양자 컴퓨팅, NDN, 트랜션트… 기업 IT 분야 ‘來日’의 기술들

이들 6가지 기술 중 반응 프로그래밍과 게임화는 보급화 단계에 가까워졌으며, 증강 현실은 더 나은 하드웨어를 기다리고 있다. 트랜션트 컴퓨팅과 NDN은 아직 ‘개념 증명’ 단계에 머물러있다. 그리고 양자 컴퓨팅에 대한 시각은 엇갈리는 상태다.

이미지 출처 : thinkstock
양자 컴퓨팅 (Quantum Computing)
미래의 컴퓨터는 전자 공학보다는 양자 역학에 기반할 가능성이 높다. 그 가능성에 대한 전문가들의 시각은 두 갈래다. 양자의 독특한 특징을 감안하면 당연하다 할 수 있다.

캐나다 워털루 대학교(University of Waterloo) 양자 컴퓨팅 연구소의 마이크 모스카 부소장은 양자 컴퓨팅은 큐비트(Qubit 또는 Quantum bit)에 근간을 둔다고 설명했다. 기존 컴퓨터의 비트는 0 또는 1로 표시된다. 그런데 큐비트는 ‘중첩’이라는 양자 역학의 특성 덕분에 0 또는 1의 두 가지 값을 가질 수 있을뿐더러 0과 1을 동시에 지닐 수 있다. 즉 2개의 조합이 여러 개의 큐비트 조합으로 증가하는 것이다.

이 경우, 데이터 세트에 포함된 값 전부를 비교하지 않고도 데이터의 패턴을 빠르게 추출해 낼 수 있다. 모스카는 “몇몇 문제에 있어서 천문학적인 속도 향상, 원래 속도의 제곱근에 해당하는 속도 향상을 가져올 수 있다. 반면 고전 알고리즘에 바탕을 둔 문제들의 경우 속도 향상이 없다”라고 설명했다.

모스카는 “큐비트를 양자 논리와 결합하면서 10~15년 이내에 범용 양자 컴퓨터가 등장할 가능성이 높아졌다”라고 진단했다. 모스카 또한 두 갈래의 시각을 갖고 있다. 예를 들어, 특정 암호화 해독 속도가 천문학적으로 증가하면 데이터 암호가 쉽게 무력화되기 때문이다. 그는 보안 전문가들이 양자에 안전한 암호화 연구를 시작해야 할 것이라고 덧붙였다.

캐나다 브리티시 컬럼비아(British Columbia) 소재 양자 하드웨어 벤더인 D-웨이브(D-Wave)의 제레미 힐튼 부사장은 양자 컴퓨터가 범용화 되려면 10년 가까이 시간이 필요할 수 있다고 말했다.

그러나 이 회사는 효율성을 높이기 위해 양자 컴퓨팅 기술을 적용한 컴퓨터를 이미 판매하고 있다. (단 이 회사의 제품이 진정한 양자 기반 컴퓨터인지 의문을 제기하는 전문가들이 있다.)

현재 이 회사는 512 큐비트 제품인 D-웨이브 2 시스템을 판매하고 있다. 또 올해 초에는 1,000 큐비트 컴퓨터를 출시할 계획이다. 나사(NASA)와 록히드 마틴(Lockheed Martin), 구글(Google)이 이 시스템을 테스트 중이다.

힐튼은 “써드파티 벤치마킹 결과에 따르면, 하드웨어가 범용 연산 소프트웨어보다 수만 배 빠른 속도를 자랑한다”고 강조했다. 그러나 최적화된 전통 알고리즘의 경우, 성능이 사실상 동일하다고 그는 덧붙였다.

캐나다 온타리오 주 런던 소재의 인포테크 리서치 그룹(Info-Tech Research Group)의 마이크 바티스타(Mike Battista) 애널리스트는 “연구가 계속되고 있다. 언젠가는 기술이 구현될 것이다. 그러나 현재 기술이 구현됐다고 확신을 갖고 말하기는 힘들다”라고 말했다.

게임화 (Gamification)
막연히 직원들이 자신이 해야 할 일을 하기를 기대할 수 있다. 또는 직원들이 해야 할 일을 하고 있을 경우 점수와 배지, 경쟁에서의 순위, 더 나아가 상품과 상금으로 보상하는 방법이 있다.

이 가운데 후자를 ‘게임화’라고 지칭한다. 새로운 개념은 아니다. 특정 소매점의 단골 손님으로 포인트를 적립한 적이 있다면, 이미 게임화를 경험한 것이다. 현재 고객과 직원들에게 동기를 부여하는 도구로 게임화가 활용되고 있다.

