스마트카, 공장자동화, 스마트홈 등 IoT의 발전으로 임베디드 OS 시장 역시 다양한 변화가 일어나고 있다. 비록 성장폭은 크지 않지만, 임베디드 OS 시장은 지속해서 성장할 것이며, 2019년이면 19억 달러의 시장 규모를 형성할 것으로 예상된다.
웨어러블 디바이스, 무인자동차, 커넥티드카, 드론 등 새로운 제품들이 등장하면서 그 속에 적용된 셀 수도 없을 만큼 많은 기술 역시 과거에는 상상하기 힘들 정도로 우리 생활과 밀접하게 연결되고 있다. 특히 각종 디바이스를 연결하는 IoT는 인간의 편의성을 급속도로 향상시키고 있으며, 다양한 서비스를 창출하는 기반 기술로 자리를 잡아가고 있는 추세다.
그리고 삶과 연결된 수많은 기기에는 임베디드 시스템(Embedded System)이 적용된다. 임베디드 시스템은 미리 정해진 특정한 기능을 수행하기 위해 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어가 조합된 전자 제어 시스템을 말한다. 즉 전자기기, 가전제품, 자동차 등에는 마이크로프로세서가 내장되어 있고, 이를 구동해 특정 기능을 수행하도록 프로그램 역시 내장되어 있는데, 이를 일컬어 임베디드 시스템이라 한다.
초기의 임베디드 시스템의 구성은 매우 단순했다. 8비트(bit)나 16비트 컨트롤러에 제한된 동작을 하도록 소프트웨어가 탑재된 것이 전부였다. 물론 이 방식은 여전히 유효하게 활용되고 있다. 하지만 더 강력한 마이크로프로세서와 DSP 칩이 사용됨에 따라 임베디드 시스템의 사용 영역은 넓어지고 있으며, 그에 따른 소프트웨어 역시 발달하게 됐다. 이에 따라 더 많은 기능과 복잡해진 시스템을 제어하기 위한 임베디드 운영체제(OS; Operating System)가 등장하게 됐다. 지금의 임베디드 시스템은 크게 마이크로프로세서/마이크로컨트롤러, 소프트웨어(OS 포함)로 구성된다.


 


임베디드 OS 연평균 2.9 % 성장
시장조사 기관인 Radiant Insights에 따르면, 세계 임베디드 시스템 시장은 2014년 1,316억 8,000만 달러에서 연간 6.2 %씩 성장해 2020년이면 1,995억 6,000달러에 이를 전망이다. 이러한 배경은 역시 IoT에 있다. 사물인터넷에 힘입어 자동차, 의료, 제조, 심지어 가정에까지 사회 전반에 걸쳐 임베디드 시스템에 대한 수요가 급증할 것으로 전망되기 때문이다.
Radiant Insights는 자동차 부분에서 배기가스 규제로 전기 자동차와 하이브리드 자동차가 증가함에 따라 2013년 292억 3,000만 달러에서 2020년 459억 8,000만 달러로 성장한다고 전망했다. 또한 헬스케어 부분에서는 연평균 7.1 %의 성장을 예측했는데, 이는 휴대용 의료 디바이스의 필요성이 증가함에 따라 다양한 웨어러블 디바이스에 임베디드 시스템이 적용될 것으로 예상되고 있어서다.
임베디드 하드웨어의 경우 2014년 1,316억 8,000만 달러에서 2020년 1,995억 6,000만 달러로, 임베디드 소프트웨어는 2013년 86억 4,000만 달러에서 2020년 148억 4,000만 달러로 성장할 것으로 전망했다.
한편 시장조사 기관인 VDC 리서치는 세계 임베디드 OS 시장은 2014년 15억 달러에서 2019년 17억 달러로 5년간 약 2.9 % 증가할 것으로 전망했다. VDC는 임베디드 엔지니어를 대상으로 하는 설문조사에서 많은 엔니지어가 3년 내 OS의 라이선스가 풀리면서 자유롭게 사용가능한 오픈소스형 OS와 OS를 공급하는 칩/보드 벤더들을 견인할 것이라고 응답했다고 전했다.
또한 임베디드 OS가 오픈소스 기반으로 솔루션화되면서 기존의 많은 회사들이 전통적인 라이선싱에서 벗어나는 한편, 로열티 중심의 비즈니스 모델에서 IoT 클라우드 플랫폼 중심의 유지 및 서비스 모델로 변화할 것으로 예상된다.
그 일환으로 선도적인 벤더들은 이미 작은 풋프린트 OS를 생산하기 시작했는데, 이는 전통적으로 RTOS(Real-Time Operating System)와 FFOS(Fully-Functional Operating System)로 양분되어 있는 임베디드 OS 시장을 흔들고 있다. 이와 반대로 대형 벤더들은 상당한 ROI를 만들어내기에는 너무 작거나 관심이 집중되어 있는 세부 부분들에 대해서는 IoT 에코시스템이 연결됐을 때의 수익에 대한 잠재적 요인을 살펴보고 있다. 
VDC의 로이 머독(Roy Murdock) IoT & 임베디드 기술 부문 연구원은 “임베디드 OS 산업은 RTOS와 FFOS 시장이 평행하게 공존하며 지난 몇 년 간 상대적으로 정적인 상태에 머물러 있다”며 “임베디드 OS 시장은 리눅스가 성숙단계에 들어섰고, IoT 환경에서 가치창조와 수익창출을 다시 생각할 필요성 때문에 현재 빠르게 패러다임이 이동하는 경험을 하고 있다”고 분석했다.


