[방통대] 인터넷과 정보사회 - 지능형 엣지(Edge) 컴퓨팅

가. 기술개발의 필요성

□ Massive IoT의 확산과 Smart Device의 폭발적인 증가에 따른 데이터 처리와 네트워크에 대한 부담으로 기존 중앙 집중식 클라우드 컴퓨팅 방식을 대처할 새로운 컴퓨팅 방식에 대한 요구 증대

ᄋ Device-Server 간 데이터 통신량이 폭증하면서 클라우드 컴퓨팅에서의 지연 발생과 일시적 네트워크 중단 등 기술적 한계 표출

- 2025년 전 세계 데이터 총량이 현재보다 10배 늘어난 163 제타바이트(ZB)에 도달할 것으로 전망(출처 : Seagate)

ᄋ 중요한 데이터를 지역에서 처리하거나 저장하고 정제되고 정보화된 데이터를 중앙 클라우드 로 보내는 Device-Edge-Cloud의 컴퓨팅 구조를 통하여 데이터의 전송 비용을 줄이고, 데이터 처리에 대한 응답시간을 줄여 궁극적으로 IoT 서비스의 품질을 높이면서 비용 효율적인 컴퓨팅을 제공할 수 있는 지능형 엣지 컴퓨팅 인프라 개발 필요

□ 5G 상용화와 함께 핵심서비스로 분류되는 V2X, VR/AR 같은 저지연·고정밀·고대역 서비스의 확산이 더욱 가속화될 전망

• ᄋ  V2X, 원격 제어(Remote control) 등의 저지연·고신뢰 서비스는 서비스 별로 매우 낮은 전송 지연 및 매우 높은 통신 서비스 가용성을 필요 (Availability (>99.9999%), E2E latency (< 1ms))
• ᄋ  몰입감·사실감을 극대화한 VR·AR, 홀로그램 기반의 인터렉티브 실감콘텐츠는 대용량· 저지연·초연결 데이터 전송 필요 (Data Rate (>1Gbps), E2E latency (< 20ms))
• ᄋ  사용자와 근접한 네트워크 엣지에 컴퓨팅 서버를 위치시켜 서비스를 처리하는 방식의
• 엣지 기반 저지연·대용량 서비스 처리기술 개발 필요

- 원거리 서버까지 데이터를 전송한 후 처리해 다시 돌아오는 방식은 전송 지연을 줄이고

대용량 네트워크를 제공하기에는 물리적인 한계가 있음

□ 인공지능(Artificial Intelligence; AI) 기술의 급속한 발전과 인공지능 기반 서비스의 확산으로 중앙 집중식 클라우드 방식의 컴퓨팅 집약적인 AI 처리 한계 봉착

ᄋ 인공지능에 필요한 대용량 데이터 세트와 복잡한 학습 알고리즘에 따른 컴퓨팅 자원의 한계, 실시간 추론에 의한 빠른 의사결정 기반 응용서비스 제공의 한계, 민감한 보안데이터에 대한 위협 등 클라우드 기반 AI 처리에 다양한 제약 봉착

ᄋ 중앙 집중식 인공지능 처리방식이 아닌 분산 엣지에서 로컬 데이터를 처리 및 학습하고 이 모델을 클라우드를 통해 한곳에 모아 더욱 강력하고 정교한 모델로 만들어 다시 배포하는 등 분산된 지능이 서로 협력하여 강력한 Super 지능을 생성하는 인공지능 모델 및 처리기술 개발 필요성 증대

나. 기술의 정의 및 범위

□ ‘지능형 엣지 컴퓨팅’은 엣지 컴퓨팅 노드의 자원을 효율적으로 이용하여 연결(Connect) 컴퓨팅(Compute), 제어(Control)의 기능을 지능적으로 수행하기 위한 기술로 정의됨 ᄋ 엣지 컴퓨팅은 데이터 처리와 콘텐츠 수집 및 전달이 데이터가 생성되는 센서, 단말과

같은 정보 소스(Source)와 인접한 곳(엣지)에서 처리되는 컴퓨팅 방식을 의미함 ᄋ 엣지 컴퓨팅 노드는 IoT 단말 또는 사용자에서 중앙 클라우드에 이르는 경로 사이의 위치에 존재하며 데이터의 처리 및 서비스를 제공하기 위한 저장, 컴퓨팅, 네트워킹

자원을 가진 개체임

ᄋ 사용자 및 사물과 근접한 위치에서 사용자 및 사물들의 끊임없는 데이터 전달을 위한 상호 간의 연결을 제공하고(연결), 사용자 및 사물에서 생성되는 데이터를 수집, 분류할 뿐만 아니라 자체적으로 분석하여 지능을 형성하며(컴퓨팅), 또한 얻어진 지능을 통하여 디바이스를 제어하거나 사용자에게 적절한 서비스가 제공될 수 있도록 자원을 배치 및 제어하는(제어) 일련의 기술을 포함함

