디지털 네트워크가 임베디드 소프트웨어를 요구한다
디지털 기기의 급속한 성장과 네트워크의 기술 발전은 다양한 산업분야에서 임베디드 소프트웨어 시장의 성장을 요구하게 되었다. 정보통신 및 가전기기로부터 시작하여 반도체, 지능형 로봇, 우주항공, 정밀 산업전자 및 컨트롤러에 이르기까지 다양한 분야에서 대규모 시장수요를 준비하고 있는 중이다. <편집자 주>
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하드웨어의 생명력을 불어넣는 것이 소프트웨어의 역할로 부각되어 온 것이 국내의 경우 90년대 들어서면서 부터라고 볼 수 있다. 일례로 세탁기의 경우 초기 모델은 세탁과 탈수 기능만 수행하는 단순한 하드웨어에 의해 제어되는 기능을 수행했는데 최근 생산되는 세탁기는 옷감의 종류, 세탁할 옷의 양, 세탁물의 종류에 따른 세제와 물의 양과 온도 등을 고려해 세탁할 수 있도록 지능화되었다.
이는 하드웨어적 요소인 마이크로프로세서와 변경이 가능한 고도의 제어 프로그램인 소프트웨어 요소가 내장되어 새로운 기능이 필요한 경우 쉽게 프로그램만 변경해 주기 때문에 가능한 것이다.
또한 PDA, MP3, 핸드폰 등에서 디스플레이 되는 액정 등은 하드웨어적 요소이고 실질적으로 통신을 하는 부분이나 데이터의 이동 등은 소프트웨어적 요소가 결합된 것이다. 하드웨어적 요소라는 것은 단순히 외형을 이루는 것을 칭하는 것이 아니라 객체가 기능을 완수하도록 내부에 결합된 장치들을 말하고, 그것을 정해진 순서 또는 이벤트에 따라 적절히 대응하도록 프로그램된 것이 소프트웨어적 요소이다.
임베디드 시스템은 다양한 기능을 더하거나 향상시킬 때 비싼 하드웨어를 교체하는 것이 아니라 소프트웨어만 교체함으로써 제품 생산의 경비를 줄이고 유지보수를 보다 쉽게 할 수 있다는 장점이 있다. 특히 시스템을 개발하고 생산할 때 단순히 하드웨어 위주로 개발된 시스템인 경우에는 제품을 모방하므로 지적재산권을 보호하기 어려우나 임베디드 시스템으로 제품을 생산할 경우에는 소프트웨어로 구성되는 부분이 감춰지기 때문에 지적 재산권 보호가 용이하다. 따라서 임베디드 소프트웨어의 중요성이 부각되는 이유이다.
왜, 임베디드 소프트웨어인가
임베디드 소프트웨어의 중요성이 높아지는 것은 가전제품 및 정보기기들이 디지털화 되면서 기능이 복잡해지고, 기기간의 네트워크 연결성이 확대되면서 소프트웨어가 제품 자체의 품질과 직결되고 있기 때문이다. HDD가 내장된 디지털 TV나 DMB 폰, 3G 단말기 등 최근 시장에 쏟아져 나오는 신기술 제품 가운데에는 오작동으로 인한 리콜이 새로운 고민거리가 되고 있다. 과거에는 품질 불량이 주로 하드웨어적인 요소들로 인해 발생했다면 향후에는 소프트웨어적인 오작동으로 인한 제품 불량 사례가 더욱 빈번해질 가능성이 있다. 따라서 제품의 품질을 높이기 위해서는 소프트웨어 분야에 지금보다 훨씬 많은 노력을 투입해야 할 것이다.
또한 소비자들의 다양해진 니즈를 소프트웨어로 구현하는 사례가 많아지면서 소프트웨어가 제품의 개발 원가 및 리드타임 측면에서 악영향을 미치는 주요 요소로 작용하고 있다.
