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2 주간기술동향 은과학기술정보통신부 ICT 동향분석및정책지원 과제의일환으로정보통신기술진흥센터 (IITP) 에서발간하고있습니다. 주간기술동향 은인터넷 ( 을통해서비스를이용할수있으며, 본고의내용은필자의주관적인의견으로 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 정보통신기술진흥센터의 주간기술동향 저작물은공공누리 출처표시-상업적이용금지 조건에따라이용할수있습니다. 공공누리의제 2 유형에따라상업적이용은금지하나, 별도의이용허락 을받을경우에는가능하오니이용하실때공공누리출처표시지침을참조하시기바랍니다.( 참고 ) 예시 ) 본저작물은 OOO( 기관명 ) 에서 OO 년 작성하여공공누리제 O 유형으로개방한 저작물명 ( 작성자 :OOO) 을이용하였으며, 해당저작물은 OOO( 기관명 ), OOO( 홈페이지주소 ) 에서무료로다운받으실수있습니다.

3 주간기술동향 호 기획시리즈 G 통신서비스및산업기술동향 [ 박강순 / LG 유플러스 ] Ⅰ. 국내통신세대별주요 History Ⅱ. 5G 기술표준및정의 Ⅲ. 5G 를앞당기는주요이벤트와상용화가능예상시기 Ⅳ. 5G 통신의주파수동향 Ⅴ. 5G 서비스예상시나리오 Ⅵ. 해외 5G Trial 및실증사례 Ⅶ. 5G 를통한 4 차산업혁명활성화를위한제언 ICT 신기술 EU 의사이버보험활성화정책 [ 송은지 오남호 / 한국인터넷진흥원 ] Ⅰ. 서론 Ⅱ. 사이버보험시장 Ⅲ. 사이버보험위험평가 Ⅳ. EU 의사이버보험활성화정책방안 Ⅴ. 결론 최신 ICT 이슈 Ⅰ. AI로 AI를개발하는기술의진전, 성당에서시장으로나오는 AI Ⅱ. 무인점포아마존 Go의상품구입여부인식방법 Ⅲ. 인도연구팀, 딥러닝을이용해 AI에 풍자 를이해시키는연구진행 2

4 주간기술동향 G 통신서비스및산업기술동향 박강순 LG 유플러스책임 최근사물인터넷과빅데이터, 인공지능등새로운기술기반의서비스가출시되면서서비스의근간이되는통신에대한관심이높아지고있다. 특히, 2018년 2월평창올림픽을통해 5G 통신을활용한다양한시범서비스가선보일예정이며, 2020년도쿄올림픽이열리기전까지국내외주요통신사업자들은 5G 상용망을구축하여서비스를실시할예정이다. 본고에서는 3G, 4G 통신변혁기를복기하고 5G 표준과주파수특성에따른서비스를예상하여 5G 통신산업초기의합리적인지향점에대해서논하고자한다. I. 국내통신세대별주요 History 통신의세대별주기는약 10 년마다진화를보이고있다. 3G 통신의표준은통신산업표준기구인 3GPP 에서 1999 년 12 월 (Rel.99) 에발표되었다. 국내주파수 (IMT-2000) 할당은 2000 년 10 월에이루어졌으며, 통신사 (SKT/KT) 에서는 2003 년 4 분기에 WCDMA 망을서울, 수도권일부지역에설치하였다. 하지만 3G 의공식적인가입자집게는 HSDPA 망이구축된 2007 년부터시작되었다. 3G 초기의망구축및가입자유입이늦어진이유로는 CDMA 망과의중복과킬러서비스부재를들수있다. 국내통신 3 사는 2000 년 1X 상용화서비스를실시한이후로 2002 년 CDMA EV-DO 전국망을구축했다. WCDMA 의초기속도 (384Kbps) 는 EV-DO 보다낮았고, 특별한킬러서비스가없는상황이었다. 이러한상황에서 2006 년 (SKT 5 월, KT 6 월 ) HSDPA(14.4Mbps) 의상용서비스개시후, 영상통화, 글로벌로밍, 뉴스제공등의서비스를기반으로 SHOW(KT), June(SKT) 등의브랜드를런칭하여본격적인 3G 서비스를실시하였다. 하지만영상통화와글로벌로밍등은본격적인고객유인서비스로는부족하였으며, * 본내용은박강순책임 (kspark01@lguplus.co.kr) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 2

5 기획시리즈 - 5G DMB 등의대체적인미디어서비스와다양한단말기 (MP3, 카메라폰등 ) 에힘입어 2009 년에 3G 통신가입자가 52% 를넘게되었다. 4G 통신에있어서또한번의망중복투자사례가있었는데국제통신표준기구인 ITU 에서둘다 4G 통신으로인정받은 WiMax( 국내에서는 Wi-bro 로명칭 ) 와 LTE 이다. WiMax 는 CDMA 와같이국내에서기술주도권을가지고있는통신기술로써 LTE 대비표준화가빨랐고 (WiMax Rel 년 4 분기, LTE 3GPP Rel 년 3 월 ) 데이터통신에적합한기술이었다. KT 와 SKT 는 2006 년 2 분기에상용서비스를시작했고, 2011 년 3 월에 KT 는전국망 (82 개도시, 고속도로 ) 서비스를실시했다. 하지만미국, 일본, 유럽등주요국가대표통신사에서 3GPP 계열의 LTE 를 4 세대통신표준으로채택하면서국내에서도 2011 년 3 분기를시작으로, 2012 년 1 분기에는 LG 유플러스가최초로전국망서비스를실시했고, SKT 와 KT 도당해년도전국망네트워크를구축했다. 3G 와 4G 를가입자측면에서분석해보면, LTE 는망구축 2 년만인 2013 년에가입자가 52% 를넘었는데 (3G 는약 7 년소요 ) 이는스마트폰과 OTT 서비스의출현에힘입은바가크다. 3G 초기에는통신을촉발시키는킬러서비스가부족했으나, 2007 년아이폰출시후 ( 국내는 2009 년 11 월 KT 출시 ) 스마트폰을통한 Youtube, Facebook, 게임등 App 기반의다양한 OTT 서비스들은급격한데이터트래픽을유발했다. 통신사입장에서는망고도화를통해서고객트래픽폭증을대응해야하는데단위트래픽당장비 CAPEX 를비교해보면 HSPA+ 보다 LTE 가유리한것을알수있다. [ 표 1] 이동통신 History 구분 표준 / 커버리지 / 주파수 주요서비스 / 요금제 CAPEX 주1) / 통신방식비중 1999 WCDMA R99(12 월 ) HSDPA R5(9 월 ) SKT/KT WCDMA 상용화 (12 월 ) 사무제한음성통화요금제출시 - 휴대폰 / 유선전화발신무제한 지상파 DMB 서비스 (12 월 ) SKT HSDPA 상용서비스 (5 월 ) KT, SKT 와이브로상용화 (6 월 ) SKT T 브랜드런칭 (7 월 ) KT SHOW 브랜드런칭 (12 월 ) - 영상통화, 글로벌로밍, 단말글로벌 SKT:KTF:LGT = 11,140:12,118:3,125( 억원 ) - 정보통신기술진흥센터 3

6 주간기술동향 구분표준 / 커버리지 / 주파수주요서비스 / 요금제 CAPEX 주 1) / 통신방식비중 2007 SKT, KT WCDMA(HSDPA) 전국망 (3 월 ) 페이스북모바일버전출시 (1 월 ) SKT 글로벌자동로밍서비스 KT/SKT 영상통화서비스 (3 월 ) SKT 글로벌자동로밍서비스 KT SHOW 글로벌로밍서비스 SKT:KTF:LGT = 13,960:11,087:5,125( 억원 ) CDMA:WCDMA = 87%:13% 게임빌모바일 RPG 최초서비스 SKT:KTF:LGT = 14,580:9,229:5,396( 억원 ) CDMA:WCDMA = 64%:36% 2009 LTE, R8(3 월 ) KT 애플 iphone3gs 국내최초출시 (11 월 ) SKT:KT:LGT = 13,600:11,542:4,078( 억원 ) CDMA:WCDMA = 48%:52% 2010 SKT HSPA+ 서울서비스 (7 월 ) KT HSPA+ 43 개도시서비스 (10 월 ) 카카오톡서비스 (3 월 ) Youtube 모바일서비스 (1Q) SKT 3G 무제한요금제출시 (8 월 ) SKT:KT:LGU = 18,450:10,856:4,006( 억원 ) CDMA:WCDMA = 42%:58% 2011 KT Wibro 전국망서비스, 82 개도시및고속도로 (3 월 ) LGU+/SKT LTE 수도권 (7 월 ) 트위터모바일서비스 (9 월 ) LGU+ HDTV 비디오서비스 (10 월 ) SKT:KT:LGU = 22,770:16,077:8,460( 억원 ) CDMA:WCDMA:LTE = 30%:68%:2% 2012 LGU+ LTE 전국망 (3 월 ) LGU+/SKT VoLTE 상용화 (8 월 ) - SKT:KT:LGU = 25,540:21,052:11,964( 억원 ) CDMA:WCDMA:LTE = 20%:51%:30% SKT:KT:LGU = 19,030:12,938:9,696( 억원 ) CDMA:WCDMA:LTE = 14%:34%:52% 사 LTE 무제한요금제출시 (4 월 ) SKT:KT:LGU = 17,330:9,005:12,539( 억원 ) CDMA:WCDMA:LTE = 11%:26%:63% G NSA, R15(12 월 ) - embb - Low Latancy - - 주 1) CAPEX 는모바일부문만적용 < 자료 > 3GPP, 통계청, 과학기술정보통신부, 정보통신정책연구원 (KISDI), 한국통신사업자연합회 (KTOA), Cetizen, 언론사, 각사 제공자료 (IR, 사업보고서, 홈페이지 ) 4

