엣지 AI 시대 - 엣지 AI는 어떻게 미래를 바꾸는가?

컴퓨터가 수년 전부터 더욱 지능화되면서 우리는 컴퓨팅의 여러 시대를 거쳐 왔다. 맞춤 설정된 앱과 데이터를 기기에 개별 저장하는 ‘개인 컴퓨팅 시대’도 지나갔고, 사용자가 클라우드 서버를 통한 중앙 집중형 온라인 서비스를 활용하는 것이 일반화된 ‘클라우드 컴퓨팅’의 시대도 지나갔다. 이제 우리는 ‘엣지 컴퓨팅’의 시대에 접어들고 있다. 데이터가 발생지 주변에서 효율적으로 처리되어 클라우드로 보낼 필요성이 사라지는 시대이다. 하지만 ‘엣지 시대’로의 진화는 컴퓨팅뿐만이 아니다. 이제 AI를 데이터 소스로 가져오는 ‘엣지 AI’가 속도와 인텔리전스에 새로운 기준을 제시하고 있다. 그렇다면 엣지 AI는 무엇이고, 어떤 장점이 있으며, 앞으로 솔루션을 어떻게 지원할까? ‘엣지 AI’란? 현재 딥 러닝 모델을 실행하는 데 엄청난 컴퓨팅 용량이 필요하기 때문에 AI 프로세스의 대부분이 클라우드에서 실행된다. 그러나 클라우드에서 AI를 실행하는 데는 단점이 존재한다. 예를 들어, 인터넷 연결이 필요하고 대역폭과 지연 제한에 성능이 영향을 받을 수 있다. 엣지 AI는 ‘온 디바이스 AI’라고도 하는데, AI 알고리즘이 기기에서 생성한 데이터를 사용하여 기기에서 직접 실행되는 분산형 컴퓨팅 패러다임이다. 로컬 네트워크의 엣지에서 AI를 실행하면 기기를 인터넷이나 클라우드와 같은 중앙 집중형 서버에 연결할 필요가 없다. 엣지 AI의 장점 엣지 AI는 응답 속도와 데이터 보안이 상당히 개선된다. 데이터 소스 근처에서 AI를 실행하면 데이터 생성, 의사결정 등의 프로세스를 밀리초 단위 내로 처리할 수 있어 거의 즉각적인 응답이 필수적인 분야에 이상적이다. 클라우드 컴퓨팅도 나름의 장점이 있지만 개인 데이터를 중앙 집중형 포럼에 업로드하면 여러 가지 개인정보 문제가 생길 수밖에 없다. 엣지 AI는 해당 위치에서 데이터를 처리하여 이 문제를 해결하고, 데이터 무결성이 필수인 AI 중심 산업에 더욱 확신을 부여한다. 또한, 엣지 AI를 활용하면 사용자 환경을 개선하고 비용을 절감하는 데도 도움이 된다. 엣지 AI는 지연에 대한 우려가 매우 감소하기 때문에 사용자는 웨어러블 등을 사용하여 결제하거나, 스마트 스피커로 운동과 수면 패턴을 추적하게 하는 등의 작업에 실시간으로 참여할 수 있다. 비용 절감의 경우, 엣지 AI는 사용자가 대역폭에 사용해야 하는 메모리 용량을 낮추고 클라우드 처리 비용이 없다. 엣지 AI의 활용 엣지 AI를 응용할 수 있는 방법은 다양하다. 현재는 반자율 주행 자동차와 스마트 냉장고는 물론이고, 스마트폰에서 얼굴 인식과 라이브 트래픽 업데이트에 사용되고 있다. 다른 엣지 AI 지원 기기로는 스마트 스피커, 로봇, 드론, 보안 카메라, 웨어러블 건강 모니터링 기기 등이 있다. 그 외에도 엣지 AI를 추가로 활용할 수 있을 만한 분야는 아래와 같다. • 자율주행 자동차: 자율주행 분야만큼 즉각적인 응답 시간이 중요한 곳도 드물다. 자율주행 자동차가 교통 신호, 다른 차량, 보행자에 신속하고 적절하게 반응하고 도로의 상황에 실시간으로 대응할 수 있으려면 데이터를 매우 빠르게 처리할 수 있는 성능이 필요하다. • 보안 감시 및 모니터링: 예전에 보안 카메라는 원본 영상 신호를 직접 클라우드로 보내서 대역폭을 많이 사용하고 서버에 과부하를 일으켰다. 이제 카메라에 내장된 머신러닝이 활동을 모니터하고, 중요한 이벤트만 클라우드에 전송한다. • 산업 IoT: 자동화를 활용하는 산업에서는 엣지 AI로 안전을 개선하고 비용을 낮출 수 있다. 로컬에서 실행되는 AI가 장비에서 잠재적 결함을 모니터링하여 실시간으로 대응하고, 로컬 딥 러닝이 데이터 수집에도 기여한다. • 이미지 및 오디오 분석: 이미지와 오디오 분석과 관련하여 엣지 AI를 활용할 방법은 무궁무진하다. 실시간 이미지 및 장면 인식에서 기기가 오디오 트리거에 반응하는 것에 이르기까지 지연이 중요한 여러 분야에 엣지 AI를 적용할 수 있다. 엣지 AI의 전망은? 2018년에 어떤 연구에서는 엣지 컴퓨팅 산업이 2025년에 약 32억 4,000만 달러 규모가 될 것으로 추정했다. 엣지 AI는 IoT 기기의 수요를 높이고 5G 네트워크 도입을 촉진할 것으로 예상하지만, 사용자가 실시간 스마트 성능에 대한 새로운 기준을 가지게 되는 것이기도 하다. 업계에서 시스템을 지능화하고 효율화하는 데 더 큰 노력을 기울이고 있고, ‘엣지’에서 비즈니스가 개선되고 유례없는 다양성이 나타날 수도 있다. 엣지 AI는 전반의 기준을 향상시킬 것이다. 개인정보 보호, 속도 또는 접근성에 대한 표준을 막론하고 AI를 데이터 소스에 결합하면 사용자와 기업에 지능과 편의성 측면에서 완전히 새로운 세계가 열리게 된다.