개별 소비자들에게 맞춤 제품을 제공하는 것이 이상적이지만 이를 모두 하드웨어적인 요소로 구현한다는 것은 현실적으로 어렵다. 따라서 기업들은 공통의 하드웨어를 최대한 활용하되 소프트웨어적으로 제품을 차별화하려는 시도를 하고 있다. 반도체의 경우에도 물리적인 제품 생산이 끝난 후에 프로그래밍을 통해 칩의 구동 기능을 규정하는 PLD(Programmable Logic Device) 제품 비중이 늘어나고 있는 것이 예가 될 수 있다.
그러나 소프트웨어가 복잡해지면서 원하는 기능의 차별화를 구현하는데 많은 개발비와 시간이 소요되는 문제점이 나타났다. 따라서 보다 비용 효율적인 소프트웨어 개발 방안이 모색될 필요가 있다.
마지막으로 임베디드 소프트웨어가 중요해지는 배경에는 이 산업이 기존의 In-House형 구조를 벗어나 독립적인 산업으로서 본격적으로 성장할 것이라는 기대가 높아지고 있기 때문이다. 이는 소프트웨어 자체가 복잡해지면서 과거 전자기업들이 In-House로 직접 개발하던 수직적 통합 모델의 실효성이 점차 떨어지고 있다는 인식에서 비롯된다.
네트워크 연결성을 목표로 세트를 개발할 때 소프트웨어가 복잡해지기 때문에, 하드웨어 측면에서 경쟁우위를 축적해온 기존 전자기업들이 소프트웨어의 고도화를 자체적으로 소화하기에는 무리가 있다.
일반적으로 3G 단말기의 경우 소프트웨어 개발 인력이 2G에 비해 10배 이상 늘어나야 한다. 따라서 하드웨어에서 소프트웨어까지 전부를 한 기업이 담당할 경우 부담은 급격히 증가할 수밖에 없다. DVD 레코더나 디지털 TV도 사정은 마찬가지이다. 네트워크 접속 등의 새로운 기능이 추가되면서 소프트웨어 개발 부담이 휴대폰 수준으로 증가할 것으로 예상되기 때문이다.
세계 임베디드 SW 시장 동향
세계 임베디드 소프트웨어 응용시장은 2004년 약 1,072억 달러로 추산되며, 연평균 5.7%로 성장하여 2007년도에는 약 1,254억 달러 규모에 이를 전망이다.
특히 기존 임베디드 소프트웨어 시장을 이끌어 왔던 국방, 산업전자기기 시장이 이제는 5%에도 미치지 못한다는 사실이다. 이에 반해 통신, 컴퓨터, 가전의 융합에 따라 정보가전이 8.7%로 성장하여 2007년에는 3,193억 달러로 가장 큰 임베디드 소프트웨어 수요처로 부상할 전망이다.
또한 RCW Mirus에 따르면 임베디드 소프트웨어의 전세계 시장은 2002년에 이미 약 200억 달러를 넘어섰으며, 매년 평균 18%이상 성장하여 2007년에는 약 500억 달러까지 급속한 성장을 이어갈 전망이다. 부분별로는 임베디드 시스템 소프트웨어의 성장세가 20.8% 수준으로 가장 높고 미들웨어가 19.9%의 성장률을 보일 전망이며, 응용시장이 2002년 184억 달러에서 2007년 372억 달러로 성장하여 가장 큰 시장을 형성할 것으로 분석된다.
세계 임베디드 운영체제 및 관련 서비스 시장은 2002년 약 6.7억 달러에서 연평균 14% 성장을 통해 2006년에 12억달러에 달할 전망이다.
한편 리눅스 시장은 점차적인 성장을 가지며 2006년에 1.2억 달러에 이를 것으로 기대된다. 특히 지속적인 상용 OS의 라이센싱 추세, 임베디드 플랫폼으로서의 리눅스 기술 성숙, 목표 프로세서와 임베디드 하드웨어 보드에 대한 지원증가, 통합 개발환경과 툴에 대한 액세스 증가, 다양한 애플리케이션 및 산업 분야에서의 리눅스 이용확산 등과 같은 촉진 요인들에 의해서 전망치 이상으로 시장이 성장할 가능성이 높다.
