[양현상 칼럼] 엣지 컴퓨팅, 우주에서 더 가치있게 활용 할 수 있다

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Edge in Space는 무엇일까?
우주에서 엣지 컴퓨팅은 어떻게 가치 창출을 주도할 것인가?

2023년에는 '우주 민주화'라는 표현이 보편화되어 우주 산업 성장에서 기대할 수 있는 기준선을 실질적으로 재설정했다. 그러나 그것은 실제로 무엇을 의미할까? 이 표현은 위성 발사, 제조 및 원격 위치에 데이터 전송 기능을 제공하기 위해 저궤도(LEO) 연결을 활용하여 이러한 서비스가 상품화되고 저렴하여 다양한 사용자 그룹, 부자와 가난한 사람 모두에게 공평하게 분배될 수 있어서 널리 이용 가능하다는 것을 시사한다.

그러나 현실은 공간이 아직 민주화되지 않았다는 것이다. 전 세계 원격지에 우주 기반 부가가치 서비스를 제공하려면 멀리 떨어져 있고 경제적으로 취약한 사람들에게 진정으로 서비스를 제공하기 위한 획기적인 혁신으로 구동되는 추가 기술 솔루션이 필요하다. 이러한 애플리케이션은 지상 데이터 센터 없이 위치에 서비스를 제공하기 위해 궤도의 엣지에서 컴퓨팅 프로세스를 실행해야 한다. 이러한 앱을 구동할 수 있는 획기적인 기술 혁신은 우주 기반 엣지 컴퓨팅이다.

기본적으로 엣지 컴퓨팅을 사용하면 데이터 소스에 더 가까운 속도와 볼륨의 데이터를 처리할 수 있으므로 이러한 결정이 중요한 경우 실시간으로 더 큰 작업 주도 결과를 얻을 수 있다. 보스턴 컨설팅 그룹(Boston Consulting Group)이 다양한 산업 전반에 걸친 잠재적 성장이나 활용 모델을 중심으로 수행한 연구에 따르면 우주 기반 엣지 컴퓨팅은 산업 부문에서 가치 창출을 주도할 수 있다. 이는 데이터를 로컬에서 처리하여 클라우드 데이터 전송의 위험을 제거하기 때문이다. 지구로의 다운로드 시간을 단축하고 우주 인프라의 효율성을 향상해 시간과 비용을 절약한다. 지상 데이터 저장 센터를 대체하여 클라우드 컴퓨팅의 배출량을 줄인다.

Edge in Space는 무엇일까?

간단히 말해서 엣지 컴퓨팅은 연결을 가능하게 하는 네트워크 또는 장치가 사용자 근처 또는 사용자 근처에 있는 경우이다. Edge는 데이터가 생성되는 위치에 더 가깝게 데이터를 처리하여 더 빠른 속도와 볼륨으로 처리할 수 있도록 하여 실시간으로 더 큰 작업 주도 결과를 제공한다.

엣지 컴퓨팅 기능은 온-프레미스(on-premise) 데이터 센터가 없는 원격 위치에서 컴퓨팅 성능을 사용할 수 있을 때 의미 있는 가치를 창출할 수 있다. 컴퓨팅 성능을 공간의 엣지에 배치하면 클라우드 모델이 더 많은 데이터 요구 사항, 제한된 대역폭 및 비용 증가와 같은 한계에 직면함에 따라 이러한 원격 사용 사례 중 일부를 제공할 수 있다.

엣지 컴퓨팅은 또한 기업이 물리적 자산을 관리 및 사용하는 방법을 개선하고 새로운 대화형 인간 경험을 창출하는 경우와 같이 더 많은 도시 및 개발 환경을 위한 기능을 강화한다. 엣지 사용 사례의 몇 가지 예로는 자율 주행 농업 장비, 자율 로봇, 스마트 장비 데이터 및 자동화에 사용된다.

엣지 컴퓨팅 기능은 IoT를 엣지 컴퓨팅 장치로 사용할 수 있어서 IoT와 구별하기 어려울 수 있다. IoT와 비 IoT 디바이스 엣지 컴퓨팅의 성능 차이의 가장 큰 차이점은 데이터를 실시간으로 처리하는 동시에 기술적으로 실행 가능하고 사이버 보안이 더 높은 시점에 해당 데이터를 중앙 집중식 서버에 동기화하는 효율성이다.

클라우드 모델이 지배적이지만 더 많은 데이터 요구 사항, 제한된 대역폭, 비용 증가와 같은 한계에 직면하여 운영을 방해할 수 있다. Institute of Electrical and Electronics Engineers에서 발표한 연구에 따르면 최종 사용자의 58%가 10ms 이내에 가까운 에지 서버에 연결할 수 있지만 최종 사용자의 29%만이 가까운 클라우드 위치에서 비슷한 대기 시간을 보였다. 글로벌 기술 기업인 Connectria는 데이터 센터와 퍼블릭 클라우드 사이의 거리가 100km가 될 때마다 약 1ms의 대기 시간이 추가되는 것으로 추정한다. 지연 시간의 영향으로 상당한 비즈니스 손실이 발생할 수 있으며, Amazon은 지연 시간이 100ms일 때마다 매출이 1%에 달하는 것으로 추정한다.

