AUTOSAR 소프트웨어 테스트 전략과 자동화 방안

AUTOSAR 테스트의 필요성과 전체 개발 흐름에서의 위치

 

자동차는 차량 내 각종 기 ECU는 수십 개에서 많게는 백여 개까지 탑재되며 서로 통신하고 협력한다. 하지만 AUTOSAR 구조의 복잡성과 계층적 분리 특성으로 인해, 시스템 전체의 안정성을 확보하기 위해서는 테스트 전략이 매우 중요하다. 간단한 기능 테스트만으로는 전체 소프트웨어의 품질을 보장할 수 없으며, 각 모듈 간 상호작용, 통신, 오류 처리, 타이밍 문제 등까지 포함한 포괄적인 테스트가 필수적이다. 특히 AUTOSAR 프로젝트는 협력사 간 연동 개발이 많기 때문에, 테스트를 통해 표준 준수 여부를 검증하고 상호 호환성을 확보하는 것이 필수다.

AUTOSAR 테스트는 설계 단계부터 고려되어야 하며, 요구사항 정의 → 소프트웨어 설계 → 모듈 구현 → 통합 → 시스템 검증의 전체 개발 생애주기 내내 테스트가 병행되어야 한다. ISO 26262의 기능안전 요구사항을 충족하는 차량 소프트웨어의 경우, 특히 테스트 커버리지 확보, 검증 근거 문서화, 자동화 도구 사용 등이 필수로 요구된다. 이런 점에서 체계적인 테스트 전략 수립과 자동화 기반 구축은 AUTOSAR 프로젝트의 성공 여부를 가르는 핵심 요소가 된다.

 

테스트 범주의 구분과 AUTOSAR 계층별 전략

 

테스트는 각 계층에 따라 전략이 달라진다. 먼저 Application Layer의 테스트는 SWC(Software Component) 단위의 기능 테스트가 중심이다. 이때 각 SWC의 Runnable 함수가 의도한대로 동작하는지, Input/Output 포트의 데이터 흐름이 정확한지 검증한다. SWC 간의 인터페이스 테스트 또한 중요하며, RTE 매핑 오류나 Port 연결 누락 등 구조적 결함이 없는지를 확인해야 한다.

RTE(Runtime Environment)는 소프트웨어 간 연결을 중재하는 역할을 하며, 실질적인 테스트보다는 자동 생성된 코드의 정합성과 인터페이스 적절성 검증에 초점을 둔다. 다음으로 BSW(Basic Software) 영역의 테스트는 AUTOSAR가 제공하는 표준 모듈에 대해 설정값에 따라 정확히 동작하는지를 검증하는 것으로, 예를 들어 COM 모듈의 신호 송수신, PduR의 라우팅 동작, DCM의 UDS 서비스 처리 등을 포함한다.

MCAL(Microcontroller Abstraction Layer)은 실제 하드웨어에 가까운 계층으로, DIO, PWM, ADC, CAN Driver 등 하드웨어 의존성이 높은 테스트가 요구된다. 이 부분은 보통 HIL(Hardware-In-the-Loop) 테스트나 시뮬레이터를 통해 검증하며, 신호 정확성, 타이밍, 인터럽트 처리, 하드웨어 초기화 등의 항목이 주된 테스트 대상이 된다. 계층별 테스트 외에도, 기능 안전 시스템에서는 각 모듈 간 통합 시 발생할 수 있는 인터페이스 충돌, 데이터 경합, 예외 처리 등 시스템 레벨의 통합 테스트도 필수로 요구된다.

 

테스트 자동화를 위한 도구와 구현 방식

 

AUTOSAR 소프트웨어의 테스트는 대부분 반복적이고, 설정이 자주 변경되며, 대상 ECU나 플랫폼이 다양하기 때문에 수작업 테스트만으로는 효율적인 품질 확보가 어렵다. 따라서 테스트 자동화는 선택이 아닌 필수가 되며, 테스트 도구와 스크립트 기반의 테스트 환경 구축은 매우 중요한 과제다.

대표적인 테스트 자동화 도구로는 Vector의 CANoe, VT System, ETAS의 INCA, LABCAR, dSPACE의 AutomationDesk, DaVinci Developer의 Test Generator, Elektrobit의 EB tresos Studio 테스트 플러그인 등이 있다. 이러한 도구들은 실제 ECU와 통신하며 UDS 진단, 통신 테스트, 시나리오 기반의 기능 테스트를 수행할 수 있고, 시뮬레이션 환경에서도 동일한 테스트 케이스를 재사용할 수 있도록 설계된다.