급변하는 임베디드 OS 시장
임베디드 OS는 최근 자동차 분야에서는 스마트카, 산업 분야에서는 공장 자동화, 장비 부분에서는 OS의 소프트웨어화가 이슈로 떠오르고 있다.
가트너의 닉 존스(Nick Johnes) 부사장 겸 최고 애널리스트는 ‘2017~2018년 주목해야 할 10대 IoT 기술’이라는 보고서를 통해 “앞으로 임베디드 IoT 운영체제는 기존 플랫폼과 매우 다른 양상을 보일 것”이라고 전망했다. 기존의 윈도우나 iOS 등의 전통적인 운영체제들은 사실 IoT 용도로 개발된 것은 아니다. 전통적인 운영체제는 많은 전력을 소모하고, 빠른 프로세서를 요구하며 어떤 경우에는 실시간 반응 속도 보장과 같은 기능이 부족하다. 또한 소형 기기에서 구동하기에는 메모리 풋프린트가 너무 크고, IoT 개발자들이 사용하는 칩을 지원하지 않을 수도 있다.
닉 존스 부사장의 말처럼, 향후 IoT용 임베디드 OS의 핵심은 작고, 저전력에 프로그래머 친화적인 환경을 제공해야만 한다. 특히 어떤 OS를 선택하느냐에 따라 사업적 손실 이슈도 발생할 여지가 있다는 점을 고려할 줄도 알아야 한다. 무료 OS라 하더라도 소프트웨어의 개발이 복잡하거나 향후 업그레이드에 제한이 있다면 이는 다시 고려할 필요가 있다.
특히 스마트카와 관련해서는 차량간, 차와 인프라, 정보 또는 통신 시스템간의 통신, 자가진단 시스템 등이 주목을 받고 있다. 최근에는 주행 패턴, 운전자 습관 등을 분석한 데이터를 기반으로 보험과 연결하는 형태의 서비스가 등장하면서, 임베디드 OS의 성능은 더욱 다양화될 것으로 전망된다.
OS의 소프트웨어화도 주목해야 할 부분이다.
과거와는 달리 애플리케이션 데이터를 사용자에게 제공하기 전에 다양한 애플리케이션 서버와 데이터를 엑세스하게 되는데, 이때 대규모 트래픽이 발생할 여지가 높아졌으며 네트워크에 연결된 서버의 수도 급증하고 있어 SDN(Software Defined Networking), NFV(Network Function Virtualization) 등의 기술이 등장하면서 OS 역시 소프트웨어화되고 있다.
이와 함께 IoT 시대에 접어들면서 웨어러블 디바이스와 같은 소형 기기들에 적용되어야 할 임베디드 OS 역시 주목받고 있다. 이 시장과 관련해서는 현재 경쟁이 치열해지고 있는데, QNX, 리눅스, 구글의 안드로이드, 애플의 iOS뿐만 아니라 VxWorks로 유명한 윈드리버 역시 관련 시장을 눈여겨 보고 있다.
 
 
 
특히 임베디드 OS 시장에서 윈드리버의 경우, VxWorks 기반의 윈드리버 로켓과 윈드리버 펄사 리눅스를 무료 OS로 출시하는 한편, 각각의 OS를 클라우드에 연결해 애플리케이션 개발, 테스팅, 시뮬레이션 등 엣지에서 클라우드까지 원스톱 서비스가 가능한 헬릭스 클라우드를 출시하면서 현재 OS 시장 추세에 빠르게 대응하는 동시에 해당 시장을 적극적으로 공략해 나아가고 있다.
이에 대해 업계 관계자는 “기존의 스마트폰 영역의 개발자들이 스마트카 등 다른 IoT 영역으로 이동하고 있는 추세인데, 선도 기업들은 산업, 자동차, 의료 등 상용시장을 대상으로 하는 개발자의 경우 실시간성, 결정성, 안정성 등 요구사항들을 고려해야 하는 점 등 직면한 과제를 해결하기 위해 OS의 소프트웨어화 등에 노력하고 있다”고 말했다.
이러한 임베디드 OS의 소프트웨어화는 다양한 새로운 시장을 창출할 것으로도 예상되고 있다. 앞서 설명한 자동차의 데이터를 보험과 연결하는 형태로 인슈테크(InsuTech; Insurance + Technology)가 등장하고 있다. 또한 트럭이나 지게차처럼 건설 현장에 필요한 장비의 임대사업도 운행거리와 같은 사용정보를 토대로 요금을 책정하는 서비스 형태의 사업도 나타날 것으로 예상된다.
2000년대 중반에 시작된 스마트폰의 확장이 만든 다양한 변화는 최근 IoT라는 더욱 거대한 시장을 만들어가고 있다. 스마트폰이 없으면 불편한 세상이 된 것처럼, IoT로 인해 우리는 앞으로 또 다른 세상에 직면하게 된다. 따라서 변화를 빠르게 이끌면서 다양한 사람들의 생활에 빠르게 인식시키는 측면에서 과연 임베디드 OS는 어떠한 방향으로 발전하고 앞선 가치를 만들어낼 수 있을지가 관건이 될 것이다.