엣지 컴퓨팅이란?

엣지 컴퓨팅(edge computing)은 사용자나 데이터 소스가 존재하는 실제 위치, 또는 그 근처에서 컴퓨팅 작업을 수행하는 것을 말합니다. 사용자의 단말기에 가까운 위치에서 컴퓨팅 작업을 처리하는 엣지 컴퓨팅을 통해 사용자는 더 빠르고 안정적인 서비스를 제공받을 수 있으며, 기업은 하이브리드 클라우드 컴퓨팅으로 높은 유연성을 확보할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 스마트 워치 같은 웨어러블 장치부터 트래픽을 파싱하는 컴퓨터까지 다양한 장치에서 사용되고 있으며, 스마트 유틸리티 그리드 분석, 석유 굴착기 안전 모니터링, 동영상 스트리밍 최적화, 드론을 이용한 작물 관리 등 다양한 목적으로 활용되고 있습니다. 엣지 컴퓨팅이 활용되는 대표적인 분야의 예시는 다음과 같습니다.

사물 인터넷

사물 인터넷(IoT) 장치는 요청을 수신하고 확인하기 위해 많은 네트워크 단계를 거쳐야 할 수 있습니다. 이때 엣지 컴퓨팅은 레이턴시를 낮춤으로써 사용자에게 더 나은 경험을 제공하는 역할을 합니다.

모바일 기술

모바일 장치의 경우 레이턴시와 서비스 장애 관련 문제가 자주 발생하는 편입니다. 엣지 컴퓨팅은 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 되며, 네트워크 연결이 불안정해도 서비스가 지속되도록 할 수 있습니다.

자율주행

자율주행의 경우 안전하고 효율적인 차량 운행을 위해 데이터를 신속하게 처리해야 합니다. 하지만 처리해야 할 데이터의 양이 많고 연결이 불안정한 상황이라면 클라우드 컴퓨팅으로 데이터를 처리하는 데 한계가 있습니다. 이때 엣지 컴퓨팅은 자율주행 차량의 센서 데이터를 차량에서 직접 처리함으로써 데이터 처리의 효율성과 자율주행의 안정성을 확보하는 역할을 합니다.

엣지 컴퓨팅은 사용자나 데이터 소스와 인접한 위치에서 데이터를 처리합니다. 한 마디로 데이터와 애플리케이션과 컴퓨팅 파워를 중앙집중형 네트워크나 데이터 센터에서 분리시키는 전략입니다.

엣지 컴퓨팅은 여러 네트워크 노드에서 컴퓨팅 작업을 진행함으로써 데이터가 수집되는 위치 근처에서 데이터를 처리합니다. 이는 병목 현상을 줄이고 애플리케이션 속도를 높이는 효과가 있습니다.

또한 최근에는 인공 지능을 활용한 지능형 엣지 컴퓨팅을 통해 인터넷 연결이 없어도 장치가 자체적으로 데이터를 처리할 수 있게 되었습니다. 지능형 엣지 컴퓨팅 기술을 활용하면 처리한 데이터를 클라우드에 전송하기 위해 항상 인터넷 연결을 유지할 필요가 없습니다.

클라우드 컴퓨팅은 클라우드 내에서 컴퓨팅 작업을 진행하는 방식을 말하며, 보통 대규모 데이터 센터에서 중앙집중형 방식으로 컴퓨팅 작업을 처리합니다. 반면에 엣지 컴퓨팅은 데이터가 발생하는 장치나 위치에서 바로 컴퓨팅 작업을 처리하는 방식입니다.

클라우드 컴퓨팅은 중앙집중화를 통해 통제권을 확보하고 기업 보안을 유지하는 동시에 리소스를 효율적으로 공유할 수 있다는 장점이 있지만, 데이터를 한 장소에 모두 모아야 하기에 제대로 작동하기 위해서는 높은 네트워크 성능 등 다양한 조건이 갖추어져야 합니다.

마지막으로 포그 컴퓨팅은 엣지 컴퓨팅과 비슷하면서도 약간의 차이가 있는 개념입니다. 엣지 컴퓨팅은 단말기나 서버에서 컴퓨팅 작업을 진행하는 반면, 포그 컴퓨팅은 네트워크 아키텍처의 로컬 영역 네트워크(LAN)를 활용한다는 차이점이 있습니다.

하지만 네트워크 성능이나 기타 제약 사항으로 인해 클라우드 컴퓨팅을 효율적으로 진행할 수 없을 때가 있습니다. 이때는 엣지 컴퓨팅이 클라우드 컴퓨팅을 보완해 데이터를 처리하는 역할을 합니다.

엣지 컴퓨팅은 장치 근처에서 데이터를 처리하고 보관한다는 장점이 있습니다. 이 때문에 사물 인터넷 센서에서 낮은 레이턴시로 장비 상태를 모니터링하고 실시간으로 분석을 진행하는 등의 활동을 위한 목적으로 사용되고 있습니다. 엣지 컴퓨팅의 주요 장점은 다음과 같습니다.

성능 향상

중앙집중형 데이터 센터나 클라우드로 수집한 데이터를 업로드하는 대신 데이터가 생성되는 위치에서 컴퓨팅 작업을 진행하면 지연시간을 줄일 수 있습니다. 또한 지능형 엣지 컴퓨팅 기술을 활용하면 항상 클라우드와 연결을 유지할 필요가 없기에 장치의 배터리를 절약하고 성능을 높이는 효과도 있습니다.