7 기획시리즈 - 5G II. 5G 기술표준및정의 5G 통신의공식명칭은 IMT-2020 으로국제전기통신연합 (ITU) 에서정의한 5 세대통신규격이다. 산업표준기구인 3GPP 에서는 2018 년 6 월까지 Rel.15(Phase1) 을완료할계획이고, 2019 년 12 월까지 Rel.16(Phase2) 을완료하는것을목표로하고있다. 3GPP 에서는 2019 년완료된표준내용을 ITU-R 에제안하여 IMT-2020 의최종승인을받을계획이다. ITU 에서는 5G 통신의속성을정의하기위해서네트워크의유연성 (Flexibility) 을기반으로크게세가지의 Use Case 를정의하였는데 1 Enhanced Mobile Broadband(eMBB), 2 Massive Machine Type Communications(M-MTC), 3 Ultra-reliable and Low Latency Communication(URLLC) 이다. 각각의기술속성을살펴보면, embb 는고속통신으로최대속도 20Gbps 를목표로하고있고, 다중연결성의 M-MTC 는단말기연결개수가 100 만개 /Km 2 를수용할수있다. URLLC 는네트워크간지연속도 1ms 및고신뢰성을포함하는속성을가진다. < 자료 > ITU-R WP5D [ 그림 1] 5G 통신특성 정보통신기술진흥센터 5

8 주간기술동향 [ 표 2] 5G 통신구현목표 구분 4G 5G 비고 최대전송속도 1Gbps(2 분 25 초 ) 20Gbps(7.2 초 ) FHD 영화 (18GB) 다운 이용자체감전송속도 10Mbps 100Mbps 4G 대비 10~100 배 최대주파수효율 15bps/Hz 30bps/Hz - 고속이동성 350Km/h( 최대 ) 500Km/h( 최대 ) 고속철도에서끊김없이제공 전송지연 10ms (Radio Interface) 1ms (Radio Interface) 사람감각인지허용시간 ( 시각 10ms, 청각 100ms) 최대기기연결수 10 만개 /Km 만개 /Km 2 4G 대비 10 배기기수용 면적당데이터처리용량 0.1Mbps/m 2 10Mbps/m 2 4G 대비 100 배처리용량 에너지효율 - 4G 대비 100 배 - < 자료 > ITU-R WP5D, 3GPP III. 5G 를앞당기는주요이벤트와상용화가능예상시기 3GPP 에서는 5G 표준화일정을논의하면서초기서비스 Mobile Broadband 가포함된 Phase1 과 Mission Critical 영역이포함된 Phase2 를통해서 IMT-2020 규격을진행하려고하였으나, 몇몇통신사업자의요청에의해서 5G 통신으로가는중간단계의비단독모드 (Non- Stand Alone) 를 Phase1 에추가하였다. 비단독모드를요구하게된주요이벤트로는 2018 년 2 월평창동계올림픽을시작으로 2020 년동경하계올림픽이있으며 5G 상용화를앞당기는동인이되고있다. 특히, 우리나라와일본은올림픽이라는중요한스포츠행사를통해서 5G 통신을홍보하고상용화를앞당기려는노력을하고있고, 그외미국의버라이즌은유선통신사업의열세를만회하기위해서 5G 통신을활용한 FWA(Fixed Wireless Access) 사업을준비하고있다. 비단독모드 (Non-Stand Alone: NSA) 는 4G Core(EPC) 네트워크에 5G 액세스망장비를연결하는것으로결국단독모드 (Stand Alone: SA) 로진화해야하는일시적인네트워크이다. 네트워크구축비용과효율을생각했을때는 SA 로 5G 네트워크를구축하는것이타당하나통신사간마케팅경쟁으로인해서최초 5G 통신의상용화는 NSA 방식으로이루어질것으로예상된다. 단, NSA 단말기를구입한소비자입장에서는 NSA 단말기가 SA 로업그레이드 (OTA) 하기어려울것으로예상되므로초기 5G 단말기구입에대해서는신중한판단을 6

9 기획시리즈 - 5G < 자료 > 에릭슨재팬, KT 경제경영연구소, 퀄컴로드맵 [ 그림 2] 5G 시연이벤트및상용화예상시기해야할것이다. NSA 기반 5G 의최초상용화가능시기는 2019 년하반기로예상된다 ( 스마트폰기준 ) 년 12 월 NSA 표준이완료될예정이고, 표준완료후모뎀칩개발에약 1 년이소요되므로퀄컴, 삼성전자 (LSI) 등반도체회사의첫번째모뎀칩의출시가능시점은 2018 년말로예상할수있다. 또한, 서비스에필수요소인단말기의개발기간은통상모뎀칩출시후 1 년이내의시간이소요되기때문에위와같이시기를예상해볼수있다. IV. 5G 통신의주파수동향 5G 통신에서주파수대역은매우중요한데기존이동통신에서사용하지않았던고주파수대역의특성때문이다. 초기 5G 통신시험에는 6~30GHz 대역의고주파대역에서주로테스트를진행하였다. 특히, 다수의사업자가 5G 주요주파수로검토하는 28GHz 대역은 mmwave 의주파수특성을가지고있고, 1GHz 의주파수대역폭을사용할수있어최대 20Gbps 의속도구현이가능하다. 따라서전세계여러통신사와장비회사가다양한실험을진행중이다. 필자가 2017 년에참석한 G ASIA 포럼에서일본의 NTT-Docomo, KDDI 와호주 Telstra, 에릭스, 노키아, 화웨이등이다양한테스트결과를발표하였는데, Beamforming, MU-MIMO 등의기술을사용하여초고속통신구현에는문제가없지만이동 정보통신기술진흥센터 7

10 주간기술동향 < 자료 > cericsson [ 그림 3] 주파수별투과손실비교하는물체와의지속적인통신에필수적기술인핸드오버 (Handover) 가어려우며, 주파수의높은직진성 (Line of sight) 으로인해작은장애물도회피못하고 [ 그림 3] 과같이건물의유리창투과율또한현저히낮은주파수특성으로인해단기간내일반고객 ( 스마트폰통신 ) 서비스에적용하기가어렵다는의견이많았다. 최근높은주파수의대안으로 6GHz 이하대역의주파수사용논의가활발히이루어지고있는데, 6GHz 이하의주파수는현재사용하고있는 LTE 주파수특성과거의같아서단말기개발과기지국설치가용이하다. 국내의경우 3.5GHz 대역에서 100MHz 대역폭으로최대 2Gbps 를구현하는것을목표로하고있다. 28GHz 대역에서 20Gbps 속도와비교해서는 10 분의 1 에해당하는속도이지만, 현재유선망의광 (Fiber Optics) 기가인터넷이 1Gbps 의속도를제공하는것과비교한다면일반소비자 (B2C) 향의모든서비스 (Full HD 비디오스트리밍, 모바일게임, SNS, 인터넷브라우징등 ) 제공이가능하고향후트래픽증가로인한 LTE 통신에서의주파수부족문제도함께해결할수있다. 현재 5G 통신망구축을검토하는주요통신사들은일반소비자대상의전국망구축주파수로 6GHz 이하사용을검토하고있다. V. 5G 서비스예상시나리오 5G 전국망상용화서비스가예상되는 2021 년을기준으로 B2C(Mass 향서비스 ) 와 B2B ( 기업, 공공 ) 서비스로나누어서살펴보고자한다. 먼저 B2C 서비스를살펴보면, 네트워크, 8

11 기획시리즈 - 5G 단말기, 서비스의관점에서기존 LTE 통신과의차별점에대해서고민해볼필요가있다. 네트워크는 2~20Gbps 의차별화된속도와낮은지연속도 (1ms), 고신뢰성의통신을보장할수있으나단말기는대부분현재와같은스마트폰형태일것이고일부단말기가글라스형웨어러블기기또는폴더블 / 롤러블디스플레이인경우를예상해볼수있다. 사용자경험에큰영향을미치는디스플레이의경우도 4~8K 가최고사양일것으로예상된다. 개인용단말기로사용할수있는서비스는자료 / 정보습득을위한뉴스, 웹서핑과여가활동을위한 SNS, 동영상스트리밍, 온라인게임, 지도 / 길찾기, 쇼핑등이예상되고여기서데이터트래픽을가장많이소비하는동영상스트리밍과클라우드기반게임의데이터소모예측을해보아도약 100Mbps 속도면대응이될것으로예측된다. 3GPP Rel.13 에서정의되어 2018 년에상용화된 4.5 세대통신인 LTE-A Pro 의경우 4Band CA(Carrier Aggregation), 256QAM, LAA(Licensed Assisted Access) 등의기술을적용하여이미일부지역에서최고 1Gbps 의속도를서비스하고있다. 이기술은 5G 의 embb 로제공하려는대다수의 B2C 향의서비스를수용할수있어서 5G 의경우, 상용초기에고객에게큰차별화된서비스를제공하기어려울전망이다. 또한, URLLC 와 M-MTC 는사람간의통신이아닌 B2B 에적합한기술속성이어서더욱더연관산업계와고민이필요한상황이다. 일부에서는 4G 통신을도입할때와같이시장에서해결에줄것이라는의견도있으나, 필자는처음통신세대별역사에 < 자료 > c 한국인터넷진흥원통계자료, 미래창조과학부보도자료, Press search, BCG Analysis [ 그림 4] B2C 고객이용형태별통신요구속도 정보통신기술진흥센터 9