우주에서 엣지는 어떻게 가치 창출을 주도할 것인가?

엣지 컴퓨팅 우주 제공업체는 시장 제공을 형성하면서 몇 가지 기준을 평가하고 있다. 예를 들어, 공급업체는 궤도 내 엣지 컴퓨팅 기능을 제공하는 데 필요한 반복되지 않는 엔지니어링 비용을 계산하고 있다.
최종 사용자, 특히 정부 고객을 착륙시키는 방법을 신중하게 개선한다. 이윤을 가장 잘 극대화할 수 있는 사람(하이퍼스케일러, 앱 개발자 또는 위성 통합업체)에 대한 시장 진출 접근 방식을 설계한다. 지상 인프라 자산 기반이 어떻게 진화할 것인지 평가한다. 설계 투자를 위해 목표로 삼을 사용 사례를 신중하게 선택한다. 이러한 선택은 우주에서 엣지 컴퓨팅이 채택되는 위치와 공급업체가 전략에 집중하는 방법을 결정하거나 깨는 데 도움이 될 수 있다.

이 시장의 수요 측면도 동시에 진화하고 있다. 예를 들어, 정부 고객은 엣지 우주 기술의 컴퓨팅이 제공하는 잠재적인 사이버 보안 이점을 높이 평가하고 있으며 이 요구 사항에 대한 성공 지표를 설정하고 있다.
동시에 국가 안보 및 민간 고객은 다양한 솔루션 개발을 장려하고 솔루션을 기관의 ESG 전략에 통합하는 방법을 평가하고 있다.

특히 LEO의 우주 기반 기능은 이미 고객과 기업에 전례 없는 가치를 창출하고 있다. 위성 연결은 산업 전반에 걸친 기업이 성장을 주도하고 가치를 창출하는 새로운 제품과 서비스를 제공할 수 있는 다양한 방법을 열어주고 있다. 농업 및 운송과 같은 산업의 선도 기업들은 새로운 위성 지원 서비스를 출시하고 있다.

위성은 산업 기업의 차세대 개척지"의 예를 들자면, 농기계는 서로 통신하고 분석을 위해 데이터를 다시 전송하여 농부가 작물 수확량을 늘리고 비료와 살충제 사용을 최소화하며 전반적인 성능을 개선하는 데 도움이 된다. 이 통신의 속도와 신뢰성은 엣지 컴퓨팅 때문에 크게 향상될 것이다. 우주로부터의 지속적인 연결을 활용함으로써 기업은 자율 운영, 지속적인 데이터 전송 및 처리, 기계 간 통신과 같은 솔루션을 가능하게 한다.

예측 수요 및 기술 개발 동향에 대한 분석을 통해 우주 기능의 엣지 컴퓨팅에서 가치가 창출되는 위치와 방법을 예측하는 모델을 개발했는데 농업과 국방의 사용 사례가 가장 큰 이점을 얻을 수 있음을 시사한다.
위성 기반 컴퓨팅 기능을 통해 가치를 창출의 사용 사례는 모두 실시간 운영 의사 결정이 필요하다.

몇 초의 지연은 오일 운영자가 원격 플랫폼의 압력 센서에서 중요한 경고 데이터를 분석하는 것과 일치할 수 있으며, 그 결과는 최대 수백만 달러의 잠재적 손실을 보호하거나 향후 중요한 경고에 대한 조건을 예측할 수 있다. 이러한 데이터를 클라우드 데이터 센터에서 처리해야 하는 경우 높은 수준의 대기 시간 또는 네트워크 속도 저하가 필요하므로 결과가 플랫폼으로 다시 전송될 때쯤에는 운영 결정을 내리기에는 너무 늦을 수 있다.

우주에서의 엣지 컴퓨팅은 동기화, 일괄 처리 또는 데이터 필터링을 통해 위의 사용 사례에 대한 효율성을 가능하게 하며, 이를 통해 절정 동안 또는 방해된 시야를 통해 공유 대역폭을 최대한 활용할 수 있다. 그 결과 공간 내 엣지 컴퓨팅을 통해서만 방해가 되는 시야 환경에서 더 스마트한 데이터 처리가 가능하며, 엣지 우주의 프로세서는 이러한 능동적인 결정을 내리기 위해 라우팅할 항목과 라우팅하지 않을 항목을 결정한다.

<한경닷컴 The Lifeist> 양현상 공학박사(항공우주방산)

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