엣지 컴퓨팅의 성능 향상 효과는 이전에는 불가능했던 다양한 작업을 가능하게 합니다. 예를 들어 5G 연결로 도시의 인프라와 서비스를 관리하는 스마트 시티를 구현하려면 커뮤니케이션, 위치 추적, 교통 통제 등 다양한 데이터를 실시간으로 관리해야 합니다.

이러한 데이터를 중앙집중형 방식으로 관리한다면 성능의 한계로 인해 정상적인 작업이 불가능하겠지만, 엣지 컴퓨팅 기술을 활용하면 데이터 처리를 분산함으로써 성능의 한계로 인해 서비스가 중단되는 상황을 방지할 수 있습니다.

클라우드 비용 절감

많은 데이터가 생성되는 경우 대역폭 및 데이터 스토리지 비용이 증가합니다. 반면 엣지 컴퓨팅을 활용하면 데이터를 인접한 위치에서 바로 처리하므로 클라우드로 전송하는 데이터가 감소하며, 이는 클라우드 비용 절감으로 이어지게 됩니다.

서비스 유연성 확보

기존 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용하기 위해서는 항상 인터넷에 연결된 상태를 유지해야 합니다. 하지만 엣지 컴퓨팅은 인터넷 연결 없이도 데이터를 처리할 수 있기에 인터넷 연결이 어렵거나 불안정한 위치에서도 컴퓨팅 작업을 진행할 수 있어 업무와 서비스의 유연성이 높아집니다.

엣지 컴퓨팅은 네트워크 레이턴시를 줄이고 대역폭을 확보하는 역할을 합니다. 또한 현장에서 판단이 필요한 데이터는 신속하게 분석해 적절한 결정을 내리고, 심층 분석이 필요한 데이터는 중앙에서 관리하도록 할 수 있습니다.

이러한 유연성은 특히 소매업에서 도움이 될 수 있습니다. 엣지 컴퓨팅을 활용하면 현지 매장에서 판매량 추세를 분석하고 재고를 파악하는 등의 데이터 작업을 신속하게 처리할 수 있으며, 이렇게 변화하는 시장에 빠르게 대응함으로써 고객 만족도와 매출을 높일 수 있습니다.

중요 데이터 보안 강화

엣지 컴퓨팅은 데이터를 그 자리에서 직접 처리합니다. 이 때문에 중요 데이터를 중앙 클라우드로 전송할 필요가 없어 클라우드로 인한 보안 문제를 예방할 수 있습니다. 이는 데이터 관련 규제와 준수 사항을 충족하는 데도 도움이 됩니다.

이러한 장점은 특히 의료 서비스 산업에서 도움이 됩니다. 의료 서비스 업체와 보험 회사는 프라이버시 관련 규제로 인해 디지털 전환에 어려움을 겪을 때가 많습니다. 이때 엣지 컴퓨팅을 활용하면 고객에게 더 나은 품질의 의료 서비스를 제공할 수 있으며, 환자 기록 등의 개인 정보를 클라우드가 아닌 현지에서 처리하고 보관함으로써 사기나 탈취 등의 위협을 방지할 수 있습니다.

인공 지능 및 기계 학습에 적합

인공 지능과 기계 학습을 위해서는 방대한 양의 데이터가 필요하며, 이렇게 방대한 양의 데이터를 클라우드로 전송하려면 많은 비용과 시간과 처리 성능이 필요합니다. 엣지 컴퓨팅은 활용하면 장치와 센서에서 생성된 데이터를 그 자리에서 신속하게 처리할 수 있기에 인공 지능과 기계 학습 관련 서비스에 적합합니다.

엣지 컴퓨팅은 스마트 공장 등 인공 지능과 기계 학습이 적극 활용되는 분야에서 특히 유용합니다. 예를 들어 스마트 공장은 엣지 컴퓨팅을 통해 공장에서 발생하는 데이터를 그 자리에서 수집하고 처리하며, 데이터를 클라우드로 전송하고 분석을 기다리는 대신 현장에서 즉시 적절한 조치를 취할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 IT 환경을 분산화하고 간소화할 수 있는 등 다양한 장점이 있기는 하지만, 몇 가지 한계점도 존재합니다. 엣지 컴퓨팅의 주요 한계점은 다음과 같습니다.

간접비 증가

엣지 컴퓨팅 기술을 활용하는 일은 하나의 코어 데이터 센터를 관리하는 일보다 훨씬 복잡합니다. 이 때문에 간접비가 증가할 수 있으며, 높은 비용은 특히 중소기업에게 부담이 될 수 있습니다.

전문가 확보 및 중앙 관리 인프라 구축 필요

보통 엣지 컴퓨팅은 주변에 기술 전문가가 없는 장치나 위치에서 진행됩니다. 이 때문에 엣지 컴퓨팅에 문제가 발생하는 경우 현장 인력이 문제에 대응하고 전문가가 중앙에서 이를 해결할 수 있는 인프라를 구축해야 합니다.

물리적 보안 문제 발생 가능

엣지 컴퓨팅 기술을 활용하는 경우 하나의 코어 데이터 센터를 관리할 때보다 물리적 보안을 확보하기가 어렵습니다. 컴퓨팅 작업이 여러 위치에서 진행되기에 엣지 컴퓨팅 장치를 직접 관리하기가 어렵기 때문입니다. 결과적으로 악의적인 행동이나 우발적인 상황으로 인해 보안 문제가 발생할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅 기술로 인한 보안 문제를 개인 사용자가 직접 예방하기는 힘듭니다. 하지만 VPN으로 내 아이피를 가상 IP로 대체하고 멀웨어 등의 보안 위협을 방지한다면 보안을 확보하고 문제로 인한 피해를 최소화할 수 있을 것입니다.