Vol.264
June
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SPECIAL 3

기술의 속도를 바꾸는
에지 컴퓨팅

클라우드기반SW연구실 김대원 책임연구원

클라우드 기반 SW 기술은 AI와 에지 컴퓨팅, 데이터 처리, 로봇 서비스 등의 기술과 연결되며 산업 전반의 흐름을 바꾸는 핵심 기반 기술로 주목받고 있다. 끊임없이 새로운 기술과 결합하며 확장되는 클라우드 기반 SW 기술의 확장성과 지속적인 변화 가능성에 매력을 느낀다는 김대원 박사. 그가 개발에 참여한 에지 컴퓨팅 서비스의 기능 요구사항을 정의한 국제표준이 최종 승인됐다는 소식에 연구실을 찾아가 이야기를 들어보았다.

웹진 구독자들에게 간단한 소개와 하고 계시는 업무를 말씀 부탁드립니다.

안녕하세요. 저는 클라우드 기반 SW연구실에서 책임연구원으로 일하고 있는 김대원입니다.
2010년부터 지금까지 클라우드 분야의 시스템 개발 및 표준화 업무를 담당하고 있습니다.

박사님께서 개발하신 에지 컴퓨팅 서비스의 기능 요구사항을 정의한 국제표준 ‘ITU-T Y.3541’이 최종 승인됐다고 들었습니다. 에지 컴퓨팅과 국제표준 ‘ITU-T Y.3541’에 대해 설명해 주세요.

에지 컴퓨팅은 데이터를 모두 중앙 클라우드로 보내는 것이 아니라, 사용자나 센서, 로봇, 차량처럼 데이터가 발생하는 현장 가까운 곳에서 처리하는 기술이에요. 그래서 자율주행, 스마트 공장, 지능형 로봇, 헬스케어처럼 실시간 판단이 중요한 서비스에서 지연시간을 줄이고 안정성을 높일 수 있지요.

이번에 승인된 ITU-T Y.3541은 이런 에지 컴퓨팅을 실제 서비스로 제공하는 데 필요한 기능 요구사항을 정의한 국제표준이에요. 기존 Y.3540이 에지 컴퓨팅의 개념과 고수준 요구사항을 정리했다면, Y.3541은 사용자와 디바이스 연결, 서비스 운영, 오케스트레이션, 장애 복구, 데이터 보호, 이기종 인프라 연동 등 실제 구현에 필요한 기능을 구체화했다는 점에서 의미가 있어요.

기존 클라우드 중심 기술과 차별되는 부분은 현장 가까이에서 데이터를 처리해 저지연 서비스를 제공하고, 네트워크 부담을 줄이며, 민감 데이터를 현장에서 처리해 보안성과 프라이버시를 높일 수 있다는 거예요. 또한 에지 인프라, 플랫폼, 애플리케이션 서비스를 모두 포괄할 수 있어 다양한 산업 분야에서 공통으로 활용할 수 있는 표준 기반을 제공한다는 장점이 있어요.

Y.3541 에지 컴퓨팅 서비스 구성요소

에지 컴퓨팅과 소프트웨어 기술의 관계는 어떠한지 궁금합니다.

에지 컴퓨팅은 하드웨어만의 기술이 아니라 소프트웨어와 결합될 때 실제 서비스가 됩니다. 에지 서버나 장비가 현장 가까이에 있는 작은 컴퓨팅 공간이라면, 소프트웨어는 그 안에서 데이터를 분석하고, AI를 실행하고, 서비스를 관리하는 두뇌 역할을 하죠.

일반인에게 비유하자면, 에지 컴퓨팅은 동네마다 있는 작은 병원이나 응급실과 비슷합니다. 모든 환자를 큰 종합병원으로 보내면 시간이 오래 걸리지만, 가까운 응급실에서 먼저 진단하고 응급 처치를 하면 훨씬 빠르게 대응할 수 있겠죠. 이때 병원 건물과 장비가 에지 인프라라면, 진료 절차, 의료진의 판단, 검사 시스템, 환자 기록 관리가 소프트웨어에 해당해요.