12 주간기술동향 < 자료 > c Ericsson, ADL [ 그림 5] 2026 년 5G 와연결되는디지털화된산업의규모서기술한것과는다른상황이라고생각한다. 우선 3G 에서 4G 로넘어갈때는스마트폰이라는새로운단말기와 Youtube, Facebook, 카카오톡과같은새로운 OTT 가출현하여네트워크, 단말기, 서비스가서로를견인하는상황이었으나, 현재는네트워크를제외하고는단말기와서비스가부재한상황이다. B2B 서비스또한향후 3~4 년간 5G 통신의매출에기여할서비스가적을것으로예상된다. [ 그림 5] 의에릭슨과 ADL 의전망자료에따르면 2026 년에이르러야우리나라의 5G 와연관되는 4 차산업혁명화 ( 디지털화 ) 된산업의전체규모가약 29 조원으로전망되고있다. 하지만여기서통신사의매출과연결된영역은제한적으로약 4 조 5,000 억원규모로전망되고있다. 이는정보통신산업계관점에서긍정적인의미로본결과이고실제각산업영역에서의디지털화진행속도와는차이가있을것으로사료된다. VI. 해외 5G Trial 및실증사례 해외에서는정부 ( 지자체 ), 통신사, 제조사, 공기업, 학교등이연합하여 5G 시대를대비하기위해서다양한트라이얼 (Trial) 과실증과제들을수행하고있다. 5G 와 4 차산업혁명의가장큰산업분야는에너지 / 유틸리티와제조산업영역이며, 특히 5G 의기술특성인 URLLC 와 M-MTC 는제조분야에서인건비상승으로인한노동력대체와다품종소량생산같은고비용구조를단순화시키는산업트랜드에맞추어진화하고있으며기존의생산자동화 10

13 기획시리즈 - 5G 시스템으로는대응할수없는설비예지보전 (Prediction) 과같은예측서비스를제공할수있다. 단순제조업외산업전분야에서 5G 통신을적용한융복합실험이활발히진행되고있는데필자가해외벤치마킹으로방문한이탈리아의 투스카니프로젝트 를본리포트에소개하고자한다. 투스카니지역은르네상스의발생지로피사를중심으로대학과정부연구소가밀집되어있어수학, 물리학, 로봇공학등의분야에서풍부한연구자원을보유하고있다. 또한, 인근에리보르노항과다수의혁신기업들이산재되어있다. 글로벌네트워크장비솔루션회사인에릭슨은전세계에서다양한 5G 통신융복합혁신프로그램을운영중인데에릭슨피사 (Pisa) 연구소에서지역기업, 주정부, 학교, 연구소등과함께미래를준비하는여러프로젝트를진행중이다. 1. 이탈리아리보르노 (Livorno) 항만해상 ( 선박 )/ 육상 ( 물류 ) 관제이탈리아리보르노항은유럽의물류허브중하나로유럽 2 위규모의유류저장고가위치해있고, 자동차수출입선박, 컨테이너선, 유람선, 개인요트까지수많은배들이정박하는항구이다. 항구내육상또한각종물류차량과위험물운반차량들이운행중이어서많은위험요인이산재해있다. 투스카니주정부와대학, 출연연구소, 에릭슨등의지역기업이리보르노항만을종합관제하는시범프로젝트를가동중이다. 현재항만의대부분지역을 3D 맵으로구현하여위험지역을구분하여출입제한및실시간통제를실시중이고, 물류차량과컨테이너에 RFID 를장착하여빅데이터처리를통해관제시스템을구현중이다. 향후 5G 통신망구축이완료되면 AR 기반의관제와위성통신을이용하는선박이항구인접시 5G 통신으로대체하여관제하려는시스템을준비하고있다. [ 그림 6] 리보르노항만관제시스템 정보통신기술진흥센터 11

14 주간기술동향 의료영상전송원격진료 (IMAGINALIS 사 ) 의료영상장비제조업체인 IMAGINALIS 사는하나의장비로여러의료영상 (CT, X-Ray) 을촬영할수있는장비를소형화하여현재반려동물과가축진료용으로판매를하고있다. CT 와 MRI, X-Ray 의복합 3 차원영상은 500MByte 에서 1.5GByte 크기의대용량영상데이터인데, 현재소형화된영상장비를향후앰뷸런스에장착하여사고현장또는병원이송중즉시환자의의료영상정보를 5G 통신에의해실시간전송하는것을계획하고있다. 향후시스템이완비될경우다빈치와같은수술로봇과접목하여원격수술집도도가능할것이다. [ 그림 7] IMAGINALIS 복합의료영상및장비 3. 커넥티드스쿠터 (Piaggio 사 ) Piaggio 사는 1946 년창업한이륜차전문제조사로약 8,100 명의직원이연간 62 만대 (2012 년기준 ) 의스쿠터와레이싱모터싸이클을생산하여 50 개이상국가에수출을하고있다. 대표적인제품으로는 Vesper 스쿠터가있고 Gilera, Motoguzzi, Aprilia 브랜드를보유하고있다. 자율주행과 V2X 에대한연구는많지만이륜차에대한 Use case 가없기때문에, Piaggio 는 5G 통신을이용하여 V2X 보다간단한안전운행시스템을구축, 이륜차의사고감소와운전편의를위한다양한연구를진행중이다. 스쿠터는자동차 / 트럭수준의계기판제공이불가한기계적제약사항이있고사고발생시운전자가치명적인부상을입을확률이높다. 도로교통안전공단의통계에따르면이륜차의사고는전체교통사고의 6% 에해당하나사망률은전체의 76% 를차지하고있다. Piaggio 는이륜차에장착된센서들의정보를클라우드서버로전송하고도로와다른이륜차의정보를운전자에게알려주는시스템이다. 12

15 기획시리즈 - 5G [ 그림 8] PIAGGIO 커넥티드스쿠터시스템 현재초기단계에서는교차로에서충돌및사고등의위험상황발생이예측되면헬멧에 진동으로알람을주는방식등을개발중이다. VII. 5G 를통한 4 차산업혁명활성화를위한제언 5G 통신은 4G 대비약 1.5~2 배의구축비용이소요될것으로예상되고구축초기에는킬러서비스의부재로투자대비수익이낮을것으로예상된다. 그이유는일반소비자를대상으로받을수있는요금이제한적일것이고, 5G 특성에적합한 B2B 시장은늦게활성화될것으로예상되기때문이다. 또한, 주파수의특성에의해서초기 5G 통신의전국망은 3.5GHz 로구축될것으로예상된다. 하지만 4 차산업혁명에서 5G 통신은혈관과같은필수요소로우리나라산업전반을한차례더도약시킬수있는소중한자원이다. 4G 통신이사람간의연결성을촉발시켰다면 5G 는사물과사물, 공간과공간의연결성을촉발시킬것이다. 국내통신사의 5G 로드맵을보면이미세계최고의경쟁력을가지고있고, 가장빠른기간안에서비스를제공할수있을것으로예상된다. 하지만연관산업이같이고도화되지않는다면그효용을다사용하지못하는과잉투자로전락할것이다. 4 차산업혁명을준비하는여러산업군의기업부터사회시스템을준비하는정부, 실험적인연구를통해서인재를배출하는학계에이르기까지모두가함께 5G 통신을어떻게 정보통신기술진흥센터 13

16 주간기술동향 잘활용하여미래를준비할것인지에대해지혜를모아야할시점이다. [ 참고문헌 ] [1] 이혜영, 정용준, 김대중, 하리다, 조용익, 김다미, 3GPP 5G 표준화현황및향후전망, 한국통신학회하계종합학술발표회 [2] 안승진, 이주희, 김우성, 3GPP 의 LTE-A Pro 관련최신기술동향, 2017, TTA Journal Vol. 165 [3] 박병성, High Band Performance for 5G, Ericsson-LG, 2017 [4] RP , 2017, NR Phase 1 Work Item, 3GPP [5] Fumio Watanabe, KDDI's 5G Trial, , 5G Asia, TechXLR8, Marina Bay Sands [6] Takehiro Nakanura, NTT DoCoMO's first real-world 5G Trial, , 5G Asia, TechEXR8, Marina Bay Sands [7] The 5G business potential, 2017, Ericsson, [8] 5G Readiness Survey, 2017 An assessment of operators progress on the road to 5G, 2017, Ericsson 14