□ 동 기술은 엣지 플랫폼 기술, 저지연·고정밀 서비스를 위한 네트워킹 및 서비스 처리기술, 엣지·클라우드 통합 자율 운용관리 기술, 다중 엣지 기반 분산 인공지능 처리기술 등으로 구성

• ᄋ  (가상화 기반 엣지 플랫폼 기술) 다양한 서비스를 수용하기 위한 가상화 기반 엣지 컴퓨팅 환경에서 개별 사용자 및 서비스의 정보를 보호하고, 요구되는 서비스 품질에 따라 자원을 효율적으로 분배할 뿐만 아니라 자원이 취약한 엣지 컴퓨팅 환경을 고려하여 상황에 따라 특정 기능을 클라우드로 오프로딩을 수행하는 등 최적의 서비스 수행
• 환경을 만들어주는 프레임워크 및 플랫폼 기술
• ᄋ  (저지연・고정밀 서비스를 위한 네트워킹 및 서비스 처리기술) VR/AR 실감 서비스, 고정밀· 안정적 제공이 가능한 저지연·고정밀 네트워킹 및 서비스 처리기술
• 고신뢰 원격 제어 등 엣지 컴퓨팅을 기반으로 하는 다양한 저지연·고정밀 서비스의

- 엣지 컴퓨팅 서버의 네트워크 인터페이스(NIC, Network Interface Card), 운영체제, 전송 프로토콜에서 발생하는 지연을 최소·최적화할 수 있는 저지연 전송 프로토콜

및 응용 최적화 등의 기술을 포함

• ᄋ  (엣지·클라우드 통합 자율 운용관리 기술) 다양한 운영관리 데이터를 기반으로 지능을 제공하는 통합 운용관리 자동화·자율화 기술
• 형성하고, 형성된 지능을 기반으로 자율적으로 실시간 제어관리가 가능하도록 기능을
• ᄋ  (다중 엣지 기반 분산 인공지능 처리기술) 분산 엣지 컴퓨팅 기반 AI 협력 모델, AI
• 상호간 정보보호, AI 오프로딩, 네트워킹 및 컴퓨팅 자원의 분배, 서비스 품질을 고려한 위치선정 등 분산 엣지 컴퓨팅 환경에서 분산 AI 지원을 위한 다양한 분산 인공처리 기술을 포함

다. 기술의 현주소 (1) 국내 동향

□ 정부는 엣지 컴퓨팅 기반의 서비스 확대를 위해 다양한 정책을 추진하고 있음
ᄋ 「5G+ 전략(2019.4)」 수립을 통해 5G+ 전략산업을 도출하고, 6월 관계부처 합동으로

‘5G+ 전략 실행계획(안)’을 발표
- 2020년부터 5G 초저지연 서비스 실현을 위한 핵심기술 개발 및 엣지컴퓨팅 기반 5G
융합서비스 테스트베드 구축을 추진

ᄋ  「ICT R&D 기술로드맵 2023(2018)」에서 지능형 네트워크 및 서비스 플랫폼을
미래통신, 전파의 차세대 통신 분야로 분류하여 계획 수립

ᄋ  5G 이동통신 및 10G 인터넷 상용화, 사물인터넷 구축 계획을 담은 「4차 산업혁명대비 초연결 지능형 네트워크 구축 전략(2017)」을 4차 산업혁명위원에서 심의・의결

ᄋ  과학기술정보통신부는 「5G 이동통신산업 발전전략」의 일환으로 2022년 5G와 타산업 융합서비스의 다양화, 보편화를 위해서 시나리오 개발 계획 수립

□ AI 기반 지능형 엣지 컴퓨팅, Home Edge 플랫폼 개발 등 연구개발이 활발히 진행 중
ᄋ  2018년부터 ETRI는 AI 상황인지 기반 동적 서비스 및 자원관리를 위한 “AI 기반지능형 엣지 네트워킹 기술개발” 사업을 4년간 추진
ᄋ  나무기술은 컨테이너 기반 멀티 하이브리드 클라우드 플랫폼 기술을 개발 중. 컨테이너 클라우드 자원 및 비용관리 등 핵심 기능을 제공기반의 클라우드 서비스 통합 관리 솔루션으로 애플리케이션 빌드 배포 자동화 모니터링
ᄋ  삼성전자는 기기에서 발생하는 데이터 관리 주도권을 확보하기 위한 전략으로 엣지 컴퓨팅 프로젝트로 Home Edge 플랫폼 개발 중중요성을 강조하는 일환으로 미국 엣지컴퓨팅 기업에 투자하고 LF-Edge 오픈 소스
ᄋ  우성 하이텍은 IoT 기반 스마트팜 기업으로 시설원예 통합 환경제어 시스템으로 다양하게 □ KT, SK 텔레콤 등 국내 기업들은 B2B 엣지 클라우드 서비스를 출시하고 상용화함