자동화 구현은 일반적으로 다음과 같은 방식으로 구성된다. 먼저 테스트 케이스를 요구사항 기반으로 정의하고, 이를 스크립트 혹은 XML 형식으로 관리한다. 이후 ECU를 테스트 벤치에 연결하고, CAN 또는 Ethernet 인터페이스를 통해 테스트 입력을 제공하며, 결과를 자동으로 수집하고 판별하는 구조로 운영된다. 테스트 결과는 리포트 형식으로 자동 생성되며, 이 리포트를 통해 테스트 커버리지, Pass/Fail 비율, 반복 테스트 결과 등을 시각화할 수 있다.

또한, AUTOSAR 기반 프로젝트에서는 ARXML 파일을 기반으로 테스트 케이스를 자동 생성할 수 있는 도구도 존재한다. 이를 통해 Port 연결, Interface 방향, RTE 매핑, BSW 설정 값 등을 기준으로 테스트 시나리오를 구성하고, 반복되는 설정 변경에도 자동으로 테스트 코드가 반영될 수 있게 한다. 이러한 자동화 체계를 잘 구축해두면, 소프트웨어 변경이 있을 때마다 손쉽게 회귀 테스트를 수행할 수 있고, 전체 개발 주기 내내 품질 수준을 일정하게 유지할 수 있다.

 

실무 적용을 위한 전략과 품질 확보 방안

 

AUTOSAR 소프트웨어 테스트를 실무에 적용하기 위해서는 도구 활용 이상의 전략이 필요하다. 첫 번째는 요구사항 기반 테스트 설계다. 테스트는 무작위가 아닌 기능 요구사항과 연결되어 있어야 하며, 기능 단위, 에러 상황, 경계 조건, 비정상 시나리오 등을 체계적으로 커버해야 한다. 이를 위해 테스트 사양서(Test Specification)를 작성하고, 요구사항-테스트 간의 추적 매트릭스를 관리해야 한다. 이 과정은 ISO 26262 등 기능안전 인증에서도 매우 중요한 근거 자료가 된다.

두 번째는 테스트 커버리지와 코드 품질의 수치화다. 단위 테스트에서는 코드 커버리지 도구(예: Tessy, VectorCAST, Cantata 등)를 통해 각 함수, 분기, 조건에 대해 테스트가 어느 정도 수행되었는지를 수치로 관리해야 한다. 테스트 누락 영역을 지속적으로 개선하여 품질 수준을 향상시켜야 하며, 이 데이터를 기반으로 QA 리뷰나 인증 문서를 작성할 수 있다.

세 번째는 회귀 테스트 전략이다. AUTOSAR 프로젝트는 설정 변경, 버전 업그레이드, 요구사항 추가 등으로 인해 지속적인 소스 변경이 발생한다. 이때 매번 전체 테스트를 다시 하는 것은 비효율적이므로, 변경 영역과 연관된 테스트만 선별 수행하는 회귀 테스트 체계를 갖추는 것이 중요하다. 이를 위해 정적 분석 도구나 Change Impact Analysis 도구와 연동한 테스트 자동화 구조를 갖추는 것이 좋다.

마지막으로, 테스트 팀과 개발 팀 간의 지속적인 협업 구조가 필수다. AUTOSAR는 인터페이스 기반 개발이기 때문에, 테스트에서 발견된 오류가 설계 변경으로 이어질 수 있고, 반대로 설계 변경이 테스트 시나리오에 영향을 줄 수 있다. 이를 위해 양 팀 간 변경 통보 체계, 버전 관리 체계, 요구사항 변경 관리 체계를 확립해야 하며, 이를 통해 전체 품질 체계를 일관되게 유지할 수 있다.

 

결론

AUTOSAR 기반 소프트웨어 개발에서 테스트는 결함 검출 활동이 아니라, 소프트웨어 구조의 신뢰성과 기능 안전을 확보하는 핵심 프로세스다. 계층별로 다른 테스트 방식과 전략을 적용하고, 이를 자동화된 도구 기반으로 체계화함으로써 품질 확보의 효율성을 높일 수 있다.

특히 테스트 자동화는 반복성과 변동성이 큰 AUTOSAR 프로젝트에 있어 반드시 필요한 요소이며, 수작업 테스트로는 얻을 수 없는 정밀도와 지속적인 커버리지를 제공한다. 개발자는 코드를 작성하는 데 그치지 않고, 테스트 가능한 구조를 설계하고, 테스트 결과를 품질 개선으로 연결하는 역량을 갖추는 것이 중요하다.

향후 차량 전자 시스템이 더 복잡해지고 기능 안전 요구가 강화될수록, 테스트 전략과 자동화 기반의 중요성은 더욱 커질 것이다. 결국 체계적인 테스트 프로세스는 단지 소프트웨어의 완성도를 높이는 것을 넘어서, 차량의 안전성과 브랜드 신뢰도를 높이는 기반이 된다.