재시험

재시험(再試驗)은 다시 혹은 반복으로 실시하는 시험(테스트)을 말한다.

개요

재시험은 개념상 특별한 의미는 없이 하고자 하는 시험의 특성상 혹은 제품의 품질이나 성능 향상을 위해 반복으로 되는 재시험을 할 수 있다.

또한 소프트웨어에서의 테스트(test)는 구성 요소가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 반복적으로 테스트하는 것이 거의 일상화되어 있다.

자동차의 재시험

일반인들에게는 다소 생소하지만 자동차 업계에서 테스트 분야는 필수다. 수 만개에 달하는 부품의 결집체인 자동차는 신뢰성, 내구성, 안전성 및 품질 향상을 위해 끊임없이 반복되는 시험을 거치게 된다. 여기에 천문학적인 비용과 시간이 수반되고, 이 과정을 최대한 줄여주는 것이 시험 업체들의 솔루션이다.

신차 개발 테스트

통상 신차 개발 때 들어가는 비용의 대부분이 바로 시험에 사용되는 것으로 알려져 있다. 물론 시험 분야는 다양하며 반복적으로 재시험을 해야 한다. 엔진 및 배기가스 분석에서 진동, 소음(NVH), 환경, 각종 센서, 공기역학, 전기차 배터리 등 분야별로 세분화돼있다. 이 중 최근 자율주행차의 상용화가 가까워지면서 중요도와 주목도가 높아지는 부문은 각종 시뮬레이션 분야다.

신차 개발 시 이러한 분야의 시험, 재시험을 감당하기 위하여 다양한 테스트 솔루션을 사용하는 것이 일상화되었다.

NI(내쇼날인스트루트먼트)는 플랫폼 기반 시스템을 통해 자동차뿐 아니라 의료와 가전제품, 입자 물리학 등 다양한 분야에서 테스트 솔루션을 제공 중에 있다.

NI 플랫폼에서의 가상 테스트

NI의 테스트 솔루션 중 HIL(Hardware-in-the-Loop) 시뮬레이션은 특정 작업을 수행할 수 있도록 추가 탑재되는 임베디드 시스템을 효과적으로 시험할 수 있는 게 특징이다. 특히 자율주행차의 주요 부품인 레이더(Radar)는 현실에서 테스트하기에 많은 제약을 따르지만 HIL 시뮬레이션을 통해 복잡한 알고리즘을 계산, 현실에서 10년이라는 기간 동안 수행해야 할 시험을 몇 주 만에 끝낼 수 있다.

HIL 시뮬레이션

엔진 변속기를 테스트하는 솔루션도 주목할 만하다. 실차에서 테스트하기에 비용과 시간이 엄청나게 많이 소요될 뿐 아니라 각종 극한 시험을 하기에는 위험 요소도 수반된다. 그러나 NI의 솔루션은 실제 엔진에서 할 수 없는 한계 조건을 테스트할 수 있다. 엔진을 설계한 파일을 솔루션에 적용했기 때문이다. 이를 통해 실제 엔진에서 테스트한 결과와 98% 일치한다고 NI는 설명한다.

엔진 변속기 테스트 솔루션

최근 출시되는 자동차에는 제어기가 수백여 개씩 탑재되면서 시험해야 할 대상이 과거보다 급속히 늘어났기 때문에 이를 실차로 테스트하기에는 시간과 비용이 많이 들어간다. 특히 카메라나 레이더 등의 제어기 테스트는 오늘과 내일, 또 아침과 저녁의 환경이 각각 달라 반복 재현성이 떨어지는 만큼 효율적인 솔루션이 요구된다. 즉, 완성차나 부품사의 시험 담당자가 가장 필요로 하는 것은 더 많은 시험으로 신뢰도를 높이는 것이며, 이를 위해서는 시간과 비용을 줄이고 정확성을 높이는 것이 요구된다. 일반적으로 자동차를 만드는 것 못지않게 시험이 중요하다는 점을 새삼 보여주는 대목이다.

AVN 테스트

동일 제품에 국가별 또는 언어별 차이에 따라 반복 테스트가 필요한데 AVN 테스트를 대표적으로 볼 수 있다.

AVN(Audio Video Navigation) 시스템을 검증하는데 어떻게 보면 간단한 작업으로 보이지만 테스트가 단 1회 만에 끝날 것이라고 누구도 생각하지 않는다. 여기에는 수많은 반복적인 작업이 진행된다. 따라서 AVN의 이런 반복되는 테스트를 자동화해주는 도구가 바로 VISTA(Vehicle Infotainment System Testing Automation)이다.

VISTA는 테스트를 위해 다음 그림과 같이 구성된다.

VISTA 환경 구성도

AVN은 Controller를 통해서 연결된다. Controller는 ADB 인터페이스, 영상 캡처 및 Hard Key 디바이스를 사용하고 또한, 차량용 CAN 신호의 자동 입출력 조작을 위해 CAN Generator 장비가 사용된다.