17 EU 의사이버보험활성화정책 - ENISA 의사이버보험에대한권고를중심으로 - ICT 신기술 송은지오남호 * 한국인터넷진흥원주임연구원한국인터넷진흥원팀장 * I. 서론 점차진화하는사이버위협에대응하는안전장치로서사이버보험이부상함에따라이를지원하려는해외주요국의정책검토움직임이활발하다. 대표적으로 EU 는 2017 년 10 월 6 일 ENISA 에서사이버보험워크숍을개최하여정책당국과업계를대상으로하는권고안과업계의시장현황을통한향후과제등을검토하였다. 이어서 ENISA 는 11 월에 사이버보험의위험평가언어의공통성 (Commonality of risk assessment language in cyber insurance) 이라는제목과사이버보험의권고안 (Recommendations of Cyber Insurance) 이라는부제로도출된보고서를발표한바있다. 전통적으로세계사이버보험시장은미국기업들이 85% 를차지하고있으며시장규모도미국을중심으로지난 10 년간크게성장하였다 [1]. 또한, EU 도 2018 년 5 월 25 일부터개인정보보호규정 (General Data Protection Regulation: GDPR) 이발효됨에따라사이버보험시장이급성장할것으로예측되고있다. EU 는사이버보험사업을육성하기위해개정된 NIS 지침을활용하여사고데이터를축적하려는전략적인행보를보이고있다. 본고에서는 EU ENISA 에서개최한워크숍의주요내용과발표된권고안을상세히살펴봄으로써글로벌사이버보험시장의최신시장현황을알아보고 EU 의향후사이버보험관련지원정책방향을알아보고자한다. * 본내용은송은지주임연구원 ( , songeunji@kisa.or.kr) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 정보통신기술진흥센터 15

18 주간기술동향 II. 사이버보험시장 글로벌사이버보험시장의보험료규모는약 34 억달러로추정되고있으며, 그중 70% 인약 23 억달러는독자적사이버보험상품으로구성된다. 또한, 85% 의보험사가미국에 서유래하고있다 [1]. 1. 미국의사이버보험시장 [ 그림 1] 과같이미국사이버보험시장은 2011 년부터 2016 년까지연간 32% 의증가율을보이며성장하고있다. 최근이렇게시장이급성장한데는여러가지요인이있지만 2011 년발생한최초의글로벌규모의침해사고였던 Sony 의데이터유출사고, 4,000 만건에달하는고객지불정보가유출된 2013 년의 Target 사의사고, 2015 년발생한최대규모의 Yahoo 의데이터유출사고, 2016 년러시아정부의민주당전국위원회서버해킹사건등을전후로해서큰폭으로시장이성장한것을볼수있다. < 자료 > ENISA 워크숍자료, [ 그림 1] 미국사이버보험시장규모현황및전망 16

19 ICT 신기술 또한, 2002 년에서 2017 년사이에미국 48 개주에서데이터침해에관한법률이제정되면서 2006 년부터 2015 년사이사이버침해신고건수가 325% 증가하기도하였다. 이에따라 2006 년부터 2015 년사이데이터침해비용도 60% 늘어난다. 이러한여러가지요인들이복합적으로작용하면서미국사이버보험시장이고속성장하였으며 2022 년까지약 100 억에서 110 억달러로시장규모가크게증가할것으로예상되고있다. 이와같이성숙한단계에접어든미국사이버보험시장의주요수요자는대형금융기관, 소매상, 의료기업등이다. 10 억달러이상의매출을창출한기업이시장의 38%, 1 억에서 10 억달러의매출을기록한기업이 43%, 매출 1 억달러이하의기업이 19% 로비교적균등하게분포하고있다. 2. EU 의사이버보험시장 2016 년 EU 의독자적사이버보험시장은약 1 억 9,000 만달러로추정되며, GDPR 이구매자인식및수요에미치는영향에따라 2020 년까지약 9 억달러 ( 현실적성장 ) 규모로성장할것으로예상되고있다. 한편, 느리게성장한다면 2020 년 5 억 4,500 만달러규모로보수적인전망을할수있으며, 거대한사고발생으로수요가더욱촉발된다면 12 억달러의규모로보다낙관적전망을할수있는상황이다. EU 의사이버보험시장이성장하는데는크게네가지의원인을들수있다. 첫번째는법안의제정이다. GDPR 발효로인해위반하는기업은글로벌총매출의 2~4% 에달하는 $900m $1.2b $545m $135m $190m ( 보수적 ) 2020( 보수적 ) 2020( 낙관적 ) Penetration Growing from a Slow reaction to Market reacts to Cyber event sparks levels are low small base EU GDPR reform EU GDPR reform huge demand < 자료 > ENISA 워크숍자료, [ 그림 2] EU 사이버보험시장규모현황및전망 정보통신기술진흥센터 17

20 주간기술동향 과징금을부담해야하고, 이는범 EU 차원으로집행된다. 또한, NIS 지침으로데이터침해통지의무가부과된다. 두번째는인식제고이다. GDPR 로인해서사이버보안강화의중요성에대한인식이향상되었고기업들도심각하게인식하고있다. 세번째는침해사고건수의증가이다 년이후사이버사고침해건수는 36% 증가했다. 이는사고가늘어난절대적수치의증가도있겠지만통지를의무화함에따라건수가더욱증가한것으로추측된다. 네번째는침해사고로인한비용의증가이다. 유럽의데이터침해비용은미국에비해 35% 낮게책정되는수준이지만, GDPR 로인해비용이상승할가능성이높다. 이는앞에서살펴본미국선례와마찬가지로데이터침해통지의무화법안의시행후시장규모가상승할것이라고추정할수있다. 미국에비해미성숙한단계인 EU 의사이버보험시장은매출 10 억달러이상의기업이 85% 이상, 매출 5,000 만달러에서 10 억달러의기업이 10%, 매출 5,000 만달러이하의기업이 5% 를각각차지하고있다. 대부분대기업의수요를중심으로시장이형성되어있으며중소기업의수요나매출기여는미미하다고볼수있겠다. III. 사이버보험위험평가 1. 개요사이버보험위험평가는보험사가보험정책과관련된위험을평가하고사정하는데사용하는방법론을통칭한다. 이는피보험자의보험료산정에도도움이된다. ENISA 의 사이버보험의위험평가언어의공통성 (Commonality of risk assessment language in cyber insurance) 에따르면사이버보험의위험평가는대부분보험질문지를통해수행되며, 정보보호및개인정보보호관련업계표준을참고하기도한다. 위험평가과정은위험식별및평가 (Risk identification and evaluation) 프로그램마케팅 (Marketing of programme) 옵션제시 (Present option) 프로그램실행 (Programme executions) 등의단계를포함한다. 위험식별및평가단계에서는시장상황과손실등을분석하며현재위험을평가한다. 이어서프로그램마케팅은단계에서는데이터를수집하여보험사에제출하며언더라이터회의등을거치고예비견적을받는작업을수행한다. 옵션제시단 18

21 ICT 신기술 계에서는견적과커버리지조건들을평가및비교해보고담보협상, 최종협상등을진행 하게된다. 마지막프로그램실행단계에서는선택한프로그램을결합하여청구서를작성하 고보험증권을취득한다. 2. 기존위험평가프레임워크보험사가위험평가의수단으로사용하는보험질문지의분석전에사용가능한위험평가및표준화이니셔티브의검토가필요하다. 이와관련하여캠브리지위험연구센터가보험사 Lloyd s 와공동으로개발한 사이버축적위험관리 (Managing Cyber Accumulation Risk) 와 Lloyd s 가개발한 사이버핵심데이터요구사항 (Lloyd s Cyber Core Data Requirements) 을들수있다. 먼저캠브리지의이니셔티브는표준화된방식으로사이버위협을정의하기위해시도하고있는데총 19 개의손실커버리지를식별하는스키마를생성하며각각직접손해및제 3 자손해등을구분하여설명하고있다 [2]. 이연구는사이버사고의축적위험에대한불확실성을해결하기위해수행되었고이러한위험으로인해보험사가사이버보험의인수를주저하게된다는사실을강조한다. 캠브리지의연구결과는손실커버리지의식별및표준화작업을통해사이버보험에대한축적위험을이해하고관리하기위한프레임워크를제공한다는데에큰의의가있다. 이러한접근방법은위험평가에대한기초를제공하고있지만분류한스키마들에서요청하는정보들은회사가산정하기어려운요소들이많아현실적으로는실용적이지못한것으로간주될수있다. 예를들어, 보험사는조직의시간당손실을산출하면비즈니스중단비용을평가할수있지만현실적으로시간당손실산출은거의불가능하다. 표준화를위한업계주도의이니셔티브인 Lloyd s 의사이버핵심데이터요구사항은사이버노출데이터를위한공통핵심스키마및시장의사이버위험도구에사용되는입력데이터에대한공통핵심기능을정립하고자한다. 이두가지는모두사이버위험을평가할때고려해야하는핵심속성및정보가기존의업계표준과일치해야하는방법이다. 전문가들은이런노력이공통보험정책언어를개발하도록장려함으로써보험사및재보험사가위험을좀더정확하게측정할것이라고평가한다. 정보통신기술진흥센터 19