이 기법이 인기를 끌면서, 여러 업종의 기업과 사업체가 게임화를 시도하고 있다.

게이브 지커맨 컨설턴트는 “게임화란 게임에서 엔터테인먼트(즐거움) 외의 추가적인 아이디어를 활용하는 것이다. 단순한 엔터테인먼트가 아니라 몰입도를 창조해낸다. 대다수 사람들은 업무에 지루함을 느낀다. 단순히 게임화를 적용하는 것만으로는 부족하다. 이들 내부로 깊이 들어가, 더 즐겁게 일을 할 방법을 찾는다는 아이디어이다”고 설명했다.

게임화 벤더 큐스트림(Qstream) 창업자 던칸 레녹스 CEO는 이런 이유로 게임화에서는 사용성과 사용자 경험 개발에 노력을 기울여야 한다고 지적했다. 레녹스는 “엔터프라이즈 앱은 일반적으로 형편없는 인터페이스를 갖고 있다. 그러나 사용자는 군말 없이 이 앱을 사용해야 한다”라고 말했다.

지커맨은 게임화와 관련해 트레이닝에 초점을 맞추는 기업들이 많다고 말했다. 레녹스의 회사는 세일즈 담당자들에게 2분 동안의 온라인 세션으로 구성된 트레이닝 툴을 제공한다. 이 짧은 시간이 ‘흥미’를 유지시킨다. 또 경쟁적인 요소를 첨가해 몰입도를 유도한다.

게임화 회사인 번치볼(Buchball)을 창업한 라자트 파하리아 최고 제품 책임자(CPO)는 여기에 더해, 사용자와 직원이 자신의 행위를 통해 생성하고 있는 데이터를 중심으로 게임화를 추진해야 한다고 덧붙였다.

또 설계자들은 사용자가 대응을 하도록 유도하고, 목적에 부합하는 행동에 보상을 주게끔 주의를 기울여야 한다고 설명했다.

반응 프로그래밍 (Reactive programming)
하드웨어는 무어의 법칙에 따라 2년에 한 번씩 성능이 두 배로 높아진다. 그러나 소프트웨어에는 무어의 법칙이 적용되지 않았다. 하지만 반응 프로그래밍이 소프트웨어에도 이런 가능성을 제시하고 있다.

보스턴에서 활동하는 로빈 힐야드 컨설턴트는 반응 프로그래밍이란 사용자로부터 특정 작업을 요청 받았을 경우에만 한 가지 작업을 우수하게 처리하는 독립적인 소프트웨어 에이전트들로 구성되어 있다고 설명했다.

힐야드는 “에이전트는 사용자의 요청을 처리하지 못할 경우, 요청 받은 작업을 처리할 수 있는 다른 에이전트에게 넘긴다. 에인전트들로 구성된 네트워크는 강력한 성능을 발휘할 수 있다. 여러 지능과 정보를 통합할 수 있기 때문이다”고 말했다.

반응형 소프트웨어를 위한 플랫폼을 개발하고 있는 타이프세이프(Typesafe)를 공동 창업한 조나스 보너는 “동시 및 분산 운영이 일반화되어 있다. 개발자들이 사용해온 툴은 멀티코어 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅이 제기하는 도전에는 적합하지 않다. 복잡한 코드의 효과성이 떨어지기 때문이다. 그러나 반응 프로그래밍의 경우, 구현할 수 있는 크기와 복잡성에 한계가 없다”고 말했다.

그는 “기존의 절차에 바탕을 둔 소프트웨어 모델은 현실성을 잃어버렸다”고 덧붙였다.

물론 학습이 필요하다. 보너는 “프로그래머들이 반응 프로그래밍에서 생산성을 발휘하기까지 2~3달이 필요하다. 첫 주에는 많은 것을 읽어야 한다. 그러면 이해가 되기 시작할 것이다”고 말했다.

그에 따르면 대다수 프로그래머는 이 프로세스를 처음 접해도 이렇게 2달간 학습을 하면, 이후 속도를 낼 수 있다. 새 언어를 학습할 필요가 없기 때문이다. 대다수 반응 프로그래밍에는 자바(Java)가 사용된다.

힐야드는 “학습이 제 궤도에 오르면, 기존 쓰레드 모델보다 훨씬 쉽게 반응형 모델의 프로그램을 개발할 수 있으며, 자신이 원하는 것을 훨씬 쉽게 구현하고, 코드를 훨씬 쉽게 디버깅할 수 있다”고 설명했다.

