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기획·칼럼

5G시대의 핵심, 엣지 컴퓨팅

[TePRI Report] 전송 지연, 대역폭 제한 줄이는 신기술

문재인 정부 들어서면서 4차 산업혁명의 화두 아래 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷, 클라우드 컴퓨팅과 같은 기술들이 널리 사용되어지고 있다. 여기서 클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 통해 저장소, 서버, 분석, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 서비스를 제공한다. 예를 들어 구글 Docs, 네이버 NDrive 등이 대표적이다.

하지만, 클라우드 서비스가 기하급수적으로 사용이 증가하면서 서버와 데이터 센터에서 처리할 수 있는 데이터의 양을 넘어섰고, 수집한 데이터를 분석하고 송수신하는 과정에서 데이터 지연 현상도 발생하게 되었다. 더불어 통신 과정에서 보완의 문제까지 발생하게 되었다. 이런 문제점을 해결하기 위해 나타난 게 바로 엣지 컴퓨팅이다.

엣지 컴퓨팅은 컴퓨팅, 메모리, 대역폭, 애플리케이션 등의 리소스를 네트워크의 주변에 배치함으로써 전송지연과 대역폭 제한을 줄이는 신흥 기술이다. 클라우드 컴퓨팅은 데이터를 처리하는 곳이 데이터 센터에 있는 반면, 엣지 컴퓨팅은 스마트폰과 같은 장치에서 데이터를 처리하게 되는 것이며, 분산된 개방형 아키텍처로서 분산된 처리 성능을 제공하여 모바일 컴퓨팅 및 사물인터넷 기술을 지원할 수 있다.

엣지 컴퓨팅은 5G 네트워크 아키텍처로 컴퓨팅 시스템을 발전시키기 위한 불가피한 기술이며, 새로운 생태계와 가치 사슬을 제공할 것으로 기대하고 있다. 데이터 분석의 선두기업인 IDC는 2020년 말까지 전 세계 인터넷에 약 500억 개의 스마트 기기가 연결될 것으로 예상하고 있으며, 이중 40%는 엣지 컴퓨팅 서비스가 필요할 것으로 예상하고 있다. 현재 엣지 컴퓨팅 기술과 애플리케이션은 아직 초기 개발 단계에 있으며, Amazon, Microsoft, Google과 같은 클라우드 컴퓨팅 회사들이 이 분야의 선두 주자이다.

엣지 컴퓨팅은 새로운 생태계와 가치 사슬을 제공할 것으로 기대하고 있다. ⓒ게티이미지

Amazon은 AWS Greengrass를 엣지 컴퓨팅 분야로 가져와 업계를 주도하고 있다. 이 서비스는 AWS를 디바이스로 확장하여 관리, 데이터 분석 및 영구 스토리지에 클라우드를 계속 사용하면서 로컬로 생성 한 데이터를 처리 할 수 있다.

Microsoft는 엣지 컴퓨팅 프로젝트를 포함하여 향후 4년 동안 사물 인터넷에 50억 달러를 투자할 계획이며, 인공 지능 애플리케이션에 초점을 맞추고 개발 중에 있다. Google의 클라우드 IoT 엣지 컴퓨팅은 구글 클라우드의 강력한 데이터 처리 및 머신 러닝 기능을 로봇 팔, 풍력 터빈 및 석유 굴착 장치 등과 같은 수십억 개의 엣지 장치로 확장하여 센서에서 실시간 데이터를 송수신하고 분석할 수 있다.

국내 엣지 컴퓨팅의 경우, 국가과학기술지식정보서비스인 NTIS를 통해 2017년~2019년(최근 3개년) 동안 수행한 국가 R&D 과제 실적과 예산을 살펴보면 2017년 30건(40.5억원), 2018년 53건(136억원), 2019년 102건(349억원)이다. 엣지 컴퓨팅 관련 국가 R&D 과제 건수 및 예산이 매년 200%씩 증가하고 있음을 알 수 있다. 3개년 동안 전자부품연구원이 65억원, 한국전자통신연구원이 59.2억원, 한국과학기술원이 38.8억원, 대구경북과학기술원이 29.1억원의 실적을 보유하고 있다.

작년 12월 대통령 주재로 열린 제53회 국무회의에서 과기부는 ‘AI 국가전략’을 발표했다. ⓒ게티이미지

2019년 12월 17일, 문재인대통령 주재로 열린 제53회 국무회의에서 과학기술정보통신부는 범정부 역량을 결집하여 AI 시대 미래비전인 “IT강국을 넘어 AI강국으로!”를 제시하였고 그에 따른 전략을 담은 ‘AI 국가전략’을 발표하였다. 정부는 데이터·컴퓨팅자원 등 AI 산업의 핵심 인프라를 확충하고 글로벌 선도국과 대등한 기술 및 산업 경쟁력을 확보하고자 한다. 또한 누구나 창업하고 성장해 나갈 수 있는 혁신 생태계를 구축하여 인공지능을 가장 잘 활용하는 나라로 만들고자 한다.

이런 정부의 성과를 뒷받침 할 수 있는 인프라인 엣지 컴퓨팅은 5G의 핵심 능력이자, 인공지능의 성능향상을 실현하는 도구이다. 엣지 컴퓨팅은 4차 산업혁명의 주요핵심 키워드인 클라우드 컴퓨팅과 함께 제공되는 기술로 빅데이터, 5G 통신, 지능형 정보처리기술과 밀접하게 연결되어 있다.

2017년~2026년 동안 미국의 엣지 컴퓨팅에 대한 지출은 880억 달러, 유럽은 1,850억 달러에 이를 것으로 예상하고 있다. 미래의 5차 산업혁명 그리고 다가오는 5G 시대의 핵심인 엣지 컴퓨팅 분야에서 만큼은 대한민국이 Fast Follower가 아닌 First Mover로 변하길 기대해 본다.

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