로봇도 마찬가지입니다. 로봇이 장애물을 피하거나 사람의 명령을 이해하려면 AI 소프트웨어가 필요해요. 모든 연산을 로봇 내부에서 처리하기 어렵기 때문에 가까운 에지 서버에서 객체 인식, 경로 판단, 자연어 처리 같은 소프트웨어를 실행하고 로봇은 그 결과를 받아 움직이게 되죠.

즉 에지 컴퓨팅은 가까운 곳에서 빠르게 처리할 수 있는 환경을 제공하고, 소프트웨어는 그 안에서 실제 지능적인 서비스를 수행하게 만들어요. 그래서 에지 컴퓨팅의 핵심 경쟁력은 앞으로 AI 모델, 오케스트레이션, 자동 배포, 장애 복구, 데이터 보호 같은 소프트웨어 기술과 함께 발전한다고 볼 수 있답니다.

해당 기술이 어떻게 사용되는지, 이로 인해 사람들이 어떤 편의를 누릴 수 있게 되는지 궁금합니다.

에지 컴퓨팅은 특히 자율주행차, 의료서비스, 스마트시티, 로봇, 제조 현장처럼 실시간 판단이 중요한 분야에서 활용 가치가 커요. 공통점은 모두 ‘데이터가 현장에서 빠르게 발생하고, 그 데이터를 즉시 분석해 행동으로 연결해야 한다’는 점이지요.

자율주행차를 예로 들어볼게요. 차량은 카메라, 라이다, 레이더, GPS 같은 여러 센서를 통해 주변 상황을 계속 수집해요. 보행자가 갑자기 나타나거나, 앞차가 급정거하거나, 신호가 바뀌는 상황에서는 몇 초가 아니라 수십 밀리초 단위의 빠른 판단이 필요하죠. 이런 데이터를 모두 멀리 있는 중앙 클라우드로 보낸 뒤 결과를 기다린다면 안전에 문제가 생길 수 있어요.

에지 컴퓨팅은 차량 가까이에 있는 도로 인프라, 기지국, 교통 관제 에지 서버 등에서 데이터를 빠르게 처리해 차량이 즉시 판단할 수 있도록 지원해요. Y.3541에서도 자율주행 분야의 에지 컴퓨팅 활용 예로 안전 주행, 협력 운전자 보조, C-V2X 통신1)C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 통신: LTE, 5G와 같은 셀룰러 이동통신망을 통해 차량이 다른 차량이나 교통 인프라, 보행자, 네트워크 등과 정보를 서로 주고받는 차량 통신 표준 기술이다.(출처: TTA정보통신용어사전), 스마트시티·5G·교통 시스템 연계 등을 제시하고 있고, 핵심 특성으로 저지연, 네트워크 연결성, 최소 대역폭 사용, 이동성 지원을 들고 있어요.

의료서비스에서도 에지 컴퓨팅은 아주 중요한 역할을 할 수 있어요. 예를 들어 심전도, 혈압계, 스마트워치, 스마트밴드 같은 의료·헬스케어 기기들이 환자의 생체 데이터를 계속 수집한다고 생각해 볼게요. 기존 방식처럼 모든 데이터를 병원 서버나 중앙 클라우드로 보내 분석하면 네트워크 상태에 따라 지연이 생길 수 있어요. 더불어 민감한 개인정보가 외부로 많이 이동하게 되죠. 반면, 에지 컴퓨팅을 이용하면 환자 가까이에 있는 병원 내 서버, 이동형 진료 차량, 지역 의료 거점, 또는 의료기기와 연결된 에지 장비에서 데이터를 먼저 분석할 수 있게 돼요.

