🚗 Watchdog이란? 자동차 소프트웨어에서 왜 꼭 필요할까?

와치독이란?

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안녕하세요, 버그없는토마토입니다 🍅
오늘은 자동차 소프트웨어 개발에서 아주 기본적이면서도 중요한 개념인 Watchdog(워치독)을 쉽게 설명해보겠습니다.

실무자라면 많이 들어보셨을 개념인 워치독인데요

 

 

초급자의 경우 낯설 수 있습니다

워치독? 이름이 웃기다고 생각 할 수 있는데요

그 워치독이 정말 맞습니다.

Watchdog은 ‘감시견’이라는 의미에서 나온 용어로,
ECU가 멈추지 않고 정상 동작하는지 계속 지켜보다가,
이상이 생기면 즉시 리셋을 수행하는 안전장치입니다.

 

자동차에는 수십~수백 개의 ECU가 들어 있고, 모든 ECU는 실시간으로 수많은 연산을 처리합니다.

그런데 만약 특정 ECU의 소프트웨어가 갑자기 멈추거나 무한 루프에 빠진다면 어떻게 될까요?

이런 상황을 방지하기 위해 대부분의 MCU에는 Watchdog이라는 장치가 존재합니다.

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🔧 1. Watchdog(워치독)이란 무엇인가?

Watchdog은 ECU가 정상적으로 동작하고 있는지 감시하는 안전 장치입니다.
쉽게 말해,

"ECU야, 나 살아있어!"라고 주기적으로 신호를 보내야만 꺼지지 않는 타이머

라고 보면 됩니다.

ECU 내부의 소프트웨어가 일정 시간 동안 Watchdog을 "킥(kick)" 하지 않으면 MCU는

 “이 ECU가 멈췄나?” 라고 판단하고 자동으로 리셋을 수행합니다.

즉, Watchdog의 목적은 오작동을 빠르게 감지하고 ECU를 안전한 상태로 되돌리는 것입니다.

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🔄 2. 왜 자동차 ECU에서는 Watchdog이 필수일까?

✔ 이유 1) 사람의 생명과 직결

에어백, 조향, 제동, ADAS 같은 기능이 순간적으로 멈춘다면 매우 위험합니다.
Watchdog이 이런 상황을 사전에 차단합니다.

✔ 이유 2) 실시간 제어 시스템의 안정성 확보

자동차는 1ms 단위로 반복 계산을 수행합니다.
만약 무한루프·데드락 등이 발생해 Task가 멈춘다면 즉시 감지해야 합니다.

✔ 이유 3) 소프트웨어 오류는 항상 발생할 수 있음

아무리 잘 만든 코드라도 HW 노이즈, 예외 상황, 버그 등으로 인해 언제든 정지할 수 있습니다.
Watchdog은 최후의 안정성 장치입니다.

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🧩 3. Watchdog은 어떻게 동작할까?

Watchdog의 기본 동작은 아래와 같습니다.

[ECU 정상동작]
 → 일정 주기로 Watchdog Kick 수행  
 → 타이머가 계속 초기화됨  
 → ECU 정상 판정

[ECU 비정상동작]
 → Kick 미수행  
 → Watchdog 타이머 만료  
 → MCU 강제 Reset -> 워치독의 궁극적 목적입니다.

 

즉, Watchdog은 “주기적 확인”이라는 단순한 원리로 ECU 전체를 보호합니다.

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🔍 4. 내부 Watchdog과 외부 Watchdog의 차이

자동차에서는 크게 두 가지 형태의 Watchdog을 사용합니다.

✔ MCU 내부 Watchdog

• 대부분의 MCU(NXP S32K, Infineon TC3xx 등)에 기본 탑재
• 빠르고 가벼움
• 소프트웨어가 설정하는 구조

✔ 외부 Watchdog IC

• MCU 고장, 전원 문제 등 내부 Watchdog이 감지할 수 없는 상황 대비
• 안전 등급이 높은 ASIL-D 기능에서 사용
• 두 번째 보호막 역할

초급자 단계에서는
 “내부 Watchdog은 기본적인 감시, 외부 Watchdog은 강화된 안전 기능” 정도로 이해하면 충분합니다.

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🛠️ 5. 자동차에서 Watchdog이 없으면 어떻게 될까?

• 무한 루프에 빠져 ECU가 멈춤
• 센서/액추에이터 업데이트 중단
• 통신 두절
• 제어 알고리즘 정지

특히 안전 기능이 정지하면 차량 전체의 안전성이 크게 저하될 수 있습니다.
그래서 자동차 ECU는 거의 무조건 Watchdog을 사용합니다.

 

일단 워치독을 사용하지 않을 경우 강건화 설계에서 통과하지도 못합니다.
필수라고 이해하는게 더 편할 거예요.

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🏁 마무리

Watchdog은 단순해 보이지만 자동차 ECU의 안전성을 지키는 핵심 기능입니다.
소프트웨어가 정상적으로 실행되는지 지속적으로 감시하고, 문제가 발생하면 즉시 리셋하여 안전 상태를 보장합니다.

다음 글에서는
“실무자 관점에서 보는 Watchdog – Window 모드, Alive Monitoring, AUTOSAR WdgM 구조 분석”
을 더 깊게 다뤄보겠습니다.

오늘도 버그없는토마토였습니다 🍅

 

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