□ KT, SK 텔레콤 등 국내 기업들은 B2B 엣지 클라우드 서비스를 출시하고 상용화함
ᄋ KT는 2019년 최초로 전국 주요 8개 도시에 5G 모바일 엣지 통신센터 구축을 완료하고, B2B 고객용 엣지 클라우드 서비스를 최초로 출시

- MEC에 기반을 둔 정보통신기술(ICT) 융합서비스와 인프라 산업을 활성화
- 5G 이동통신 도입 확산과 ‘모바일 엣지 컴퓨팅(MEC)’ 솔루션 기술 확보를 위해 세계 최초의 글로벌 모바일 엣지 컴퓨팅 연합체인 5G 퓨쳐 포럼(5G Future Forum) 구성 아메리카, 아시아 태평양과 유럽 등 전세계 분산된 5G MEC간 호환성을 제공하는 표준 개발 협력을 진행 (KT, 아메리카 모빌(멕시코), 로저스(캐나다), 텔스트라(호주), 버라이즌(미국), 보다폰(영국) 총 6개 통신사로 구성)
ᄋ SK텔레콤은 전국 12곳에 5G MEC 거점을 구축하고 게임, AR‧VR, 자율주행, 로봇, 스마트 공장 등 B2B를 위한 업무협약을 맺으며 사업 진출 토대를 마련
- SK텔레콤은 도이치텔레콤, EE, KDDI, 오렌지, 텔레포니카, 텔레콤 이탈리아, 차이나 유니콤, 싱텔, NTT도코모 등 9개 글로벌 통신사와 '5G MEC' 상용화를 목표로 '텔레콤 엣지 클라우드 TF(Telecom Edge Cloud TF)'를 발족
ᄋ KT와SK텔레콤은각각글로벌3대클라우드벤더인마이크로소프트(MS)‧아마존웹서비스(AWS)와 업무 협약을 맺고 MEC 시장 선점 노력. (MS와 AWS는 각각 5G 엣지 서비스인 '네트워크 엣지 컴퓨트(NEC)'와 '웨이브렝스(Wavelength)' 출시)
ᄋ LG CNS는 스마트공장 내의 조명을 원격으로 제어하기 위한 ‘CNS IoT Gateway’ 서비스 출시 원격 온오프 기능 및 조광(Dimming) 기능을 무선 게이트웨이를 통해 지원하고, 향후 공장 내 위치추적 및 센서를 통한 데이터 취합 등의 분야로 확대할 예정
ᄋ 사물인터넷 플랫폼 업체인 그렉터는 센서에서 수집된 데이터를 단말에서 실시간 처리하는 엣지컴퓨팅 IoT 게이트웨이 소프트웨어 모듈인 ‘아이커넥터(i-Connector)’를 개발하고, IoT 디바이스 관리 및 데이터 분석 통합 관리 솔루션으로 ALIOT IoT 엣지 플랫폼 출시

(2) 국외 동향

미국

ᄋ 백악관 주도로 설립된 AWRI(Advanced Wireless Research Initiative, 차세대 통신기술 연구추진단)를 중심으로 자국 연구재단이 7년 4억 달러 규모를 투자하여 4개 도시 규모의 무선통신기술 테스트 플랫폼 구축 계획 수립

□ 시스코, 카네기멜론 대학 등 다양한 연구 기관에서 엣지 기반의 서비스 플랫폼 개발과 use case 확장 중

ᄋ 시스코는 2015년 마이크로소프트, 인텔, ARM, Dell, AT&T 등이 참여하는 OpenFog 컨소시엄을 발표하였고, 협력사를 중심으로 IoT 서비스를 위한 분산 클라우드 컴퓨팅 환경 프로젝트를 수행

ᄋ 카네기멜론 대학을 중심으로 화웨이, 인텔, 노키아, 보다폰 등의 산업체와 NTT, 도이치텔레콤, 버라이존 등의 통신사업자가 참여하는 Open Edge Computing Initiative를 2016년에 결성하고 다양한 엣지 기반 서비스 Use case 및 플랫폼 개발

ᄋ Dell은 2017년 IoT Marketing을 위한 솔루션으로 개발한 제품을 오픈소스로 제공하고, 엣지 컴퓨팅을 위한 오픈소스 공통 개방형 플랫폼 개발을 위한 단체인 EdgeXFoundry 발족함. 이후 IoT 엣지컴퓨팅 플랫폼인 EdgeX를 발표하고 지속적으로 추가 개발을 진행 중

ᄋ AT&T는 엣지컴퓨팅과 관련한 다양한 업체와 함께 엣지컴퓨팅 통합 플랫폼 개발을 위한 Akraino Edge Stack 프로젝트를 구성하고 다양한 Use case 및 Reference Architecture를 개발하였으며, 현재 Use case 확장하여 개발하는 중