Y.3541 에지 컴퓨팅 기반 모바일 헬스케어 사례

Y.3541의 헬스케어 사용 사례에서도 의료 IoT 기기가 생체 데이터를 생성하지만, 기기 자체의 컴퓨팅·저장·전력 한계 때문에 이를 효율적으로 처리하기 어렵다고 설명해요. 에지 컴퓨팅은 가까운 자원에서 AI 추론과 진단 보조를 수행해 지연을 줄이고, 데이터 전송량을 낮추며, 보안과 프라이버시를 강화할 수 있어요. 또한 클라우드는 장기적인 빅데이터 분석이나 AI 모델 학습을 담당하고, 에지는 실시간 모니터링과 1차 분석을 담당하는 협력 구조를 만들 수 있지요.

이렇게 되면 환자는 더 빠르고 개인화된 의료서비스를 받을 수 있어요. 예를 들어 고령자나 만성질환자가 웨어러블 기기를 착용하고 있을 때, 이상 징후가 감지되면 병원에 도착하기 전에 가까운 에지 시스템이 위험도를 1차 판단해 보호자나 의료진에게 즉시 알릴 수 있게 되는 거죠. 이동형 병원이나 응급차 안에서도 스마트 청진기, 초음파 장비, 혈압계 등에서 수집된 데이터를 에지 기반 AI가 분석해 의료진의 1차 판단을 도울 수 있고요. Y.3541 초안에서도 모바일 맞춤형 의료서비스 사용 사례로, 스마트 청진기에서 수집된 청진음 데이터를 표준 메시지로 변환하고, 민감정보를 보호한 뒤, 5G 기반 에지 컴퓨팅 서비스에서 1차 진단 AI 소프트웨어가 처리하는 구조를 설명하고 있어요.

연구 중 가장 인상 깊었던 순간이 있었다면 말씀해 주세요.

클라우드 컴퓨팅 개발을 처음 시작하던 시절이 가장 기억에 남아요. 원래는 칩 설계를 전공해 하드웨어 개발을 주로 했는데, 처음으로 소프트웨어 중심 업무를 맡으며 클라우드를 접하게 됐죠. 당시에는 개념도 낯설고 어려움도 많았지만, 첫 개발 과제였던 가상데스크탑(VDI) 시스템2)가상데스크탑(VDI, Virtual Desktop Infrastructure) 시스템: VDI는 중앙 서버에 만든 가상 데스크톱에 원격으로 접속해, 실제 PC처럼 사용하는 기술이다.을 통해 많은 것을 배울 수 있었어요. 여러 사람의 도움으로 개발을 완성했고, 그 경험 덕분에 클라우드에 대한 이해도도 크게 높아졌죠. 무엇보다 개발한 기술이 실제 상용화되어 지금도 사용되고 있다는 소식을 들을 때 가장 큰 보람을 느낍니다. 지금 ETRI에서 사용되고 있는 VDI 시스템 역시 저희 기술을 상용화한 사례랍니다.

앞으로의 연구 계획과 박사님의 비전을 말씀해 주세요.

요즘은 표준화 쪽에 관심을 쏟고 있어요. 2011년 클라우드 참조구조3)클라우드 참조구조: 클라우드 컴퓨팅의 기본 구조를 정리한 국제 표준으로, ITU-T와 ISO가 협력해 공동으로 제정했다. 표준 개발에 참여한 것을 시작으로 다양한 클라우드 분야의 표준화 작업에 참여하고 있는데요. 연구하며 느낀 것은 기술이 변화하듯 표준 역시 함께 변화해야 한다는 점입니다. 표준이 시대의 흐름을 따라가지 못하면 오히려 기술 발전을 가로막게 되고, 결국 그 표준은 사라질 수밖에 없다고 생각해요. 그래서 변화하는 기술에 맞춰 표준을 계속 발전시키는 일이 중요하다고 봅니다. 클라우드 컴퓨팅이 존재하는 한, 그 역할을 계속 이어가고 싶습니다.