월간기술동향 | 엣지 컴퓨팅

지난 월간기술동향에서 소개했던 5G에 이어 “엣지 컴퓨팅(edge computing)”이 새로운 화두로 떠오르고 있습니다. 많은 글로벌 ICT 리서치 기관들도 2019년을 좌우할 중요 트렌드로 엣지 컴퓨팅을 지목하고 있고, 일각에서는 “클라우드 컴퓨팅 시대가 끝나고 엣지 컴퓨팅 시대가 올 것이다.”라고 예측하기도 합니다. 

이 엣지 컴퓨팅이란 무엇일까요? 정말 클라우드 컴퓨팅 방식을 대체할 수 있을까요?

　

　

　

 엣지 컴퓨팅이란? - 클라우드 컴퓨팅과의 비교 

클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅을 비교하기 전, 먼저 왜 클라우드 컴퓨팅이 등장했는지 알아봅시다. 

간단하게 말씀드리면, 먼저 온라인 상에서 오가는 데이터 양이 급증했습니다. 또한 기기도 PC에서 스마트폰, 웨어러블, 스마트홈 등으로 확장되었죠. 이렇게 IoT 기기들이 다양해지고 전송되는 데이터 양이 증가하면서, 이 수많은 데이터들을 인터넷을 통해 시간과 장소에 구애 받지 않고 공유·전송할 수 있는 방식이 발전하기 시작했습니다. 이렇게 클라우드 컴퓨팅이 등장하였습니다.

클라우드 컴퓨팅이란, “클라우드(cloud)”, 즉 인터넷을 통해 서버, 저장소, 소프트웨어, 분석 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것입니다. 네이버 N드라이브, 구글 Docs 등이 대표적인 예라고 볼 수 있죠. 하지만 이런 클라우드 컴퓨팅에도 여러 문제점이 있습니다. 서버에서 처리할 수 있는 데이터의 양을 넘어서기 시작했고, 데이터 지연 현상도 종종 발생하며, 컴퓨터의 통신 과정에서 발생하는 보안문제도 있죠. 

<출처: 삼성 뉴스룸(2017.05.17)>

클라우드 컴퓨팅의 여러 문제들을 해결할 방법 중 하나가 바로 엣지 컴퓨팅입니다. 

엣지 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅과 대조되는데요. 클라우드 컴퓨팅은 데이터 처리와 연산이 중앙에 집중되어 있지만, 엣지 컴퓨팅은 IoT 기기들과 가까운 주변이나 기기 자체에서 데이터를 분산 처리합니다. 이 때 추려진 상위 작업은 클라우드로 전달되고요. 

다시 말하면, 엣지 컴퓨팅은 데이터를 중앙(클라우드)으로 보내지 않고 엔드 포인트 근처에 배치하기 때문에, 데이터가 수집되는 끝단(엣지)에서 즉시 분석하고 현장에 적용할 수 있습니다. 이 방식을 포그(fog) 컴퓨팅이라고 부르기도 합니다.

　

　

　

 엣지 컴퓨팅의 장점 

엣지 컴퓨팅으로부터 얻을 수 있는 장점은 어떤 것들이 있을까요? 앞서 언급한대로 클라우드 컴퓨팅의 문제점들을 어느정도 해결할 수 있을 것입니다.

1) 데이터 부하 감소

데이터 처리량이 늘어날수록 부하가 많아지는 클라우드 컴퓨팅의 문제점을 엣지 컴퓨팅을 사용하여 데이터를 분산시킨다면 쉽게 해결이 가능할 것입니다.

　

2) 보안문제 완화

클라우드 보안도 꽤 큰 이슈인데요, 엣지 컴퓨팅을 사용하면 데이터 수집과 처리를 엣지에서 끝낼 수 있어 보안을 강화할 수 있습니다. 

또한 엣지 부분 장비에서 클라우드로 데이터를 보낼 때, 엣지 컴퓨팅의 더욱 강화된 보안 솔루션을 적용할 수 있어 안전할 것입니다. 엣지 컴퓨팅은 최신 사이버 보안 기능도 시스템에 내장되어 있거든요.