□ 지능형 엣지 컴퓨팅 기술을 수용하기 위한 반도체·클라우드·통신·자동차 업계의 움직임이 활발함

ᄋ 엔비디아는 고도화된 컴퓨팅 능력을 GPU와 같은 반도체에 집약하며 엣지 컴퓨팅 시장성장을 뒷받침. 2017년 출시한 딥러닝 전용시스템 ‘NVIDIA DGX-1’, 자율주행 반도체 패키지 NVIDA DRIVEPX2 등은 자체 구동 가능한 엣지 컴퓨팅 제품임

ᄋ 인텔은 2016년 IoT용 프로세서 ‘아톰 E3900’ 시리즈를 출시하면서 향후 폭발적 성장이 예상되는 IoT는 물론 자동차 영역까지 넘보는 컴퓨팅 전략을 마련. 엣지 컴퓨팅에 최적화된 시스템온칩(SoC) ‘제온 D-2100 프로세서’를 출시하며 5G와 차세대 클라우드 시대를 대비

ᄋ Intel은 엣지용 컴퓨터 비전과 딥러닝 추론을 구현하기 위한 툴킷인 OpenVINO(Open Visual Inference & Neural network Optimization)를 공개

• ᄋ  아마존웹서비스는 일부 클라우드 서비스를 엣지에서 구동할 수 있는 기기로 확장할 수 있도록 지원하는 AWS Greengrass SW를 공개
• ᄋ  마이크로소프트는 클라우드 서비스를 엣지 기기로 전송하는 동적 소프트웨어 플랫폼인 ‘Azure IoT Edge’를 2017년에 출시하여 하이브리드 클라우드와 엣지 IoT 솔루션 시장 확대, Azure Machine Learning, Azure Stream Analytics, Azure Functions 등을 활용한 고급 분석, 머신러닝 및 AI 기능은 클라우드에서 구현하고 IoT Edge는 종단 단말에서 이들 기능을 배포하는 작업을 지원
• ᄋ  IBM은 엣지 게이트웨이용으로 Watson Tone Analyzer와 Watson Speech-to-Text를 활용하여 엣지 컴퓨터에서 분산형 IoT 쿼리 엔진 기능을 수행하는 개념증명 (Proof-of-Concept) 수준의 ‘Edge IoT Analytics’ 기술을 개발
• ᄋ  GE는 자사 산업용 사물인터넷 플랫폼 프레딕스(Predix)에 기업들이 데이터 소스에서 가까운 네트워크 엣지에서 예측 분석이 가능하도록 하는 인공지능 기능을 추가하며 엣지 기술을 적용
• ᄋ  델 테크놀로지스는 클라우드 기반 엣지컴퓨팅을 성공적으로 구현하기 위해 산하에 델 EMC를 설립하고, 안정적인 모바일 엣지 애플리케이션을 지원하는 파워엣지(PowerEdge) XR2, 산업IoT용 엣지 게이트웨이(Edge Gateway), 엔터프라이즈 엣지와 uCPE(universal customer premises equipment) 케이스를 위한 VEP(Virtual Edge Platform) 등을 출시 □ Europe 2020 전략을 새롭게 수립하여 ICT 분야를 주요 사업 아젠다로 포함시키고 유럽대륙 안에서 단일시장 공동체 뿐 아니라 글로벌 역량강화 제고를 위해 산업정책을 동시에 고려하는 공동연구개발로 전략 수정
  • ᄋ  5GIA(5G Infrastructure Association)을 중심으로 5G Pan-European Trial 로드맵 작성. 유럽 도심 내 5G Trial 구축을 위해 5G Infra-structure PPP 기반의 ‘5G City Challenge’ 수립 (2017년)
  • ᄋ  유럽연합 차원의 체계적인 클라우드 확산을 위해 영국, 프랑스 등 일부 국가에 시범 적용 후 적용 결과를 전역으로 확산시키는 ‘유로 클라우드 프로젝트’를 진행
• 2

EU

□ 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC) 기술의 검증 및 네트워크 등 다수의 연구가 추진 중

