 반도체 파블레스 메이커의 텔레비전 칩은 자율 주행 자동차 등 차량 내인 인포테인먼트 시스템의 중요성이 확대되는 추세는 동사가 중장기적으로 성장할 기반이 될 것으로 판단된다. 마찬가지로 한컴MDS는 한컴MDS의 수요확대를 염두에 두고 개발도구나 임베디드 소프트웨어로 수요를 확대할 수 있습니다. 이에 따라 자동차 자율주행 기능의 각각 전자화 및 전장 부품 확대가 예상되며 차량용 반도체 부품업체인 해성디에스, 비디오 IP 기술을 보유한 칩스앤미디어 등의 혜택도 예상된다.

참고 자료>자율 주행 자동차의 핵심, 차량용 반도체 하나 9하나하나 26, 유진 투자 증권

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