22 주간기술동향 보안표준과사이버보험앞에서설명한것과같이보안표준은피보험자의사이버보안성숙도나인식의지표로사용되며위험평가프로세스를식별하는기준점으로활용된다. 사이버보험업계에서가장자주사용되는보안표준은 ISO 27001/2, NIST 의 CyberSecurity Framework, Cobit 5, NCSC 10 Steps 등이다. 보험사는보다정교하게피보험자의위험을평가하기위해보안표준의항목들을질문지의내용에포함시킬수있다. 그러나사이버보험전반에서채택된보안표준이없기때문에보험사마다질문지와언어모두상이할수밖에없다. ENISA 는본연구에서위에언급한보안표준들을서로비교하는작업을통해보험상품커버리지와질문이얼마나유사 [ 표 1] 보안표준및사이버보험커버리지 커버리지유형 보험적용대상 커버리지제공비율 (%) 보안표준비율 (%) 중요보안표준 최초대응핫라인, IT 및법률고문 100% 100% 사건대응및관리 이벤트관리 데이터보호및사이버책임 네트워크중단 네트워크중단 : OSP 네트워크중단 : 시스템고장 사이버갈취 전자데이터사건 미디어책임 사이버도난 형사보상기금 법률 /PR, 기술법의학및통지 100% 100% 사건대응및관리 책임청구및벌금 100% 100% 몇가지보안표준 사이버사건 ( 예 : 맬웨어 ) 으로인한소득손실 외부서비스공급자보안또는시스템장애로인한손실 시스템고장또는인간의실수로인한손실 랜섬지불비용및사이버전문가 컴퓨터시스템의뜻하지않은손상으로인한손실 ( 예 : 홍수 ) 전자콘텐츠의지적재산권침해에따른손해및방어비용 사기성전자자금이체로인한금전적손실 체포및유죄판결로이어지는정보의지불비용 100% 100% 몇가지보안표준 - 100% 몇가지보안표준 40% 100% 보안기술평가및격차해소를위한적절한훈련 90% 100% 몇가지보안표준 20% 100% 몇가지보안표준 80% 100% 몇가지보안표준 20% 100% < 자료 > ENISA Commonality of risk assessment language in cyber insurance 자료, 권한의통제된사용및꼭필요한경우만허락하는방식의통제된액세스 10% 0% 없음 20

23 ICT 신기술 한지를살펴보았다. 먼저보안표준들을 20 개의중요보안통제요소들을중심으로비교한결과거의모두주요보안표준에언급되어있는사항임을확인하였다. 이어서보험상품의커버리지에보안표준의통제항목들이반영되는지도비교해보았다. [ 표 1] 과같이보안표준과사이버보험상품의커버리지는약간의상관관계가있는것으로결과가확인되었다. 그러나커버리지유형과보안표준의항목들이긍정적인상관관계가있더라도보안표준이광범위하기때문에주의가필요하다. 보험회사가제공하는 12 개의가장일반적인커버리지유형과보안표준이호응하는지를분석하고적용되는지를확인하기위해통계적인 ANOVA 방법론을사용하였다. ENISA 는추가로글로벌보험사 10 개가사용하는사이버보험질문지와보안표준간에도이러한긍정적인상관관계가있는지를분석하였다. 그결과, 모든보안표준이포함하는항목이설문지에일부만반영되어있는경우가많았다. 이는특정사이버보안통제를권고하는보안표준의비율이높을수록해당항목을포함하는설문지의비율이낮다는음의상관관계가밝혀짐으로써보안표준과사이버위험평가에사용하는보험사의설문지항목은조화되지않는것으로분석되었다. 정리해보면, 전반적으로보안표준과커버리지구성요소는조화되어있으나보험질문지는조화되어있지않다는연구결과를확인할수있다. IV. EU 의사이버보험활성화정책방안 1. 업계대상권고 ENISA 는연구결과를통해최종적으로사이버보험활성화를위한권고안을도출하였다 [3]. 사이버보험업계를대상으로하는권고사항은크게여덟가지방안을제시하고있다. 첫번째는정책언어및보험설문지의표준화이다. 명확하고단순화된문구를제공하기위해정책언어와커버리지를표준화하고동일한위험을다루는보험인수방법도표준화하는것을의미한다. 업계의모범사례를기반으로사이버위험을평가하는질문지를도출하고공통적인정책문구나보험인수언어를개발하는것을포함한다. 두번째는정보공유분석센터 (ISAC) 를통한업계이해관계자간데이터공유촉진이다. 익 정보통신기술진흥센터 21

24 주간기술동향 < 자료 > ENISA Commonality of risk assessment language in cyber insurance, [ 그림 3] 업계및정책당국을대상으로하는권고 명화된방식을통해위험평가를위한충분한데이터를제공하고유용한정보생성을위한업계표준탬블릿을개발하는것도언급하고있다. 이는모든업계가자발적으로정보를공유하는수단에동의하고동일한플랫폼을사용하는것을전제하고있다. 세번째는용어, 커버리지, 사건유형, 사용사례등을정의하는업계표준을개발하는것이다. 표준은사이버보험상품의전체범위를다룰필요는없지만사이버보험의공급자와수요자모두에게기준점으로작용할수있다. 이런표준화노력은업계가주도하는것이바람직하며손실을산정하고모델링하는기존의작업을기반으로추진할수있다. 네번째는사이버보안에대한사내전문지식개발이다. 정보보안전문가들과사이버위험인수방법을개발하거나사내의사이버보험전문가팀을구성하거나전문지식네트워크를구축하는등의작업이이에해당된다. 다섯번째는정보보안및개인정보보호규정 (GDPR, NIS 지침 ) 등을상품프레임워크개 22

25 ICT 신기술 발의기초로사용하는것이다. 각종지침이나보안표준의규정을기반으로보험인수및커버리지용어를조화시키고요구사항을기반으로질문지를작성하는것을의미한다. 여섯번째는산업및부문별로언어를조화시키는것이다. 이러한작업은특정부문별요구사항을이해하기위해고객과협력하고부문별위험환경을이해하는데에도움이될수있다. 일곱번째는보다유연한보험인수절차로중소기업의시장요구에대응하는것이다. 중소기업을위해정책커버리지문구를단순화하고보험인수프로세스를단순화시켜서보다효율적으로중소기업의보험인수를수행할수있다. 마지막은다양한경로를통해사이버사고데이터수집을지원하고데이터품질향상을위해노력하는항목이다. 위험분석등을통해위험평가프로세스를강화하고데이터세분화를강화함으로써사고데이터수집프로세스도개선한다. 2. 정책당국대상권고 ENISA 의연구보고서는업계대상권고와더불어 EU 및회원국의정책입안자들을대상으로도크게다섯가지의권고사항을제시하고있다. 첫번째는보험사의최소커버리지요구사항을만드는것이다. 공통적이고비교가능한기준점을제공하기위해최소한각커버리지에서필요한요구사항을정의하면제공하는상품에대한소비자의신뢰를제고할수있을것이다. 두번째는 NIS 지침과 GDPR 을통해의무사고데이터보고체계를활용하여의미있는데이터들을생산하는것이다. 구체적으로특정업계의요구사항을유용한정보로활용하기위해사이버보험업계관계자들의자문을받고데이터를공유할수있는익명화기준을정의하는작업이요구될것이다. 또한, 사고데이터보고로수집된정보들은시간이경과함에따라업데이트함으로써적절한관리를해주어야할것이다. 세번째는 EU 전반의사고데이터중앙집중식저장소를구축하는것이다. 산업부문별정보공유분석센터 (ISAC) 가데이터수집에기여하고영향을파악할수있는방법들을정책당국이주체가되어확인해야한다. 네번째는사이버보안및사이버위험관리에대한인식을제고하는것이다. 정부와정책입안자는사이버보험이사이버위험관리의유용한해결책이될수있다는사실에대 정보통신기술진흥센터 23

26 주간기술동향 한인식을제고하는이니셔티브를시행하는것이필요하다. 사이버보험은사이버위험을이전하는메커니즘일뿐만아니라위험예방및완화수단이기도하다는것을대중에게알리는것이중요하다. 다섯번째는사이버보험가이드라인개발에유럽위원회와 ENISA 의적극적인참여를장려한다는것이다. 보험회사의설문지를개선하는것과관련되는우수사례나위험평가에필요한보험인수정보의유형에대한권고사항, 사이버보험과관련되는공통분류체계정의활동등이구체적인활동이될수있다. V. 결론 본고는 EU 전역에서사이버보험시장의활성화가예상됨에따라그에필요한구체적인사항들을검토하고위험평가언어를표준화하는것의중요성을도출하고있다. 현재는보험사별로상이한언어를구사함으로써동일한커버리지의보험료가 10 만유로에서 30 만유로까지차이가발생하고있어이러한문제를해결하기위해서라도위험평가절차의조화가필요하다고보는것이다. 또한, EU 는사이버보험시장이대기업의수요를중심으로형성되어있는것에문제의식을갖고있는것으로보인다. 지속적으로중소기업의요구에대응함으로써보험시장을확대하고성숙한시장으로거듭날것을장려하고있다. 실제로별다른조치가없더라도차년도의 GDPR 발효로중소기업의사이버보험수요가늘어나며 EU 전반의사이버보험시장의폭발적수요가예상된다. 물론 ENISA 에서개최한워크숍의내용과권고사항을담고있는본연구보고서는 EU 의법적조치로해석되지않고 ENISA 전체의견해로대표되지는않는다. 그러나 EU 의업계전문가들과 ENISA 가사이버보험에대해이러한논의와연구를하고있다는사실만으로도우리에게시사하는바가크다고볼수있다. 보고서의권고부분에서언급하는데이터집중저장소구축이나가이드라인개발, 표준화등은상당히적극적인조치로해석될수있기때문이다. 향후에발간될 EU 의사이버보험가이드라인에어떠한사항들이담길지궁금해지는대목이다. 최근국내에서도정보보호업계와금융업계의신시장으로서사이버보험활성화이슈 24

