HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트는 임베디드 시스템 개발에서 하드웨어-소프트웨어 통합 검증의 핵심 단계입니다. 특히 ISO 26262, DO-178C 등 기능 안전 표준 인증이 요구되는 프로젝트에서는 HIL 기반 검증 체계 구축이 필수입니다. 이 글에서는 HIL 도입 시 반드시 고려해야 할 기술적·표준적 요건을 실무 관점에서 정리합니다.

 

 

HIL(Hardware-in-the-Loop)이란?

HIL은 실제 ECU(전자 제어 장치) 또는 제어 하드웨어를 리얼타임 플랜트 모델과 연결하여 임베디드 소프트웨어를 검증하는 테스트 방법론입니다. MIL(Model-in-the-Loop), SIL(Software-in-the-Loop)에 이어 V-모델의 세 번째 검증 단계에 해당하며, 실제 타겟 하드웨어가 처음으로 검증 루프에 투입되는 단계입니다.

SIL에서는 호스트 환경에서 생성 코드를 실행하므로 타이밍 이슈나 하드웨어 인터럭션을 검증할 수 없습니다. HIL에서 비로소 실제 I/O 인터페이스, 통신 버스 레이턴시, 인터럽트 처리 등 하드웨어 의존적 동작을 실시간으로 검증할 수 있습니다.

 

기능 안전 표준과 HIL의 연계

HIL은 단순한 테스트 도구를 넘어, 주요 기능 안전 표준에서 핵심 검증 수단으로 명시됩니다.

ISO 26262(자동차 기능 안전)는 ASIL 등급에 따라 요구 기반 테스트와 구조적 커버리지(Statement, Branch, MC/DC) 달성을 요구합니다. HIL 환경은 타겟 하드웨어 기반의 동적 시험을 통해 이 요건을 충족하는 주요 플랫폼입니다.

DO-178C(항공 SW 인증)는 소프트웨어 레벨(DAL A~E)별로 구조적 커버리지 기준을 제시하며, HIL 기반 동적 시험이 인증 근거로 직접 활용됩니다.

IEC 61508 / EN 50128(산업·철도 기능 안전)도 유사한 방식으로 동적 검증 요건을 규정하고 있습니다.

이때 중요한 것이 Tool Qualification(도구 적격성 인증)입니다. HIL 환경에서 사용하는 검증 도구가 해당 표준의 요건을 충족한다는 것을 증명해야 하며, 이를 사전에 검토하지 않으면 인증 과정에서 병목이 발생할 수 있습니다.

 

 

HIL 도입 시 실무 고려사항

HIL 시스템 구축에는 여러 기술적 요소가 맞물립니다.

플랜트 모델 정확도는 HIL 테스트 신뢰성의 근간입니다. Simulink 또는 Modelica 기반으로 구축된 플랜트 모델이 실제 시스템의 동적 거동을 얼마나 정확히 모사하느냐에 따라 테스트 결과의 유효성이 달라집니다. 모델 검증(Model Validation)을 HIL 구축과 병행하는 것이 중요합니다.

모델 개발 단계에서 안전 필수 소프트웨어를 설계하는 경우, SCADE Suite를 활용한 모델 기반 개발 환경 구성을 검토할 수 있습니다. SCADE Suite는 DO-178C, EN 50128 등에서 요구하는 검증 가능한 코드 자동 생성을 지원하며, SCADE Test를 함께 활용하면 테스트 케이스 자동 생성 및 커버리지 측정까지 툴체인 안에서 일관되게 처리할 수 있습니다.

툴체인 통합도 핵심 과제입니다. Simulink 기반 코드 생성 환경과 타겟 컴파일러, HIL 플랫폼, 그리고 커버리지 분석 도구가 일관된 워크플로우 안에서 연동되어야 합니다. 도구 간 인터페이스가 불일치하면 테스트 자동화와 결과 추적이 어려워집니다.

PIL·HIL 구성 시 데이터 수집 시스템(DAQ)으로 NI PXI 플랫폼 활용을 검토할 수 있습니다. NI PXI는 고속 신호 수집과 FPGA 기반 리얼타임 처리를 지원해 HIL 환경의 I/O 인터페이스 및 계측 요건을 충족하며, 툴체인 통합 관점에서 기존 Simulink 워크플로우와의 연동도 유연하게 구성할 수 있습니다.

수천 개의 테스트 케이스를 수동으로 실행하는 방식은 HIL의 장점을 절반 이상 버리는 것입니다. CI/CD 파이프라인과의 연동, 자동화된 리포트 생성 체계를 초기 설계 단계에서 함께 고려해야 합니다.

 

 

HIL 환경에서 코드 커버리지가 중요한 이유

기능 안전 표준에서 요구하는 구조적 커버리지(특히 MC/DC)는 HIL 환경에서의 동적 시험을 통해 측정·증명해야 합니다. 단순히 테스트를 실행하는 것으로는 부족하며, 각 테스트 케이스가 소프트웨어의 어떤 경로를 실행했는지 추적하고 문서화해야 인증 근거로 활용될 수 있습니다. 이를 위해 타겟 환경에서 동작하는 코드 커버리지 측정 도구의 도입이 필수입니다.

 

 

모아소프트와 함께하는 HIL 검증 체계 구축

모아소프트는 LDRA Tool Suite 기반의 정적·동적 검증 솔루션을 통해 HIL 환경에서 요구되는 코드 커버리지 측정, 요구사항 기반 테스트, MISRA·CWE 등 코딩 표준 준수 여부 검증을 지원합니다. ISO 26262, DO-178C, IEC 61508, EN 50128 등 기능 안전 표준 대응 컨설팅과 Tool Qualification 지원도 함께 제공합니다.

HIL 기반 검증 체계 구축이나 기능 안전 표준 인증을 준비 중이라면 문의주시면 자세히 상담해드립니다.

 

 

관련문의: 02-6945-2156 / Contact us – (주)모아소프트 (moasoftware004.mycafe24.com/)

 

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