• ᄋ  ETSI MEC(유럽전기통신표준협회 모바일 엣지 컴퓨팅)에서는 MEC 기술의 주요 측면들을 검증하기 위하여 PoC(Proof of Concept)를 수행하고 그 결과를 피드백하여
• 기술의 실행 가능성을 검증하는 프로젝트를 진행
• ᄋ  Service Aware RAN PoC는 Intelligent Video Acceleration 서비스 시나리오를 스트림에게 높은 우선순위를 부여
• 검증하기 위한 PoC로서, 품질이 보장된 QoE를 제공하기 위하여 해당 비디오
• ᄋ  Edge Video Orchestration PoC는 경기장이나 행사장에서 실시간으로 비디오 현장에서 가능
  ᄋ Radio aware video optimization PoC는 무선 상황에 따라 콘텐츠 서버에서 송출되는 등의 프로젝트가 진행되고 있음
  □ 슈나이더일렉트릭, 보다폰 등 민간기업들은 5G 기반 및 MEC 기반의 서비스를 개발하고 솔루션 출시하고, HyperConverged와 IoT HPE 엣지라인 솔루션을 활용하여 개발하고 상용화 진행
  ᄋ 도이치텔레콤은 엣지컴퓨팅 기술 솔루션 업체인 MobileEdgeX의 Edge-Cloud을
• 이용하여 Public MEC 네트워크를 구축 및 상용화
• 클라우드를 위한 엣지 컴퓨팅 환경 구현
  ᄋ 보다폰은 화웨이 기술을 이용하여 5G 기반의 V2X 기술 및 다양한 MEC 기반 서비스를
• 상용화 진행 중
  ᄋ 슈나이더일렉트릭은 2017년 HPE와 공동으로 개발한 HPE 마이크로 데이터 센터
• 비디오스트림의 품질을 조정하여 최종 이용자의 QoE를 향상시키는 PoC
  ᄋ EU 5G-PPP(5G Infrastructure Public Private Partnership) 프로젝트는 FP 프로젝트의 후속으로 2015년부터 2021년까지 2년 단위, 3단계로 나누어 수행되고 있으며 다수의 프로젝트 중 상황인지 네트워킹에 관한 연구로는 CogNet, SELFNET
• 스트림을 분배받는 서비스를 보여주는 PoC로 카메라 앵글을 선택 및 비디오 리플레이가

□ 커넥티드 인더스트리즈, 초스마트사회(Society 5.0) 등 일본 정부의 주요 정책방향에 엣지 컴퓨팅이 중점 분야로 선정

ᄋ 2017년 3월 아베 총리가 ‘커넥티드 인더스트리즈’ 개념을 제시하고, 10월에는 경제 산업성이 5대 중점분야를 선정

- 5대 중점 분야 중 ‘제조업, 로봇’ 분야에서는 IoT 플랫폼 연계가 핵심이며, 그 중심에 엣지 및 포그 컴퓨팅을 활용한 네트워크 기술이 있음

• ᄋ  IoT 기반 연계 시범사업으로 화낙(FANUC), 미쓰비시전기, DMG모리 3개사의 IoT 플랫폼 간 데이터 공유 및 연계를 위해 2020년까지 3년에 걸친 ‘산업데이터 공유 촉지 시범사업’을 추진
• ᄋ  글로벌 이슈인 4차 산업혁명과 일본 재훙 전략의 핵심인 초스마트사회(Society 5.0) 시대에 대응하기 위해 총 1,294,6억엔의 ICT R&D 예산을 분야별로 배정(2018년)
• ᄋ  경제산업성은 AI 중요성 증대와 외국 클라우드 컴퓨팅 공급자에 대한 의존도 감소를 지능형 엣지 컴퓨팅 기술이 개발되고 있음
• 목표로 ‘AI 브리징 클라우드 인프라스트럭쳐(ABCI)’ 정책 추진(2016년)
  □ 딥러닝을 활용한 자동화 기기, 엣지 컴퓨팅 기반의 자율주행 모델 등 다양한 분야에서

• ᄋ  FANUC는 로봇 등에서 수집한 데이터를 여러 기계를 묶은 Fog층에서 분석하는 시스템을 기계에 탑재
• 개발해 딥러닝을 활용하면서 기계의 이상 등을 감지하는 학습 기능을 자사의 자동화
• ᄋ  NTT는 딥 러닝을 탑재한 Edge 서버를 5G 기지국에 설치하고, 교차로 정보 같은 각 영역에서 사용하는 Edge Computing 기반 자율주행 모델을 개발
• 것은 Edge, Fog에서 처리, 고도의 AI 제어 사고 방지 학습의 경우 클라우드로 전달해
• ᄋ  SIEMENS는 Industry4.0의 일환으로 Edge Computing 기반의 스마트 공장의 개념을
• 설계하고 기기 벤더, IT 벤더 등으로 비즈니스 범위를 확대 시도
• ᄋ  NEC는 2016년 개발한 분산형 기술에서는 데이터를 복수의 컴퓨터에 랜덤하게 배정하여 각 컴퓨터가 독자적으로 예측 모델을 작성하고 통합하는 방식하는 분산형 이종혼합
• 학습기술을 개발

일본

□ 민간 기업들은 유관 기업 간 협업을 확대하여 상용화 촉진에 힘을 쓰고 있음
ᄋ 일본 철도와 노키아는 엣지 컴퓨팅 리소스에서 실행되는 AI 기반 건널목 시험 서비스를

