현대의 소프트웨어 시스템은 점점 더 복잡해지고 있다. 특히 초기 개발 단계에서 오류의 조기 감지가 중요하다. 하드웨어 기반 테스트(HIL)는 초기 단계에서 활용하기 어렵고 비용이 많이 들지만, 소프트웨어 테스트 시뮬레이션 방식인 SIL 테스트는 이를 보완하며 효율적인 대안을 제공한다. 

SIL테스트는 소프트웨어를 가상 환경에서 실행해 다양한 시나리오와 상호작용을 시뮬레이션한다. 이는 개발 초기 단계에서 발생할 수 있는 런타임 오류를 조기에 감지하는 데 효과적이다. 물리적 하드웨어에 의존하지 않는 하드웨어 독립성을 갖추고 있어 테스트 환경을 유연하게 확장하거나 수정할 수 있으며, 기존의 테스트 방식에서 발생할 수 있는 위험을 최소화한다. 

또한 실제로 재현하기 어려운 환경 조건을 가상 환경에서 오류나 극단적인 시나리오를 안전하게 시뮬레이션할 수 있어 개발자가 정밀한 검증을 자유롭게 수행하고 하드웨어 제작 비용 절감할 수 있다. 테스트 속도와 재현성을 높여, 빠르고 신뢰도 높은 반복 실행이 가능하다. 이는 소프트웨어의 안정성과 품질을 철저히 검증하고 최적화할 수 있다.

전자 시스템 개발 소프트웨어 글로벌 기업 벡터코리아(지사장 장지환, Vector Korea)가 16일 자동차, 항공우주, 의료 기기, 로봇, 산업 자동화 기기를 개발하는 시뮬레이션 솔루션 ‘소프트웨어 인 더 루프(SIL, Software-in-the-Loop) 테스트 프레임워크’를 발표했다. 

이 프레임워크는 소프트웨어 품질을 개선하기 위해 가상 시뮬레이션 환경에서 코드를 테스트하고 검증하는 방법으로, 개발 초기 단계에서 소프트웨어의 런타임 오류를 조기에 감지하고, 하드웨어 의존도를 줄여 소프트웨어 품질을 향상시킬 수 있다.

자동차, 항공우주, 의료 기기, 산업 자동화 등 안전성과 신뢰성이 중요한 산업에서 특히 유용하며, 개발 초기 단계에서의 오류를 줄여 전체 개발 프로세스를 효율화한다.

주요 특징

SIL 테스트 프레임워크는 다양한 시스템 인터페이스와 호환되며, 여러 프로그래밍 언어와 플랫폼에서 동작할 수 있다. 각 시스템 요구 사항에 맞게 인터페이스를 정의하고 수정할 수 있다.

시스템 설계 및 시뮬레이션을 지원하는 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink), FMI/FMU 과의 통합으로 복잡한 물리적 환경 및 소프트웨어 환경을 정밀하게 모델링하고 시뮬레이션할 수 있다.

자동화 테스트로 테스트 반복성을 높이고, 지속적 통합(CI) 및 지속적 테스트(CT) 파이프라인과 쉽게 통합되어 개발 및 테스트 효율성을 향상시킨다.

TCP/IP 기반 통신으로 가상 및 물리적 네트워크에서의 실시간 데이터 교환을 지원하며, 여러 노드와 장치 간 상호작용을 시뮬레이션할 수 있다.

마이크로소프트의 통합 개발 환경 ‘비주얼 스튜디오(Visual Studio)’ 및 오픈소스 빌드 시스템 생성 도구 ‘씨메이크(CMake)’ 등 주요 개발 툴과 통합돼 기존 개발 프로세스와 쉽게 연계할 수 있어 개발자에게 편리함을 제공한다.

SIL 테스트 프레임워크는 IDL(Interface Description Language)을 중심으로 설계됐다. IDL은 프로그래밍 언어와 독립적으로 동작하며, 테스트 설계와 실행을 분리해 효율적인 데이터 교환이 가능하다.

또한, 원격 프로시저 호출(RPC)을 활용해 테스트 시스템과 SUT(테스트 대상 시스템) 간 상호작용을 관리한다. 자동 생성되는 SIL 어댑터는 C++, Python, ANSI-C 등 다양한 언어를 지원하며, SUT 소스 코드에 통합돼 매끄러운 실행을 보장한다. TCP/IP와 같은 표준 프로토콜 기반의 테스트 채널은 다양한 테스트 시나리오를 지원하며, 하드웨어 변경에도 유연하게 대처할 수 있다.

재사용이 가능해 동일한 테스트 시나리오를 다양한 시스템과 환경에서 반복적으로 사용할 수 있다. 이는 개발 과정에서 비용을 절감하고, 효율성을 극대화할 수 있다. 또한, 가상 노드와 네트워크를 포함한 복잡한 테스트 시나리오를 지원하며 시스템 변경 사항이 발생하더라도 이에 신속하게 적응할 수 있다. 반복 작업을 자동화해 개발 속도를 크게 향상시켜, 개발 과정 전반에서 생산성을 높이고 품질을 보장한다.

향후 소스 코드를 분석해 IDL(Interface Description Language)을 자동으로 생성하는 기능을 추가할 예정이다. 이를 기반으로 SIL 테스트 환경 구축을 간소화하고, 보다 정교한 테스트를 지원할 계획이다.

벡터코리아 황재영 차량 네트워크 사업부장은 “SIL 테스트는 기존의 물리적 하드웨어 중심 테스트의 한계를 극복하고, 가상 환경에서 안전하고 효율적으로 소프트웨어를 검증할 수 있어 더욱 정교하고 신뢰할 수 있는 소프트웨어를 설계하고 구현할 수 있다.”라며, “단순한 오류 감지와 검증을 넘어서, 전체 개발 과정에서 개발 비용 절감과 품질 향상을 동시에 달성할 수 있다.”라고 말했다.