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엣지 컴퓨팅의 활갯짓
2023년 03월 11일 (토) 16:28:24 전력경제 epetimes@epetimes.com

나경수 (사)전자정보인협회 회장

전자계산기는 반도체 회로소자(IC)를 써서 연산(演算)을 하는 계산하는 기구를 이른다. 아날로그식과 디지털식이 있는데, 또 아날로그식과 디지털식의 장점을 겸비한 하이브리드 계산기도 있다. 전자계산기의 장점은 계산이 신속하고 정확하며 기억용향이 크며 경량화, 소형인 점에 있다. 초기 단계에서는 단지 수치 계산을 위해서만 만들어졌으나 세월이 경과함에 따라 그 성능과 기능이 비약적으로 다기화되고 향상되어 이제는 인간의 지능활동까지도 자동적으로 수행할 수 있는 것이 고안되어 만들어질 단계에까지 이르렀다.
컴퓨터 통신(computer comunication)은 컴퓨터의 유한 자원인 데이터를 효율적으로 이용하기 위해 통신회선을 이용하여 원격지에 있는 단말기에도 데이터 등의 송수신을 할 수 있는 것을 말한다. LAN(근거리 통신망)과의 결합에 의한 이용을 비롯하여 서로 다른 컴퓨터로 가동하고 있는 데이터 베이스에 결합함으로써 원거리의 다른 나라와도 통신할 수 있다. 특히 4차산업혁명 시대에 들어와서는 ISDN(종합정보통신망)의 확장과 더불어 PC통신이 비약적으로 발전해가고 있다.
컴퓨터 세대(computer generation)란 컴퓨터의 발전 과정을, 사용되는 부품의 소자에 의해서 분류하고 구분했을 때의 각 연대를 말한다. 1950년 대의 제1세대 컴퓨터는 진공관을 사용하고 있었으나, 1960년대의 제2세대 컴퓨터는 트랜지스터를 사용했다. 또 제3세대의 컴퓨터는 수 10개의 트랜지스터로 구성된 집적회로(IC)가 사용되었다.
또 소자의 집적도(集積度, integration)가 진척되어 중규모 집적회로(MSI), 대규모 집적회로(LSI)가 실용화되고, 제3.5 세대의 컴퓨터는 MSI나 LSI가 사용되었다. 1970년대에 들어와서부터는 주기억장치가 반도체 메모리에 의해서 실현되었다. 현재는 초 LSI, 회로규모 약 100만 트랜지스터가 만들어지는 엄청난 시대이다. 이에 의해서 만들어지는 컴퓨터는 제4세대 컴퓨터라고 한다. 컴퓨터는 세대가 거듭됨에 따라 성능이 향상되고, 소형화 내지 미니화가 이루어지고, 용량도 다변화가 되고 대량화가 계속 추구되어 왔다.
컴퓨터 아키덱처(computer architecture)는 컴퓨터의 구조와 구성의 기초가 되는 설계상의 기본 구성요소이다. 아키텍처는 원래 건축술 또는 건축 양식이라는 뜻의 건축, 토목 용어이다. 컴퓨터에서는 하드웨어와 소프트웨어의 두 기둥이 있으며, 서로 긴밀히 보완하고 있으므로 그 사용이나 방법 등 기본이 조금이라도 다르면 호환성(互換性, compatibility)이 사라진다.
4차산업혁명기가 본격적으로 도래하면서 클라우드 서비스가 보편화 되었다. 따라서 원활한 서버 처리를 위한 엣지 컴퓨팅(edge computing)이 일반화되면서 그 위상도 함께 높아지고 있다. 이와 관련된 국내외 특허출원도 최근 10여년 동안에 무려 4배 가까이 증가했다고 한다.
21세기에 들어오면서 사물인터넷(IoT)기술이 접목된 클라우드 서비스가 보편화되면서부터 그동안 걸림돌이 된 서버의 한계를 해결하기 위한 대안으로써 사용자 단말에 일부 데이터를 분산처리하는, 이른바 엣지 컴퓨팅이 크게 대두되고 있다.
엣지 컴퓨팅은 중앙 서버에서 모든 데이터를 처리하는 기존의 클라우드 서비스와는 근본적으로 다르다. 간단히 말해서, 엣지 컴퓨팅은 센서나 사용자 단말기 등 데이터가 발생하는 엣지, 곧 그 주변에서 데이터를 처리하는 새로운 기술이다. 데이터 부하와 응답시간의 사이를 획기적으로 감소시켜서 실시간 서비스가 가능해졌다. 따라서 자율주행, 몰입형 서비스(AR/VR)와 스마트 팩토리, 스마트팜, 스마트템플, 스마트 교회, 스마트빌딩, 스마트맨션, 등 여러 곳에서 즉각 다투어 응용해서 편리하게 널리 활용하고 있다.
엣지 컴퓨팅 시장은 일로 확장세에 있으며 매년이 다르게 크게 성장하고 있어 매년 40~50% 씩 2030년경에는 시장이 60~70억 달러에 이를 것으로 예상된다. 이에따라 국가간, 기업간의 기술경쟁도 치열해지고 있으며, 관련된 국제 특허 출원도 다투어 증가하는 추세에 있다. 헤게모니 쟁탈전이 한창 벌어지고 있다.
최신 외신 보도에 따르면, 주요 글로벌 IT강국이 특허청에 출원된 컴퓨팅 기반의 클라우드 기술에 대한 특허가 요사이 10여년 동안 4~5배 정도 괄목할 정도로 증가한 것으로 나타났다. 출원인의 국적별로는 미국이 단연 많고, 다음으로는 중국 일본 순이었고 우리나라는 4위를 차지했고 독일이 5위였다.
우리나라의 출원 증가율은 연평균 15%로 중국의 반도 안 되지만 그래도 두 번째로 높은 성장세를 보여 일단 고무적이다. 최근 엣지 컴퓨팅 분야에서 우리나라의 연구개발 투자가 매우 활발하다는 점에서 우리도 그나마 희망이 있다고 생각한다.
이것을 주요 출원인 별로 보면 1위 마이크로소프트로 시작해서 애플, 인텔, 메타, 구글 등 순으로 미국의 독무대로 재테크 기업들이 상위권을 싹쓸이하고 있다. 국내 출원인 중에서는 삼성이 그중 가장 많이 출원했고, 2위가 전자통신연구원이 선전했고, 그 뒤를 이어 벤처기업인 자바스넷이 차지했다.
세부 기술 분야를 보면 요사이 인기가 있는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)과 같은 몰입형 서비스 분야가 주류를 이루었고, 다음으로 제조와 농업 분야의 출원이 많았다. 그리고 나서 통신 프로토콜 분야, 인공지능(AI) 학습모델 분야, 자율주행 분야의 순이었다.
이제 세계는 약육강식(弱肉强食)의 정글시대에 돌입해있다. 처지면 죽는다. 기술이라는 분야에서는 무자비하게 더욱 그러하다. 오늘 우리나라는 여기에서 안주하지 말고 계속 글로벌 기업들과 어깨를 맞대고 경쟁하며 연구 및 개발, 투자를 글로벌하게 계속 이어나가야 할 것이다.
 

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