2020년 2월부터 시범 실시
ᄋ 도요타는 인텔·덴소·에릭슨 등과 함께 첨단 자동차가 생성하는 빅데이터 처리에 최적화된

컴퓨팅 인프라 구현을 위한 ‘엣지 컴퓨팅 컨소시엄’ 결성(2017)
- 엣지 컴퓨팅 기반의 효율적 네트워크를 설계하여 차량과 클라우드 간 합리적 방식으로 자동차

빅데이터를 분석·처리하는 생태계 구축이 목표
ᄋ KDDI는 2019년 9월에 "영상 + 5G + KDDI 클라우드 AI" 기반의 기업용 5G 서비스

3종을 발표하였고 2020년 3월에 상용화하겠다고 밝힘
- 5G의 대용량, 저지연 특성과 클라우드 AI (MEC 응용)을 이용하여 만든 영상 중심 서비스

(AI 카메라 서비스, 지능형 디스플레이 (Intelligent Display) 서비스, 3D 홀로그램 서비스)

제공을 목표로 함
ᄋ NTT 도코모는 2019년 8월 29일에 EdgeMatrix사와 협력하여 Edge AI Platform

사업을 추진하고 2020년 4월에 상용화하겠다고 발표
- Edgematrix사의 Edge AI BoX와 두 회사가 공동 기획, 개발한 Edge AI Platform, 그리고

AI 개발사들이 제공하는 AI 영상 응용으로 이루어짐

□ 화웨이, 공업신식화부(MIIT), 텐센트 등 다수 기업들이 V2X 네트워크 기술과 오픈소스 기반의 MEC 플랫폼 기술 등을 개발하고 있음

• ᄋ  Huawei Technologies Co. Ltd, 중국 심양 자동화연구소(CAICT) 중심으로 Intel Corporation, ARM Holdings, iSoftStone 정보기술(Group) Co. Ltd.)가 엣지컴퓨팅 컨소시엄(Edge Computing Consortium; ECC) 설립하고, 엣지 컴퓨팅 산업의 지속 가능한 개발을 위해 여러 테스트베드를 구축 및 관련 기술 개발
• ᄋ  공업신식화부(MIIT)는 C-V2X 네트워크의 자율주행 테스트를 위하여 5.9GHz 대역 주파수의 이용을 승인하였으며, C-V@X 기술의 시험 운영 및 개발을 위하여 다양한 주정부 및 시 정부들과 협약을 체결

- 중국 전역에 걸쳐 C-V2X 네트워크가 대규모로 구축되고 있으며 2019년 9월 기준 20여 개의 주 및 시에서 C-V2X 네트워크의 구축이 시작되고 있음

중국

ᄋ 화웨이는 지능형 커넥티드 카(ICV) 산업 발전 계획의 중심의 일환으로 5G 기술을 활용하여 다른 차량과 도로 등 인프라와 교통 정보 등을 공유ᆞ교환하는 "5G V2X" 컴퓨팅 플랫폼 기술 개발

ᄋ 중국 최대 통신사 차이나모바일(中国移动)이 사업 파트너와 공동으로 엣지컴퓨팅 '파이어니어 300 셴펑행동'(Pioneer 300先锋行动) 계획을 발표, 엣지컴퓨팅 기술 발전과 생태계 활성화를 추진하기 위해 파이어니어 300 셴펑행동을 구축

ᄋ 텐센트 클라우드는 2020년까지 300개의 엣지컴퓨팅 노드를 건설할 것으로 발표. 엣지컴퓨팅 노드를 통해 주로 스마트 산업, 에너지, 교육, 카 인터넷, 클라우드 게임, 4K와 8K 생방송, 로봇 등 5G 상품과 서비스를 지원할 계획. 엣지 컴퓨팅 액세스 및 가속플랫폼(TSEC), 엣지컴퓨팅 머신(ECM), 사물인터넷 엣지컴퓨팅 플랫폼(IECP), 사물인터넷개발 플랫폼(IoT Explorer) 등 포함

ᄋ 중국 알리바바는 지난 2018년 3월 엣지 컴퓨팅 기술의 전략적 진입을 선포하였으며, 바이두도 2018년 중국 첫 스마트 엣지 컴퓨팅 서비스 'BIE(BaiduIntelliEdge)'를 공개 ᄋ 중국 CCID에 따르면 엣지 컴퓨팅 시장은 연 복합 성장률 50% 수준으로 성장하고 있으며 지난해 중국 엣지 컴퓨팅 시장 규모는 이미 116억 8,600만 위안(약 2조

149억 원) 규모

라. 2030 미래 모습

□ 지능형 엣지 컴퓨팅 기술이 5G 네트워크와 융합하여 저지연의 데이터 처리가 필요한 지능형공장, 자율주행, 실시간 관리시스템, 원격 관리시스템 등의 다양한 산업 영역에서 활용될 것으로 예상

