스타트업의 속도로 확장하는 전력 변환 테스트

처음부터 확장을 염두에 둔 구축

제가 5년여 전 Lunar Energy에 합류했을 당시, 우리는 회사가 어떤 모습으로 성장할 수 있을지 아직 그 가능성을 정의해 가고 있었습니다. 처음부터 목표는 분명했습니다. 더 우수하고 더 오래 지속되는 전력 변환 및 에너지 저장 시스템을 만들되, 나중에 성장을 가로막는 방식이 아니라 성장을 뒷받침하는 방식으로 구축하는 것이었습니다.

이러한 철학은 테스트에도 그대로 이어졌습니다. 스타트업인 우리에게는 대규모 팀을 꾸리거나 소유 구조를 여러 곳으로 나눌 여유가 없었습니다. 그 결과 테스트 조직은 회사 전반의 사실상 검증 파트너 역할을 맡게 되었고, 개발, 적격성 검증, 신뢰성 평가, 생산 라인 최종 테스트를 지원했습니다.

테스트 개발의 인하우스화

초기에 내린 중요한 결정 중 하나는 모든 테스트 개발을 인하우스로 수행하는 것이었습니다. 테스트 IP에 대한 컨트롤을 유지하고, 특정 벤더에 종속되는 상황을 피하며, 제품이 발전하는 속도에 맞춰 테스트 지식도 함께 축적하기 위한 선택이었습니다. 현재 우리 팀은 컨트롤러 임베디드 펌웨어, 무선 통신 인터페이스, AC/DC 전력 변환 컴포넌트에 이르는 수십 가지 테스터 변형 모델을 지원하고 있습니다.

이러한 선택은 우리의 제조 방식과도 긴밀하게 맞물려 있습니다. 제조를 가까운 곳에서 수행하고 엔지니어링 팀과 긴밀히 연계함으로써 설계, 테스트, 생산 사이의 피드백 루프를 짧게 유지할 수 있습니다. 같거나 가까운 시간대에서 협업하기 때문에 즉각적인 지원이 가능하고, 문제를 리얼타임으로 해결할 수 있으며, 생산 속도를 늦추거나 팀에 과도한 부담을 주지 않고 엔지니어링 변경 사항을 빠르게 반영할 수 있습니다.

테스트 개발을 인하우스화하고 제조 부문과 긴밀히 협업함으로써 우리는 "신뢰하되 검증한다"는 원칙으로 운영할 수 있습니다. 수율, 테스터 동작, 공정 상태를 직접 확인할 수 있기 때문에 그 데이터를 바탕으로 즉시 조치할 수 있습니다. 도구가 분산되어 있거나 테스트 개발을 외부 업체에 맡기는 환경에서는 이처럼 긴밀한 통합을 구현하기 어렵습니다.

그림 1: 근거리 제조 체계 덕분에 리얼타임 문제 해결, 더 빠른 양산 확대, 일관된 제품 품질을 확보할 수 있습니다.

소규모 팀으로 이 방식을 유지하려면 체계적인 운영이 필수입니다. 변형 모델이 추가될 때마다 새로운 테스트 시스템을 만들거나 맞춤형 코드를 작성해야 한다면, 우리는 그 속도를 따라갈 수 없을 것입니다.

신뢰성 테스트에서 얻은 초기 교훈

생산 규모를 확대하기 전에 우리는 신뢰성 테스트와 가속 수명 테스트에 많은 투자를 했습니다. 20~30대의 유닛을 동시에 병렬 테스트할 수 있는 대형 테스트 리그를 구축하고, 전기적 스트레스와 가혹 조건을 적용해 장기 성능을 검증했으며, 의미 있는 보증 모델을 도출했습니다.

이러한 초기 프로그램은 우리의 사고방식에 큰 영향을 주었습니다. 우리는 재사용성과 반복성이 단순히 "있으면 좋은" 기능이 아니라, 효율적인 운영을 위해 반드시 필요한 요소라는 사실을 깨달았습니다.

분산된 테스트 방식의 한계

기존의 생산 라인 최종 테스트 셋업은 컨트롤러 테스트와 전력 전자제품 검증을 분리하는 경우가 많습니다. 그러나 오래 지나지 않아 인버터, 에너지 저장 장치, 컨버터 등으로 제품 포트폴리오가 확대되면 이러한 방식은 테스트 로직의 중복, 동기화 문제, 유지보수 부담으로 이어진다는 점을 확인하게 되었습니다.