27 ICT 신기술 가주목받고있다. 건강한사이버보험생태계마련을위한논의에 EU ENISA 의최근연구 와거론되고있는정책 ( 안 ) 들이좋은선례가되어줄수있을것이다. [ 참고문헌 ] [1] ENISA, Global Cyber Market Overview, Enisa Cyber Insurance Workshop, [2] Cambridge Centre for Risk Studies, Managing Cyber Insurance Accumulation Risk, [3] ENISA, Commonality of risk assessment language in cyber insurance, 정보통신기술진흥센터 25

28 주간기술동향 * 최신 ICT 이슈 I. AI 로 AI 를개발하는기술의진전, 성당에서시장으로나오는 AI 현재의범용신경망이제공하는기능이불충분하다고느낄경우특정용도의고도신경망을개발할필요성이대두되나, 신경망을새롭게최적화하는작업을수행할수있는 AI 연구자는극소수이고개발기간도오래걸리는문제가있음. 최근구글은사람이아닌 AI가신경망고도화작업을수행하도록하는기술을클라우드서비스형태로공개하였는데, 누구나쉽게특정용도의 AI를개발할수있게됨에따라더욱혁신적인 AI가출현할가능성이높아지고있음 미국의오크릿지국립연구소 (Oak Ridge National Laboratory) 는기존범용신경망을이용한연구에한계가있음을느끼고과학연구전용의고도신경망개발에나서고있음 오크릿지연구소는미국에너지부산하기관으로과학의수수께끼규명을목표로하고있으며, 세계최고수준의수퍼컴퓨터인 타이탄 (Titan) 을운용하는곳으로도유명함 타이탄은크레이 (Cray) 사가개발했으며, 18,688 개노드로구성된병렬머신으로각노드에 CPU(AMD 옵테론 ) 와 GPU( 엔비디아케플러 ) 를탑재한세계최대규모 의수퍼컴퓨터임 이연구소는몇년전부터최근급속히 < 자료 > Wikimedia Commons [ 그림 1] 수퍼컴퓨터 타이탄 발전한이미지인식과음성인식신경망을이용한연구를진행해왔으나, 상용화된범용신경망을기초과학연구에적용한결과기대한만큼의성과는얻을수없었다고함 그이유는과학연구에서다루는데이터의특수성과신경망교육에사용할수있는데이터의수가제한되어있기때문이었으며, 오크릿지연구소는과학연구를위한전용신경망개발의필요성에직면하게되었음 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( ) 과최신 ICT 동향컬럼리스트박종훈집필위원 (soma0722@naver.com ) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 26

29 최신 ICT 이슈 이에따라오크릿지연구소는타이탄을이용하여과학연구에적합한고정밀신경망을 개발하게되었으며, 현재이를활용하여물질과학및입자물리학의연구를진행하고있음 오크릿지연구소가과학전용의신경망개발에있어수퍼컴퓨터를이용한부분은신경망최적화단계로, 이전까지인간이담당하던작업을 AI 를이용해실행한것이특징 연구진은특정데이터세트에대해최적의신경망이존재한다는전제에서그구조를탐구해왔으며, 이연구는소위 하이퍼파라미터최적화 (Hyper-Parameter Optimization: HPO) 의문제로귀결됨 하이퍼파라미터는신경망의기본모델, 즉신경망각층의종류와그순서, 네트워크의층수등을의미하며, HPO 는이들기본요소를조합하여네트워크를최적화하는작업임 달리표현하면, 대부분의기계학습알고리즘에서는연구자들이지정해두어야할설정들이많은데이런다양한튜닝옵션들을하이퍼파라미터라부르며, 성능을최적화하거나편향과분산사이의균형을맞출때알고리즘을조절하기위해 HPO 를수행함 성능최적화를위해하이퍼파라미터를튜닝하는것은연구자들사이에서는 예술 이라고불릴만큼어렵고정교한작업이며, 어떤데이터세트에서최고의성능을보장하는쉽고빠른튜닝작업방법은없는것으로알려져있음 하이퍼파라미터최적화는기존딥러닝소프트웨어 (Caffe, Torch, Theano 등 ) 를사용하여수작업으로실시되며, 표준소프트웨어를개조하여신경망각층의종류와순서, 네트워크층수등신경망의토폴로지 ( 망구성 ) 를결정하게됨 그다음으로는생성된신경망을교육하고그성능을검증하는데, 이과정을여러번반복하여최적의신경망의형태를얻게되며, 이과정은연구자의경험과감에전적으로의존하여진행되기때문에통상새로운신경망을생성하는데몇달씩소요되기도함 그런데오크릿지연구소는이튜닝 작업을 AI 로설계하고이를수퍼컴 퓨터로실행함으로써큰성과를올렸 < 자료 > IBM [ 그림 2] 하이퍼파라미터최적화 정보통신기술진흥센터 27

30 주간기술동향 는데, 즉특정연구에최적화된신경망을연구자의수작업이아니라 AI 로생성시킨것 이방식을통해오크릿지연구소는과학연구전용신경망을단몇시간만에생성하는데성공했으며, 이렇게 AI 가만든신경망이현재중성미립자 (Neutrino) 연구에크게기여하고있다고함 오크릿지연구소가신경망생성에이용한 AI 는 MENNDL(Multinode Evolutionary Neural Networks for Deep Learning) 이라부르는데, 생물이진화하는방식을모방한것이라고함 사람이 HPO 를하는것과마찬가지로, MENNDL 은우선특정데이터세트, 가령중성미립자실험데이터의처리에특화된신경망을생성한다음신경망을교육시키고그성능을평가하며, 그평가결과에따라신경망구조를변화시킴으로써성능향상을도모함 이과정을반복하여고급신경망을생성하게되며, 이기법은생물의 DNA 가배합과변이를반복하며진화하는방식을모방하고있기때문에 진화적알고리즘 (Evolutionary Algorithm) 이라불림 MENNDL 은생성된신경망의교육과성능평가를타이탄수퍼컴퓨터의노드를 이용하여수행하는데, 마스터 (master) 노 < 자료 > Oak Ridge National Laboratory 드에서진화의프로세스를실행해신경망을생성하면, 워커 (worker) 노드는생 [ 그림 3] MENNDL 의진화적알고리즘성된네트워크를교육하고그성능을평가하게됨 딥러닝알고리즘을포함하고있는수정가능한소프트웨어프레임워크로는 카페 (caffe) 를사용하여워커노드에서대규모병렬실행을하며, 마스터노드와워커노드사이의통신은 Message Passing Interface 라는프로토콜을사용하고있음 MENNDL 을활용하고있는것은오크릿지연구소뿐만이아니며, 현재여러연구기관에서의료연구나우주탄생연구등에적합한신경망생성에활용하고있음 소아암연구로유명한세인트주드소아병원 (St. Jude Children s Research Hospital) 은 MENNDL 을이용하여생성한신경망을의료연구에사용하고있으며, 3D 전자현미경으로촬영한이미지에서미토콘드리아를식별하는신경망을생성하였음 28

31 최신 ICT 이슈 미토콘드리아는발견할수있기는하지만존재하는위치가다양하며모양과크기가달라사람이식별하기는어렵기때문에, 세인트주드병원은 MENDDL 을이용해미토콘드리아를식별하기위한의료전용신경망을생성한것임 페르미국립가속기연구소 (Fermi National Accelerator Laboratory) 역시 MENNDL 을이용하여중성미립자검출을위한전용신경망을생성하였음 중성미립자는입자중에서페르미온 (Fermion) 으로분류되며질량은매우작 고다른입자와상호작용이거의없으 며투과성이높아서감지해내기가매우 어려움 < 자료 > Fermi National Accelerator Laboratory [ 그림 4] 페르미연구소의뉴트리노관측기기 중성미립자연구는초기우주의규명과물질구조의규명으로이어질것으로기대되어각국에서경쟁적으로연구가진행되고있는분야임 페르미연구소는관측장치를개발하여중성미립자를대량으로생성한후그상호작용을연구하고있으며, 중성미립자검출에특화된구조를가진신경망을이용하고있음 신경망은관측사진을분석하여중성미립자가장치내어디에서상호작용을일으킨것인지를정확히파악하는데, 사진에는다른입자들이일으킨상호작용도무수히기록되기때문에일반적인신경망을통해중성미립자를골라내는것은매우어려운일이었음 그러나 MENNDL 을통해전용신경망을만들수있게됨에따라, 아주드물게발생하는중성미립자의상호작용을정밀하게식별할수있게된것임 페르미연구소에서는 MENNDL 로 50 만종류의신경망을생성하고이를교육한후성능을평가했는데, 교육데이터로중성미립자의상호작용을기록한이미지 80 만장을사용했으며, 평가를통해가장판정이정확한신경망을선정해연구에활용하고있음 이러한일련의과정은오크릿지연구소의경우와마찬가지로타이탄의 18,688 개노드에서병렬로실행되었는데, 과학전용신경망의개발과이를이용한과학연구는 AI 수퍼컴퓨터의도입으로비로소가능해졌다고도볼수있음 한편, 특정용도의신경망을 AI 로생성하는것이수퍼컴퓨터이용이가능한대형연구소 에서만가능한것은아니며일반기업도가능해졌는데여기에는구글이기여한바가큼 정보통신기술진흥센터 29