ᄋ (각종 제조업 분야의 스마트 공장) 비용절감, 이상 징후 조기포착, 불량공정 실시간 감시 등 ᄋ (건설, 교통, 물류) 건물의 안전 진단, 자율주행차, 드론, 로봇 제어 등
ᄋ (네트워크, 이동통신 분야의 지능형 네트워크) 네트워크 효율성, 자동화, 컴퓨팅 융합 등 ᄋ (가전 분야의 스마트 가전) 지능형 통합 가사 도우미 등

ᄋ (에너지 분야의 스마트 에너지) 지능형 발전소, 이상조기 감지, 지능형 스마트 그리드 등 ᄋ (의료, 생명 과학 분야의 스마트 헬스 케어) 지능형 헬스 케어, 장애인 보조 시스템 등

□ 2025년 엣지 컴퓨팅 시장은 32.4억 달러로 확대되며, 5G 기반의 모바일 엣지 컴퓨팅이 전체 시장을 주도할 전망

ᄋ 엣지 컴퓨팅 시장은 2016년 약 1억 5,830만 달러로 추정되며, 연평균 41%(2017~25년)로 성장하여 2025년에는 32억 4,120만 달러에 달할 것으로 예상

• ᄋ  5G 기반의 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC)이 2025년 이후에도 전체 엣지 컴퓨팅 시장을 주도(81%)하고, 이외 IoT 기반으로 하는 산업융합 분야 시장이 점차 확장될 것임
• ᄋ  Fog Computing 기술의 경우 관련 디바이스 증가로 인하여 61.1%의 높은 성장률을
• 보일 것으로 전망
• ᄋ  TMR은 글로벌 MEC시장이 2017년부터 2025년까지 51.0%의 연평균 성장률을 보일 □ 지능형 엣지 컴퓨팅 기술의 확산으로 개방형 수평 생태계가 활성화될 전망
  ᄋ 공통 지능형 컴퓨팅 플랫폼을 통해 단순 제조, 서비스 산업 중심에서 사람, 기계, 지능, 데이터, 서비스가 상호 연결되어 혁신이 가속화되는 4차 산업혁명에 능동적 요구사항을 만족시키기 위해 자체적으로 독자 인프라 솔루션을 구축하는 Silo 기반 수직적 생태계가 주류를 이루고 있으며, 이로 인해 중복된 투자로 비용이 많이 소요되면서 폐쇄적이고 변화에 대응하기 어려운 환경임
• 대응이 가능한 신산업 창출 생태계 활성화
  - 현재의 컴퓨팅 및 네트워크 인프라 환경은 각 산업별, 응용서비스별로 서로 상이한
• 것으로 전망하였으며, 이 비율로 볼 때 매출액은 2016년 US 73.8백만 달러에서 2025년에는 4228.3백만 달러가 될 것으로 전망
• -  2030년에는 공통 지능형 컴퓨팅 및 네트워킹 플랫폼 인프라를 통하여 지능과 신뢰, 자율적 구성 및 응용을 인지하고 산업별, 서비스별 맞춤형 기능을 모든 응용서비스에게 공통적으로 제공함으로써 가볍고 비용 효율적이며 개방적인 생태계 환경을 제공
• -  결과적으로 산업간 경계를 더욱 소멸시키고 신산업 혁신의 기반을 제공할 뿐만 아니라 다양한 산업에 보편적으로도 활용 가능하며 핵심 기술들을 필요에 따라 새롭게 조합함으로써 산업별 특화된 인프라로 유연한 적용도 이루어짐 ᄋ (개방형 공통 지능형 컴퓨팅 플랫폼 기술 확보) 사람 및 사물 등 모든 것이 신뢰 기반으로 연결되어 산업별 서비스별 요구되는 품질을 만족할 수 있도록 자율적으로 판단, 제어하여 최적의 서비스 수행 환경을 만들어주는 프레임워크 및 플랫폼 기술 확보
• - 지능형 엣지 컴퓨팅을 위한 핵심요소기술 및 플랫폼 확보, 기반기술로서 오픈소스 기반의 안정된 플랫폼 운영체제 기술, 가상화에 따른 성능 한계 극복 기술, 테스트베드 기반의 통합적 시험검증과 대규모 PoC 실증 등의 추진을 통해 국내 독자적 기반 기술 확보
• □ 지능형 자율운영 인프라 기술을 선제적으로 확보하여 세계 선도국으로 도약하고 국내 산업체의 기술경쟁력도 높아짐
• ᄋ  (지능형 자율운영 인프라 기술 선제적 확보 및 세계 선도) 향후 산업과 서비스의 다양성 확대로 운영 관리 복잡성이 기하급수적으로 증가할 것으로 예측됨에 따라 서비스 상태 정보나 실시간 이벤트, 로그 등과 같은 운영데이터가 자동으로 수집되고, 빅데이터 분석 및 인공지능 기술 적용을 통해 최적의 의사결정 및 정책이 자동으로 만들어지는 자율 인프라 운영 기술을 선제적으로 확보
• - Hyper-connectivity 지원, 제어관리의 복잡도 증가 및 자원의 파편화 문제, 운영자에 의한 부분적 최적화의 비효율성 심화, 운영 지식 및 스킬 부족 등의 문제 해결
• ᄋ  (국내 산업체의 기술 경쟁력 제고) 현재 국내 지능형 엣지 컴퓨팅 기술의 미성숙으로 5G MEC, 기업용 IoT 엣지 솔루션 등은 대부분 아마존, 구글 등 대형 외산 IT 업체의 솔루션으로 구성되고 있는 상황임. 2030년에는 국내 기술력을 확보함으로서 엣지 장비뿐 만 아니라 엣지 기반 서비스까지 외산 의존적인 국내 시장에 대한 경쟁력을 확보하고, 글로벌 기술 수준의 도약으로 세계시장 진출