더 중요한 문제는 분산 구조가 추적성 유지도 어렵게 만든다는 점이었습니다. 테스트 커버리지가 넓어질수록 디바이스, 리비전, 시간에 따라 결과를 서로 연계해 확인할 수 있는 역량이 중요해집니다.

통합 NI 아키텍처 표준화

이러한 문제를 피하기 위해, 우리는 서로 단절된 도구가 아니라 명확하게 정의된 역할을 중심으로 구성된 NI 제품 기반 테스트 아키텍처를 표준으로 채택했습니다.

그림 2: Lunar Energy의 NI 제품 기반 시스템 아키텍처는 자동화 테스트, 타사 통합, 중앙 집중식 자산 및 데이터 관리를 지원합니다.

NI PXI 측정 및 계측 모듈은 결정론적 신호 수집, 통신, 동기화 계층을 제공합니다. 이 계층은 정밀하고 반복 가능한 전력 및 컨트롤 테스트의 기반이 됩니다. 그 위에서 LabVIEW는 단일 테스트 환경 안에서 NI 계측기와 타사 계측기를 함께 조율할 수 있게 하는 통합 계층 역할을 합니다.

NI TestStand는 시퀀싱 엔진으로 작동하며, 수십 가지 변형 모델 전반에서 테스트를 실행할 수 있는 일관된 프레임워크를 제공합니다. NI VeriStand는 결정론적 동작이 필요한 환경에서 리얼타임 컨트롤과 폐루프 테스트를 지원합니다. NI SystemLink 소프트웨어는 테스트 데이터, 설정, 시스템 가시성을 중앙에서 관리해 이 아키텍처를 완성합니다. 이를 통해 계속 늘어나는 테스트 스테이션 전반에서 추적성과 장기적인 유지관리성을 확보할 수 있습니다.

이 아키텍처는 컨트롤러 테스트와 전력 전자제품 테스트를 위한 통합 환경을 제공하면서도, 필요한 경우 타사 계측기를 함께 통합할 수 있습니다. 덕분에 무엇을 테스트할지와 테스트를 어떻게 실행할지를 분리해 관리할 수 있습니다. 또한 변형 모델마다 테스트 시퀀스를 새로 작성하는 대신, 여러 변형 모델에서 재사용할 수 있는 모듈식 테스트 시퀀스를 구축할 수 있습니다. 결정론적 동기화는 시스템이 확장되고 발전하더라도 측정, 컨트롤 동작, 전력 자극 신호가 긴밀하게 맞물려 작동하도록 보장합니다.

인력 증원 없이 산출량 확대

생산이 본격적으로 확대되면서 그 효과는 분명해졌습니다. 팀 규모를 비례해서 늘리지 않고도 더 많은 제품, 더 많은 변형 모델, 더 넓은 테스트 커버리지를 지원할 수 있었습니다. 엔지니어들은 동일한 인프라와 테스트 로직을 사용해 개발 디버그에서 생산 검증까지 매끄럽게 이어 갈 수 있었습니다. 데이터가 일관된 방식으로 중앙에 로그되기 때문에, 추적성은 나중에 덧붙이는 요소가 아니라 처음부터 내장된 기능이 되었습니다.

작은 팀으로 더 큰 성과 내기

현재 우리의 테스트 시스템은 훨씬 더 큰 기업에 준하는 규모와 속도로 운영할 수 있게 해 줍니다. 우리가 원하는 모습은 도구가 전면에 드러나지 않는 것입니다. 도구 자체가 업무가 되는 것이 아니라, 실행을 지원하는 기반이 되어야 하기 때문입니다. 우리는 인프라를 실험하는 데 시간을 쓰기보다, 검증된 최첨단 도구를 활용해 신뢰할 수 있는 제품을 더 빠르고 자신 있게 시장에 내놓고자 합니다.

그림 3: NI 기반 테스트 스테이션은 제품 변형 모델 전반에서 재사용 가능한 고성능 검증을 지원해 Lunar Energy가 더 빠르게 확장할 수 있도록 돕습니다.

진화를 염두에 둔 구축

Lunar가 계속 성장함에 따라 우리의 제품과 요구사항도 계속 변화할 것입니다. 현재 구축한 테스트 플랫폼은 우리와 함께 발전하며, 중단 없는 확장에 필요한 장기적인 안정성을 제공합니다. 처음부터 다시 시작하거나 취약한 구조를 새로 만들지 않고도 새로운 기능, 새로운 변형 모델, 새로운 검증 요구사항을 추가할 수 있습니다.

이러한 유연성 덕분에 테스트는 지금도, 앞으로도 혁신의 병목이 되지 않을 것입니다.