32 주간기술동향 구글은이미 AI 를이용하여고급기계학습알고리즘을생성하는 오토 (Auto)ML 기술을사내에서자체적으로이용하고있었으며, 최근이기술을 클라우드오토 ML 이라는클라우드서비스형태로공개하였음 오크릿지연구소의전용 AI 개발은세계최고급의수퍼컴퓨터가있기에가능한측면이있었고, 그러한고도의컴퓨팅자원을보통의기업이갖추기는현실적으로어려운데, 구글이클라우드오토 ML 을공개함에따라전용 AI 개발에대한접근성이높아진것임 구글이 오토 ML 을개발하고또공개한이유는오크릿지연구소의경우와동일한데, 일반 AI 가다양한기능이있기는하지만고급판정능력이필요한특정업무에는사용할수없어 전용 AI 를개발해야하며, 이작업을할수있는 AI 연구자는극소수이기때문 아마존이나마이크로소프트와마찬가지로이미구글은 클라우드 ML 엔진 이라는서비스를통해 반 AI 를클라우드로제공하고있었으며, 이서비스를이용하는기업들은구글이제공하는 클라우드비전 API 를통해이미지인식처리를실행할수있음 클라우드비전 API 를이용하면쉽게사진을분류할수있는데, 가령하늘의구름사진을입력하면시스템은 sky 와 cloud 라고정확히분석결과를보여주며, 인물사진을입력하면사람의얼굴형태임을인지하고그표정을분류하는기능도제공하고있음 그러나기상전문가들에게는이러한클라우드비전 API 를이용한이미지판정기능이충분하지않은데, sky 나 cloud 정도만을판정하는기능으로는 권운 (cirrus), 권적운 (Cumulus humilis) 등과같이구름의종류를판정할수없기때문 따라서구름의종류를판별할수있는기계학습알고리즘을개발하는것이요구되지만, 이작업을할수있는연구자의수는많지않으며개발작업에도많은기간이소요되는문제점이있었으며, 이러한수요에부응해구글이내놓은것이 클라우드오토 ML 임 클라우드오토 ML 을이용하면 AI 가연구자대신 전용 AI 를짧은시간안에개발해주기때문에, 기상전문가들은구름의종류를판정할수있는기계학습 알고리즘을클라우드오토 ML 을이용하 여자동으로생성할수있음 < 자료 > Gigazine [ 그림 5] 기상전용 AI 의구름유형식별 30

33 최신 ICT 이슈 구글에따르면클라우드오토 ML 로생성한알고리즘의인식률은일반적인신경망보다정확도가높아활용가치가더높으며, 이미다양한분야에서성공사례가나오고있음 오토 ML 을이용하면우선신경망개발기간을크게단축할수있는것이장점으로, 파일럿모델이라면몇분안에가능하고프로덕션모델이라도하루정도면개발이가능한데, 인식률은기존일반 AI 보다높다고함 구글은클라우드오토 ML 을비즈니스에응용한사례도공개하고있는데, 패션브랜드인 어번아웃피터 (Urban Outfitters) 는상품에태그를붙이는과정을클라우드오토 ML 서비스를이용해자동화하고있음 어번아웃피터는상품에부여된태그를키값으로사용하여소비자들에게제품을추천하고있으며, 상품검색과제품필터링에서도태그를사용하는데, 이태깅작업에클라우드오토 ML 을이용하여상품이미지를분석하고제품의특징량을추출하고있음 가령, 옷을분류할때클라우드오토 ML 로만든알고리즘은가슴부위의형태에따라상품을 V-넥, 스쿱 (Scoop) 넥, 크루 (Crew) 넥 등으로판정하는데, 이는알고리즘이디자인패턴과목선등을키값으로태그를생성할수있기때문 동물의생태를보호하는활동을전개하 고있는국제환경보호단체 Zoological Society of London(ZSL) 역시클라우드 오토 ML 을적극활용하고있음 < 자료 > Google Cloud Platform [ 그림 6] 어번아웃피터의패션전용 AI 이단체는동물의생태를이해하기위해서식지에카메라를설치하고동물의행동을관찰하고있으며, 범용알고리즘이사진을보고동물의종류를정확히판정할수없기때문에사람이이과정에관여하다보니태깅작업에통상 9 개월이소요되었음 9 개월이지나고나면이미야생동물의이동이크게이루어지고난다음이기때문에보호전략을세워봐야무용지물인경우가많았고, 밀렵꾼에대한대응도뒷북이기일쑤였는데, ZSL 은이과정을클라우드오토 ML 을이용하여자동화함으로써문제를해결하였음 9 개월이걸리던태깅작업을순식간에, 또한정확하게처리할수있게됨에따라 ZSL 은효과적인동물보호활동을할수있게되었으며, 운영비용또한크게낮출수있게되었 정보통신기술진흥센터 31

34 주간기술동향 는데, 이모든것이단체내에 AI 전문가없이도클라우드오토 ML 이용을통해가능하게 된것임 AI 를만드는 AI 에대한이용접근성이높아짐에따라 2018 년에는특정업무전용의고급 AI 개발이급증할것으로예상되며, AI 개발의대중화로획기적인 AI 가출현할가능성이높음 에릭레이먼드는 1997 년 성당과시장 이란글을통해중세시대소수성직자들이지식을독점한것처럼소수의프로그래머들이소스코드를독점해프로그램을개발하는데서벗어나시장처럼여러사람이모여오픈소스로공동개발하는것이더우월함을주장한바있음 구글은클라우드오토 ML 서비스를공개하며 AI 의민주화 를기치로내걸었는데, 여기에는누구나고도의 AI 를용이하게개발할수있는환경을제공함으로써소수가개발할때보다훨씬획기적인 AI 가개발되는환경을조성하겠다는의미가내포되어있음 물론, 구글의클라우드오토 ML 서비스는이제막시작된것이고, 현재는이미지인식관련 AI 만개발할수있는한계가있어클라우드오토 ML 을통해만든신경망이필요한수준의기능을제공해주지못할수있음 그러나향후에는음성인식관련 AI 를개발할수있는기능도제공될것으로예상되며, AI 를개발하는 AI 의기술이발전할수록클라우드오토 ML 로생성하는신경망은보다고도화되며동시에보다만들기쉬워질것임 그시점이도래한다면 AI 의민주화 라는구글의비전이현실화될수있을것이며, 현재의모바일앱개발처럼수많은사람이 AI 의개발과교육에직접참여하고협업하는과정에서 AI 는질적도약을이루어낼수있을것임 누구나자신에게필요한 AI 를누구나개 발할수있는환경이도래함에따라 2018 < 자료 > Network World 년에는업무에특화된 AI 알고리즘개발이확산될것으로예상되며, 더나은 AI [ 그림 7] AI 의민주화가개발되고확산되는과정을통해인공지능은우리삶에보다급격히접목되어나갈수있을것임 32

35 최신 ICT 이슈 [ 참고문헌 ] [1] Computer World, How ZSL is using Cloud AutoML to prevent poaching with automated imagetagging, [2] Wall Street Pit, AI Generates High-Performing Neural Nets In A Matter of Hours, [3] Phys.org, Researchers use Titan to accelerate design, training of deep learning networks, [4] Forbes, Google s Cloud AutoML And Its Push To Democratize Point And Click AI For All, II. 무인점포아마존 Go 의상품구입여부인식방법 2018 년 1 월부터문을연아마존의무인점포 아마존 Go 는높은편의성으로호평을받고있는데, 구체적작동방식에대해서는아마존이아직공개하지않고있음 아마존 Go 를이용하려면전용앱이필요하며, 매장에들어갈때앱을실행하고표시된 QR 코드를리더기에비추면게이트의바가열리게됨 매장에들어서면사고싶은상품을손으로집어바구니나가방에넣으면되는데, 아마존 Go 의인공지능 (AI) 은고객이상품을손으로집어든시점에서구매를했다고판정함 < 자료 > Cnet 만일, 마음이바뀌어고객이제품을선반에되돌려놓으면 AI 는이를반품한 [ 그림 1] 아마존 Go 전용앱것으로인식하며, 내려놓은시점에서상품이구매목록에서제거됨 계산대에점원이없기때문에쇼핑이끝난고객은그대로가게를걸어나오면되며 (Just Walk Out), 계산대의 AI 가고객이구매한아이템을최종파악하여전용앱에결제를청구하고, 영수증이앱에표시되기때문에고객은자신이구입한상품을확인할수있음 AI 가어떤방법으로구매여부를판정하는지에대해아마존은자세히공개하지않고있으며, 컴퓨터비전 (Computer Vision, 영상분석 ) 과딥러닝알고리즘, 센서퓨전 (Sensor 정보통신기술진흥센터 33

36 주간기술동향 Fusion, 서로다른여러종류의센서를통합 ) 기술등을이용한다는언급에머물고있음 무인계산대가운영되려면우선고객과고객이집어든제품을식별하는기능이필요한데, 컴퓨터비전 과 센서퓨전 기술은이부분에서사용되는것으로보임 매장입구게이트의리더기에앱의 QR 코드를갖다대면시스템은이용자를파악할수있고, 그다음에는천장에설치되어있는카메라가이용자를인식해위치를파악할것인데, 이를위해서는고객정보와카메라가파악한정보를연결해주는키값이필요함 매장안에서고객이이동할때마다천장에설치된카메라가그움직임을추적하는데, AI 가이용자의얼굴인증을실시하는것은아니므로, 고객의모습에서특징량을파악하고이를키값으로사용해고객을추적하는것으로보임 천장에는수많은카메라가설치되어있 < 자료 > Seattle Times 으며카메라는상자안에탑재되어있고, 이상자안의프로세서는카메라가포착 [ 그림 2] 아마존 Go 천정의카메라한이미지에대한기초적인 AI 분석을수행할것임 카메라는사람의형태를인지하고이용자를식별및추적하며, 손을뻗는등고객이보이는동작의의미를파악하는기능을수행하는데, 만일고객이다른장소로이동하면다른카메라가이어받아계속추적할것임 천정의카메라는또한선반의상품을인식하고고객이집어든상품의이름을식별하는기능도수행할텐데, 상품진열대에도상품식별을위한별도의카메라가설치되어있음 겉으로보이진않지만진열대에는카메라와저울이탑재되어있다고하는데, 카메라는소비자가선택한상품을인식하며, 저울은선반의무게를측정하여무게가줄어들면상품이구매된것으로인식하는것으로보임 이에대해서는무게감소여부로파악하는것이아니라, 시스템에각상품의무게를입력해놓음으로써줄어든무게에따라구매된상품명을식별하는것이라보는의견도있음 컴퓨터비전과센서퓨전을통해수집한일련의데이터는서버로전송되며, 최종적으로 딥러닝알고리즘이누가얼마만큼의상품을구매하였는지를추정하는것으로보임 34