이러한 임베디드 리눅스의 약진에 위협을 느낀 MS는 최근 가전, 산업용 전자제품 등 PC 이외의 제품에 들어가는 임베디드 OS 시장에 적극 진출하고 있으며, 표준화 경쟁 주도를 위해서 Windows CE.net과 Windows XP Embedded의 소스코드 공개범위를 확대하고 있다.
또한 Wind River Systems도 가장 널리 알려진 RTOS이긴 하지만 임베디드 리눅스의 확대에 적극 참여하고 있으며, 리눅스 플랫폼에서도 구동되는 자사의 개발도구 등의 개발을 추진중이다.
VDC에 따르면 현재 임베디드 OS 시장은 MS, 리눅스, RTOS로 대표되는 세진영간의 경쟁이 치열하게 전개중이다. 이는 임베디드 OS 점유율을 통해서 확인할 수 있는데, MS 진영과 Wind River, Green Hills, QNX 등의 RTOS 벤더 진영 그리고 몬타비스타로 대표되는 리눅스 업체 진영 및 기타 업체들이 혼전 양상을 보이고 있는 것으로 나타났다.
MS가 25.5%로 가장 높은 점유율을 보이고 있으며, RTOS 진영의 1위업체인 Wind River가 22.7%로 뒤를 따르고 있다. 리눅스 업체로는 몬타비스타가 4%로 리눅스 업계를 대표하면서 성장해 가고 있다.
RTOS 벤더, 통합 개발환경 구축
이러한 복잡하고 치열한 경쟁환경에서 임베디드 OS를 대표해왔던 RTOS 진영은 스스로의 영역을 지키고, 시장을 확대하기 위해 더욱 끊임없는 변화를 시도하고 있다.
최근 RTOS 벤더들이 공통적으로 내세우는 전략은 토털 솔루션 제공이다. 이는 향상된 OS 성능을 제공하는 것뿐만 아니라, 네트워킹, 그래픽, BSP(Board Support Package), 개발툴 등을 포함한 기술 서비스까지 one-stop으로 제공하겠다는 것으로, 개발자들의 편의성을 보장하기 위함이다.
이를 위해 미들웨어나 하드웨어 벤더들과의 협력 체제 구축에도 힘을 쏟고 있는 양상이다. RTOS 벤더들의 이러한 움직임은 하드웨어에서 소프트웨어 설계로 임베디드 시스템 개발의 중심이 이동했고, 소프트웨어 자체는 예전에 비해 훨씬 복잡해진 환경의 변화에 대응하기 위한 것으로 해석할 수 있다.
또한, IBM, 볼랜드, 레드햇 등 세계 유수의 업체들이 적극적으로 나서서 진행하고 있고 임베디드 OS 벤더들이 참여하고 있는 이클립스 플랫폼을 눈여겨볼 필요가 있다.
통합개발환경(IDE) 개방형 프레임워크인 이클립스 플랫폼은 하나의 개발환경에서 OS의 제약 없이 개발 프로세스의 표준화가 가능하다. Wind River의 ‘윈드파워 IDE2’, QNX의 ‘QNX Momentics’ 등은 이클립스 플랫폼을 채택한 개발도구로 개발업체들에게 높은 생산성을 제공하는 것으로 알려져 있다.
국가차원의 연구개발 전략
주요 선진국들은 우리나라보다 훨씬 일찍부터 임베디드 소프트웨어 산업을 국가 전략 산업으로 육성해오고 있다. 이는 임베디드 소프트웨어의 막대한 시장 창출 가능성을 시사하는 대목이다. 미국은 임베디드 소프트웨어를 21세기 주요 R&D 분야로 지정하여 2002년 한 해에만도 3억 달러 이상을 투자했다.
유럽도 EUREKA라는 기관을 통해 1999년부터 2007년까지 8년에 걸처 32억 유로를 투입할 예정이고, IST라는 기관에서는 2003년부터 2006년까지 4년간 5억 4천만 유로를 투입할 계획이다. 일본의 준비는 오히려 이보다 더 빠르다. 1984년부터 TRON(The Real-time Operating system Nucleus) 협회를 통해 미래사회 건설에 필요한 모든 임베디드 소프트웨어, 도구, 응용 기기 및 생활 환경을 구성하는 임베디드 시스템의 표준화를 연구하고 있다.