　

3) 클라우드 서비스를 이용할 수 없을 때

간혹 클라우드가 마비되면 매우 치명적인 타격을 받습니다. 작년 11월 발생했던 AWS 서울 리전 장애. 기억하시죠? 이런 문제 상황 발생 시 엣지 부분 장치에서 어느정도 컴퓨팅을 수행한다면 빠르고 효과적인 대처가 가능할 것입니다. 

　

　

　

엣지 컴퓨팅 적용 사례

1) 자율주행차(Self-Driving Car)

<엔비디아 자율주행 소프트웨어 구조. 출처: Nvidia>　

자율주행차는 차량에 부착된 센서에서 실시간으로 데이터를 수집해 앞차 간 거리 유지나 주변 상황, 차량 흐름 등을 파악하고 돌발상황 발생 시 신속하게 대처할 수 있도록 합니다. 만약 이런 처리가 엣지가 아닌 중앙 데이터센터에서 이루어진다면 유연하게 대처하지 못할 확률이 높겠죠?

　

2) 스마트 팩토리(Smart Factory)

많이 알려진 스마트 팩토리에도 엣지 컴퓨팅이 적용됩니다. 특히 일본 기업들이 강조하고 있는데요, 공장내 온·습도 조절이나 기계별 가동 현황을 실시간으로 파악하여 관리하는 것과 같은 비교적 단순한 데이터 처리는 엣지에서 담당하고, 기계 수명 관리나 사고 위험 같은 고도의 분석이 필요한 데이터는 중앙 데이터센터로 전송하여 시스템을 운영한다고 합니다. 

　

3) Edge 솔루션

<출처: MS, AWS>

Azure를 서비스하는 마이크로소프트에서도 ‘Azure IoT Edge’를 서비스하고 있습니다. Azure IoT Edge는 IoT 허브를 기반으로 빌드하는 IoT 서비스로, 클라우드가 아닌 장치에서 데이터를 분석하려는 사용자를 위해 제공합니다. 

AWS에서는 ‘Greengrass’라는 소프트웨어를 제공하고 있습니다. 로컬 디바이스에서 데이터를 수집·분석하고, 로컬 네트워크의 디바이스들이 서로 안전하게 통신할 수 있도록 하는 역할을 합니다.

　

　

　

 5G와 엣지 컴퓨팅 

지난 시간 5G를 간단하게 다루었는데요, 5G 환경을 위해서 각 통신사는 모바일 기지국이나 와이파이 AP(Access Point)를 단순 신호 중계기에서 핵심 데이터를 실시간 처리하는 엣지 기기로 용도를 확대하게 됩니다. 즉 모든 데이터를 통신사의 서버로 보내지 않고 분산시키면 더욱 유연하고 빠른 서비스가 가능해집니다. 5G의 속도는 이 엣지 컴퓨팅으로 빨라지겠지요.

또한 5G의 특징인 초저지연, 초고속, 초연결의 이점을 극대화하기에도 엣지 컴퓨팅이 꼭 필요합니다. 특히 AR/VR같은 대용량 콘텐츠도 5G에 엣지 컴퓨팅을 더하면 진정한 고성능, 모바일 시스템으로 거듭날 수 있을 것으로 보입니다.

　

　

　

앞서 언급한 MS, AWS 외에 구글, 인텔 등 글로벌 기업들도 엣지 컴퓨팅 관련 기술을 지속적으로 개발 중이며, 국내 기업들도 그 중요성을 인식하고 서둘러 시장에 진입하고 있습니다. 

엣지 컴퓨팅의 활용 분야는 제조업 뿐만 아니라 스마트시티, 에너지, 헬스케어 등 산업계 전분야라 할 수 있는데요, 5G와 AI의 발달로 엣지 컴퓨팅의 확산은 정말 필연적일 것으로 보입니다. 

　

본문 외 Reference

아이씨엔, 일본의 스마트 팩토리 추진 방향

매일경제, 스마트팩토리 승부수 띄운 일본 엣지컴퓨팅·센서·첨단부품…’꿈의 공장’

기획 및 글 | 사업기획팀 박예영