이렇게 연결된 장비들은 사용자가 작성하는 C/C++ 기반의 테스트 스크립트를 통해서 자동으로 동작하게 된다. 예를 들면, VISTA에 연결된 Phone에서 전화 발신을 자동으로 수행하고 AVN과 블루투스로 연결된 다른 Phone에서 수신하여 정상적으로 연결되었는지 자동 판정하는 등의 시나리오를 수행할 수 있다. 추가적인 기능으로 Webcam 녹화 기능을 통해 테스트가 실패한 경우 상황을 저장하여 디버깅에 활용할 수 있다.

​AVN 기능 테스트 자동화를 위해 VISTA에서 제공하는 기능은 다음 표와 같다.

VISTA 주요 기능

위의 표의 기능들을 좀 더 효율적으로 적용/지원하기 위한 VISTA의 특징은 다음 그림과 같다.

VISTA 특징

소프트웨어 테스트

자동차에는 다양한 전자 장치가 장착되어 있는데 이런 장치는 소프트웨어가 필수적이다. 맥킨지에 따르면, 2030년 소프트웨어는 차량 구성 요소 중 30%를 차지할 것이라 전망했다. 이는 자동차의 소프트웨어 전자 장치화 추세에 따라 분명해진다. 2010년까지 자동차에 들어가는 코드의 수는 1천만 개였지만, 2016년에는 1억 5천만 개를 넘어섰다. 게다가 2018년 미국 시장에서는 433건의 리콜이 발생했는데, 이 1/4인 102건이 소프트웨어 관련 건이었다. 자동차의 소프트웨어화는 추세를 넘어 대세에 가깝다.

소프트웨어에서 오류가 발생하면 관련 장치는 오작동되거나 고장으로 연결된다. 소프트웨어 테스트는 반복적으로 일상화되어 실시되며 목적은 한마디로 오류를 찾아내기 위함이다. 테스트의 진화 과정을 보면 아래와 같다.

• 레벨 1 (debugging-oriented)

테스트와 디버깅의 차이가 뚜렷하게 보이지 않는다. 우연히 발견된 오류를 수정

• 레벨 2 (demonstration-oriented)

프로그램이 올바르게 동작한다는 사실을 입증하기 위한 테스트를 수행

• 레벨 3 (destruction-orented)

프로그램에 오류가 존재함을 보여주기 위한 테스트를 수행

• 레벨 4( evaluation-oriented)

S/W 개발의 모든 단계에서 발생하는 오류를 발견하는 개념으로 확장

• 레벨 5 (prevention-oriented)

오류가 발생하지 않도록 사전에 방지하는 개념

통계에 따르면 2022년 7월까지 연간 자동차 리콜 대수가 이미 200만 대를 넘었다. 역대 최대였던 지난해 293만여 대의 70%에 달하는 수준이다. 현 추세대로라면 올해는 300만 대를 넘을 것으로 전망된다. 업계에서는 리콜 증가의 주요 배경으로 자동차 전장화를 꼽고 있다. 자동차에 크게 늘어난 전자부품이 기계 장치와 융합되는 과정에서 예기치 못한 오류들이 늘어났다. 다시 말해 소프트웨어의 오류가 많이 늘어난 것이다.

현대차에서 제작·판매한 아이오닉5 등은 전자식 변속 제어장치 소프트웨어 오류로 경사로 주차 중에 주차모드(P단)가 해제, 차량이 미끄러져 사고가 발생할 가능성이 확인됐다. 내연기관차뿐 아니라 전기차의 아이콘인 테슬라는 올해만 네 차례 리콜을 진행했다. 모델3에서 터치스크린 제어장치의 소프트웨어 오류로 차량 속도가 표시되지 않거나 안전벨트 미착용 경고음이 울리지 않는 안전기준 부적합 사항이 확인됐다. 이런 오류를 잡아내려면 소프트웨어의 반복적인 테스트가 필수적이다.

참고자료

• 〈소프트웨어 테스트 전문가(CSTS) 교육 과정〉, 《다음블로그》
• 슈어소프트테크 기자, 〈자동차 인포테인먼트 시스템 테스트 자동화 도구〉, 《네이버 블로그》, 2016-06-09
• 김성윤 기자, 〈자동차, 만드는것 만큼 테스트도 중요〉, 《모빌리티뉴스》, 2017-03-06
• 석대건 기자, 〈'자동차의 소프트웨어화' 대세...현대차는 전열 정비 중〉, 《테크42》, 2021-07-27
• 이민하 기자, 〈또 리콜이야..._ 올해 자동차 리콜 벌써 200만대, 왜 늘어나나〉, 《머니투데이》, 2022-07-16

같이 보기

• 시험
• 테스트
• 소프트웨어
• 신뢰성
• 내구성
• 안전성
• 품질
• 성능
• 오류

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