37 최신 ICT 이슈 사람들의쇼핑패턴이동일하다면시스템이누가어떤상품을구매했는지판단하기가용이할것이나, 매장에서쇼핑을할때는다양한상황이발생하기때문에, 시스템은딥러닝의방식으로다양한상황을학습해나갈필요가있음 가령, 고객이제품을바구니에넣었다가이동하는도중에마음이바뀔때, 그것을원래자리에갖다놓기보다는아무선반에나올려놓는경우가많음 또한, 고객이상품을가방이나바구니에넣는것이아니라동반한아이에게들고가게하는경우도있을것이며, 들고있던상품을다른고객에게전달하는경우도있을것임 아마존 Go 앱에따르면현재상품을다 < 자료 > Android Police 른사람에게전달하는행위는금지되어있는데, 알고리즘이이러한돌발사태를 [ 그림 3] 아마존 Go 에서불허되는행위파악하고적절하게과금청구할수있도록딥러닝을통해훈련시킬필요가있을것임 이렇게보면딥러닝알고리즘을교육시켜고객을인식하는정확도를높이고소비자행동의의미를학습시키는과정이아마존 Go 의성패를좌우한다고할수있음 딥러닝알고리즘교육을위한데이터수집을위해아마존은아마존 Go 오픈에앞서아마존닷컴직원들을대상으로테스트를실시했다고함 아마존 Go 는 2016 년 12 월에그계획이발표되었고원래 2017 년초에오픈을목표로했으나실제로는약 1 년후인 2018 년 1 월로크게늦어졌으며, 그이유가정확히공개되지않았지만매장이북적일때 AI 가매출을정확히판정할수없기때문이었다는말이있음 아마존은카메라의대수를늘려판정정확도를향상시키는방식을택했는데, 바닥면적 1,800 평방피트 ( 약 50 평 ) 의아마존 Go 매장에 100 대정도의카메라를설치해고객의움직임을빠짐없이모니터하는구조로만든것임 아마존 Go 의인식정확도가관심을모았지만오픈한지수주일이지났지만특별히큰문제는보고되지않았으며, 판정정확도는실용화가가능한수준인것으로보임 정보통신기술진흥센터 35

38 주간기술동향 한편, 어떤기자는매장측의허락을얻어상품을 도둑질 했지만매장을나올때앱으로 청구가되었다는보도가있었으며, 아마존 Go 가매장의도난방지에도도움을줄수있 다는평가를낳기도하였음 아마존은아직아마존 Go 의확장계획에대해침묵을지키고있는데, 오픈한매장의구색을보면편의점형태의매장으로보이며, 매장개설비용이이슈가될것으로예상됨 문을연아마존 Go 매장은식료품이나일용품을중심으로구색을갖추고있으며, 매장을찾은고객들이소수의상품만구매하는패턴이눈에두드러짐 아마존 Go 가사무실이밀집한거리의편의점으로운영될것이라는말도나돌고있는데, 시간에쫓기는직장인들이점심시간에아마존 Go 에서샌드위치와음료를손에들고뛰어나오는모습을유스케이스 (Use Case) 로상정하고있다고함 실제아마존 Go 에는계산원은없지만샐러드와샌드위치등신선식품조리와자재조달을맡는직원이배치되어있으며, 계산을하기위해줄을설필요가없기때문에직장인들의점심시간을조금더늘려주는효과를제공하게될수도있음 아마존은추가로아마존 Go 매장을얼마나늘릴지에대해구체적계획을발표하지않고있는데, 이에대해서는수백대의카메라와 AI 시스템을설치해야하는등구축비용이만만치않기때문에매장늘리기가쉽지않을것이라는지적이설득력을얻고있음 (The Seattle Times, & The Globe and Mail, 2. 2.) III. 인도연구팀, 딥러닝을이용해 AI 에 풍자 를이해시키는연구진행 인도파트나 (Patna) 공과대학학장인 Pushpak Bhattacharyya 는딥러닝을통해인터넷상에서반어적 ( 아이러니 ) 표현의의견과악의적발언을검출하는연구를진행하고있음 부정적내용을긍정적인표현에담아우회적으로전달하는풍자 (Sarcasm) 는말그대로의의미와속뜻이다르기때문에말하는사람의감정이나상황맥락을이해하지못하는컴퓨터는이해할수없는것으로알려져왔음 그러나 Bhattacharyya 교수팀은대량의텍스트데이터를딥러닝을통해분석하고, 말과의미의관계성에서문장에내포된풍자를컴퓨터가파악하게하는연구를진행중이며, 자 36

39 최신 ICT 이슈 신의연구팀외에언어학자, 심리학자와공동으로작업을진행중 Bhattacharyya 교수는풍자나아이러니분석연구가국가원수, 정치인, 유명연예인, 기업등세간의평판을신경써야하는사람들에게도움을줄수있을것이라고말하고있음 이들은주로글쓴사람의감정분석을통해트위터와같은소셜미디어에서자신들의평판을체크하고있는데, Bhattacharyya 에따르면풍자야말로사람의감정의움직임을명확히보여줌에도불구하고기존의감정분석기법은이를제대로이해하지못하는문제가있음 Bhattacharyya 교수에따르면딥러닝을이용해새로설계한자신의알고리즘이기존감정분석방식보다 3 배가량정확하게풍자를감지해낼수있었다고함 Bhattacharyya 교수의조사에따르면, 배터리가 2 시간이나버텼네, 멋지군 등과같이풍자나아이러니를담고있는트윗중약 20% 는숫자를포함하고있는데, 이런문장들에서일반적인감정분석기법은발화자의원래의도를잘캐치하지못한다고함 본래비꼬는말투를알아차리려면문맥을이해할수있어야하는데, Bhattacharyya 교수는 모순된표현이나생경한감정표현이풍자의특징 이라며, 기존의감정분석기법은일반적패턴과다른표현이이어지는것때문에본뜻을이해하지못하다고설명 문제해결을위해 Bhattacharyya 교수는말이나표현의불일치를검출하는알고리즘을설계했으며, 딥러닝을구성하고학습시킬수있는라이브러리인 CuDNN 에고속화된텐서플로우 (TensorFlow) 프레임워크를도입하고, 엔비디어의 GPU 를이용한신경망을구축하였음 그다음대량의트윗, 영화평론, 1990 년대인기시트콤프렌즈의대사등대량의텍스트데이터를준비해딥러닝을이용한데이터분석을실시하였음 분석결과 Bhattacharyya 교수가설계한알고리즘은기존방식보다정확하게풍자나아이러니를감지할수있었으며, 특히숫자를포함한트윗에대해서는기존감정분석기법보다약 3 배가량높은 80% 의정확도로풍자를이해할수있었다고함 (Nvidia, & Gigazine, 2. 1.) 정보통신기술진흥센터 37

40 주간기술동향원고공모 정보통신기술진흥센터는주간기술동향의 ICT 기획시리즈에게재될 5G 분야원고를모 집하고있습니다. 관심있는산 학 연전문가여러분들의많은참여를바랍니다. 원고주제 : 5G 관련기술, 시장, 정책 ( 제목및목차는저자자율결정 ) 최신 ICT 이슈수시모집 제출자격 : 대학, 연구기관, 산업체의정보통신분야재직자 (5 년이상 ) 접수기간 : 수시접수 (2018 년 1 월 1 일 ~3 월 31 일까지 ) 제출처 : 주간기술동향원고접수메일 (wttrends@iitp.kr) 로제출 원고양식 : 원고양식파일참조 원고분량 : 13 페이지내외 기타 - 게재원고에대하여리프린트무료제공 - 게재원고에대하여소정의원고료지급 (200 자원고지 7,000 원 /1 매, 최고 20 만원 ~40 만원, 지급대상별상한액적용 ) - 기획시리즈칼럼은매주 1 편씩발간 - 원고제출시반드시원고심의의뢰서 ( 첨부파일참조 ) 를함께제출하여주시기바랍니다. - 게재된원고로인해지적재산권침해문제가발생할경우, 원고저자는원고료반환, 게시물삭제와정보통신기술진흥센터가입게될손실ㆍ비용에대한배상등의불이익을받을수있습니다. 제출및문의처 - (34054) 대전광역시유성구화암동 58-4 번지정보통신기술진흥센터기술정책단산업분석팀주간기술동향담당 - Tel : / Fax : / wttrends@iitp.kr

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