마. 기술실현 저해요인과 정책 제언

□ 엣지 컴퓨팅 관련 핵심기술 분야인 클라우드 기술, 장비 및 소프트웨어 플랫폼의 대부분을 해외 기업들이 차지하면서 기술 의존성이 점차 심화되고 있는 상황이므로, 정부주도로 투자를 확대할 필요가 있음

• ᄋ  국내에서는 네이버 비즈니스 플랫폼(NBP), KT, NHN 등 일부 기업들이 이들 외국기업에 맞서 국산 클라우드 사업을 확대하고 있지만, 점유율 측면에서 영향력이 미미하며, 국내 클라우드 시장은 AWS, MS 등 외국계 기업의 점유율이 70%를 상회
• ᄋ  클라우드 활용 분야에서도 과학기술정보통신부가 발표한 6월 R&D(연구개발) 키오스크 리포트에 따르면 한국의 기업 클라우드 사용률은 OECD 평균 수준인 30.6%의 절반에도 미치는 못하는 12.9%에 머무름
• ᄋ  미국의 경우 세계 클라우드 시장을 장악하고 있는 다수의 민간 기업들을 보유하고 있음에도 정부차원에서 클라우드 인프라를 기반으로 단일 서비스 방식을 제공할 수 있는 통합 플랫폼을 구축할 수 있도록 지원 중
• ᄋ  5G MEC의 경우 국내 통신 3사들이 자체적으로 국내 거점 지역에 MEC 사이트를 구축하고 상용화를 위해 다양한 노력을 기울이고 있으나 실제 서비스를 수행하기 위한 엣지 클라우드 및 서비스 플랫폼의 경우 LG 유플러스는 구글 클라우드, SKT는 아마존 웹서비스와의 제휴하는 등 해외 글로벌 업체에 의존하는 상황임
• ᄋ  따라서, 과거 초고속 인터넷망을 전국적으로 구축한 사례와 같이 정부 주도로 산・학・연이 협력하여 기업, 일반인들이 쉽게 이용할 수 있는 대규모의 플랫폼 인프라를 구축하고 공공 서비스 실증 추진 필요
• □ 5G 네트워크와 연계한 지능형 엣지 컴퓨팅 핵심서비스의 다양한 실증 및 확산 유도가 필요함
• ᄋ  국내 연구망을 활용하여 엣지 컴퓨팅 기반의 초저지연 5G 융합서비스의 실증환경 구축 필요
• ᄋ  5G MEC 5대 핵심 서비스별 보급 확산 프로젝트 추진, 산업화 위한 거점 구축 및 사업화를 위한 중소기업 협력 지원 필요
• ᄋ  실감 콘텐츠, 스마트 공장, 자율주행차, 스마트시티, 디지털 헬스케어, 안전 등 다양한 분야에 적용하여 확산 필요

□ 지능형 엣지 컴퓨팅 분야의 창업생태계를 조성하고, 관련 전문인력 양성이 필요함

• ᄋ  스타트업의 사업화 가능성이 높은 실감 응용 콘텐츠, 서비스 분야 기술창업 R&D 지원을
• 강화 필요
• ᄋ  대기업(통신사 . 제조사 등) 등의 혁신역량을 활용한 사내벤처 육성 프로그램을 통해
• 창업문화 확산 필요
• ᄋ  5G+ 전략산업 인력수급 분석체계 구축 및 4대 주요 ICT 인재양성 프로그램 내
• 지능형 엣지 컴퓨팅 실무 심화 과정 도입 필요
• ᄋ  핵심기술 분야 혁신성장 청년인재 집중양성, 글로벌 핵심인재, 실감콘텐츠 전문인력
• 양성사업 등 전문인력 양성 필요

 

 

 

 

출처 :2021년 KISTEP 미래유망기술 선정에 관한 연구 - 비대면사회의 미래유망기술