기업 차원에서의 대응도 가속화
정부 기관이 아닌 기업 차원에서도 임베디드 소프트웨어 시장 성장에 대응하기 위한 움직임이 빨라지고 있다.
특히 일본의 경우 대표적인 전통 가전 기업들의 각오가 남다르다. PC 산업에서 Wintel(Windows+Intel)이 대부분의 부가가치를 독점하게 되었던 과거를 거울삼아 가전 분야의 임베디드 소프트웨어 대응 방향을 공론화하며 준비하고 있다. 2003년 7월 결성된 가전 리눅스 포럼(CE Linux Forum)은 가전 업계의 강력한 라이벌인 소니와 마쓰시타에 의해 촉발되었다.
이들은 주요 가전 업체들을 포럼에 초청해 가전 분야에 적용할 수 있는 차세대 리눅스 개발을 발표하고 이를 폭넓게 적용해줄 것을 당부했다.
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가전 리눅스 포럼의 목적은 기업간 협력을 통해 가전 분야에 공개 소프트웨어 형태의 OS를 활성화하는 데 있다. 제품의 진화 속도를 고려할 때 개별 기기에 맞는 임베디드 소프트웨어를 별도로 개발하여 적용하는 것은 불가능하다는 판단 아래 기반 소프트웨어가 될 수 있는 공통 요소를 개발하는데 초점을 맞추고 있다.
이러한 과정에서 기업간 경쟁은 오히려 해가 될 뿐이라는 인식이 소니와 마쓰시타를 협력하게 만들었는데, 이는 핵심 기술을 자체적으로 개발하려는 일본 기업들의 관행이 최소한 임베디드 소프트웨어 측면에서는 비효율적이었음을 반증한다고 하겠다.
마쓰시타는 업계 전체 차원에서의 노력과 병행해 내부적으로도 소프트웨어 개발 방식을 효율화하기 위해 노력 중이다. 디지털 제품 개발 체제의 근본적인 개혁 작업의 일환으로 제품 전 분야에 공통의 소프트웨어 플랫폼을 사용할 수 있는 체제를 확립한다는 것이다. 신제품 출시 주기가 6개월 단위로 짧아지면서 개발 부담의 대부분이 소프트웨어 엔지니어링에 집중되고 있다. 또한 고부가가치 기능들이 소프트웨어에 의해 실현되고 있어 개발 효율을 높이는 최선의 방법은 소프트웨어의 공용화라는 판단 아래 UniPhier라는 공통의 플랫폼을 도입하려는 것이다. UniPhier은 휴대단말부터 휴대용 AV기기, 거치형 AV기기에 이르기까지 다양한 디지털 제품에 탑재될 것으로 보인다.
휴대폰 분야에서도 임베디드 소프트웨어 개발 기반 강화를 위한 협력이 1990년 후반부터 활발하게 이루어져 왔다. 노키아, 지멘스 등 휴대폰 제조 기업들이 마이크로 소프트의 Win CE에 대항하기 위해 심비안이라는 소프트웨어 개발 회사를 설립하여, 우수한 플랫폼을 조기에 개발하고 보급하는 데 주력하고 있다. 스마트폰 뿐 아니라 방송 등으로 이동통신 서비스가 다양화하고, 3G부터는 PC의 운영체제와 같은 개념 도입이 불가피해 심비안의 역할은 지속적으로 상승할 전망이다.
임베디드 소프트웨어, 이제 시작이다
세계 최고의 초고속 인프라를 보유하고, 정보가전에서 휴대폰, 자동차까지 아우르는 뛰어난 하드웨어 생산 기술 기반을 확보하고 있는 우리에게 하드웨어와 밀착된 연관성을 가지는 임베디드 소프트웨어 기술은 꼭 필요하면서도 결코 놓칠 수 없는 분야이다. 그러나 국내의 경우 대부분의 IT 전문 인력은 하드웨어 및 콘텐츠와 포털 등의 서비스에 집중되어 있는 상황이다.
세트 경쟁력이 세계 수준에 올라선 반면 소프트웨어는 이제 걸음마 단계라고 할 수 있다. 국내 소프트웨어 산업은 주로 영세한 중소 벤처 기업 중심으로 게임 및 휴대용 AV 분야 등에서 제한적으로 형성되어 왔다
IT839 전략을 통해 임베디드 소프트웨어 산업을 본격적으로 육성하려 하고 있지만 1년 6개월이 지난 지금, 다른 사업들에 비해 뚜렷한 움직임이 감지되지 않고 있다. 정부는 그 동안 소홀했던 부분들을 강화할 필요성을 느끼고 보완책을 준비하고 있으며, 이의 일환으로 소프트웨어 부분을 신성장동력이 아닌 인프라로 보강시킬 것으로 알려지고 있다. 소프트웨어 산업을 핵심 기반 기술로 인식한 데에서 비롯된 긍정적인 움직임으로 평가된다.
그러나 산업 현장에서 느끼는 임베디드 소프트웨어의 성장 전망은 그리 낙관적이지 못하다. 가장 문제가 되는 부분은 고급 인력의 부족이다. 국내 업계는 가전이나 각종 단말기, 자동차 등에 적용될 임베디드 소프트웨어 인력의 경우 2007년경 1만4천명이 부족할 것으로 전망하고 있다.
임베디드 소프트웨어 산업을 선진국 수준으로 끌어올리기 위해서는 소프트웨어와 하드웨어를 두루 이해하고 있는 고급 인력의 공급이 원활히 이루어져야 하지만 국내 IT 산업의 부가가치는 주로 하드웨어 분야에만 치우쳐져 왔다. 소프트웨어 전문 인력을 흡수할 수 있는 기업이 대부분 영세한 규모인 상황에서 제대로 된 인력 육성 환경이 조성되기는 쉽지 않다.
수익 모델의 제한성도 업계에서 고민하고 있는 부분 가운데 하나이다. 대규모 투자가 필요한 휴대폰, 디지털 TV, 네트워크 관련 기기 등의 개발은 일부 대기업에 의존할 수밖에 없고 PMP, 게임기 등은 아직 시장 규모가 미미하다. 따라서 다양한 고수익 모델이 발굴되지 못하고, 중장기적인 산업 발전 계획이 제시되지 못한다면 기업들의 투자를 유도할 수 없다.
적극투자 및 표준화 선점이 과제
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임베디드 시스템 분야에서 소형, 고성능, 저가의 하드웨어를 구현하는 생산기술로는 부가가치 창출에 한계가 있고 오히려 소프트웨어 최적화가 더욱 높은 부가가치에 기여하는 산업분야로서 종래에는 산업기기, 의료, 군사 항공 분야 등에서 주로 복잡하지 않은 제어 프로그램 수준으로 사용되어 왔다.
그러나 컴퓨터, 통신, 가전기기 기술들의 융합이 이루어지면서 임베디드 시스템에 요구되는 기능 및 응용 영역이 계속해서 확장되고 있으며, 그에 따라 임베디드 소프트웨어의 중요성도 더욱 확대되고 있다.
임베디드 소프트웨어는 최종 제품의 고부가가치 실현을 위한 중간재 성격의 원천 소프트웨어로서 생산에서 소비까지 모든 가치사슬과 연관되어 있어 전후방 파급효과가 크고 세계 각국 정부들이 적극 후원하고 있는 가운데, 국내에서도 정부차원에서 국가 성장산업으로 지목하여 다양한 지원을 추진하고 있다.
더구나 많은 업체들이 경쟁을 하고 있는 가운데, 각 단체 및 국가별로 제각각의 기술 표준을 설정하고 있어 이에 대한 신속한 대응이 요구된다. 이제 누가 먼저 표준화를 주도하느냐가 임베디드 소프트웨어 시장의 확장에 있어 중요한 열쇠가 될 것이기 때문이다.■
<참고자료>
임베디드 소프트웨어 산업 육성의 성공 모델, 한수연 LG경제연구원
[시장분석]RTOS 시장 동향, 한국소프트웨어진흥원
국내외 임베디드 SW 시장동향, 한국전자산업진흥회