힐야드에 따르면, 금융과 헬스케어 분야에서 반응 프로그래밍이 많이 사용되고 있다. 정보가 중요할뿐더러 시시각각 변하는 분야이다. 그는 “10년 이내에 반응 프로그래밍이 보편화 될 것이다”라고 전망했다.

AR (증강 현실)
스마트폰 카메라에 건물을 담는다. 그러면 GPS와 방향 센서, 여러 데이터 피드를 이용해 건물의 주소, 해당 건물에 입주한 사업체 명부가 건물 사진 위에 표시된다.

이것이 AR이다. 위키튜드 월드 브라우저(Wikitude World Browser)라는 스마트폰 앱이 이의 사례 중 하나가 될 수 있다.

휴스턴 소재의 기업용 트레이닝 자료 개발사인 퓨엘FX(FuelFX)의 오스카 디아즈 대표는 “AR은 디지털 세계를 실제 세계에 겹쳐 매끄럽게 보여주는 기술이다”고 설명했다. 또 사용자의 행위를 캡처한 동영상, 애니메이션, 오디오, 텍스트를 적용하는 것도 AR에 해당된다.

그에 따르면 AR을 통해 업무 현장에서는 실수와 트레이닝 시간을 4배로 줄일 수 있다. 또 작업자의 행위를 녹화해, 추후 확인을 하는 용도로도 활용할 수 있다. 그는 “더 이상 절차를 규정한 매뉴얼이 필요 없다”라고 말했다.

그러나 이 기술이 100% 구현되기 위해서는 스마트폰 뷰파인더가 아닌 고화질의 고글과 안경류가 필요하다. 아직 범용화되지 않은 기술들이다. 또 이중화된 그래픽을 실제와 구분할 수 없는 단계가 되어야 한다. 그런데 아직은 그 단계에 도달하지 못했다.

디아즈는 “AR은 무언가를 볼 수 있는 장치를 뿌리로 발전을 했다. 그런제 지금은 AR의 니즈를 충족하기 위해 이런 장치들이 발전하고 있다”라고 설명했다.

그는 1~2 기술 세대 이내에 AR의 표준으로 활용될 수 있는 지능형 아이웨어가 개발될 것이라고 전망했다. 그에 따르면 구글 글래스는 AR 구현에는 부족하다. 예를 들어, 전체 시야에 이미지를 중첩시킬 수 없다.

크리에이티브 스트래티지스(Creative Strategies)의 팀 바하린 애널리스트 또한 “AR이 확실하면서도 쉽게 가치를 제안할 수 있는 정도가 되어야 한다. 그러나 지금은 허울뿐이다. 정밀한 포지셔닝이 필요하다. 그런데 지금 당장은 여러 사람들을 확실히 설득시킬 수 있을 정도로 깨끗하게 전달을 하는 메카니즘이 없다고 판단한다”라고 말했다.

트랜션트 전자장치 (Transient Electronics)
TR(Transient Electronics)은 환경이나 인체에서 안전하게 ‘용해’되는 기기를 의미한다.

롭 엔더를 애널리스트는 “차세대의 ‘큰’ 기술이 될 것이다. 몇 십 년 이내에 인체에 기술을 집어 넣고, 사람과 기계를 연결하는 기술을 구현할 방법을 찾게 될 것이다”라고 전망했다.

그러나 아이오와 주립 대학(Iowa State University)의 레자 몬타자미 조교수는 “그러나 이직까지는 상용화되지 않은 기술이다. 더 나아가, 이를 연구하는 이들도 극소수다”고 말했다.

TR에는 용해가 되는 금속이 필요하다. 몬타자미 교수는 두 가지 방법으로 이를 실현시킬 수 있다고 설명했다. 첫째는 전도성과 수용성 모두를 갖고 있는 마그네슘 같은 금속 소재를 사용하는 것이다. 다음은 전도성이 있지만 용해성은 없으며, 중합체로 만들면 용해성을 갖고, 회로 자체에서 생산되는 온도에서 녹는 은과 같은 금속의 나노 입자를 사용하는 방법이다.

후자의 경우 변형 중합체가 나노 입자를 분산시켜, 회로를 ‘죽’과 같은 상태의 은으로 바꾼다. 이렇게 하면 장치에 저장된 데이터가 삭제되고, 더 나아가 장치 자체가 존재했다는 증거가 사라진다. 몬타자미에 따르면, 군에서 유용하게 사용할 수 있는 기술이다.

민간 부문에서는 회로를 파괴시킬 수 있는 스마트카드, 원격에서 효력을 없앨 수 있는 여권 등에 활용할 수 있다. 그러나 상용화까지는 몇 년이 필요하다.

이 기술은 인체 내부로 집어넣거나, 사람이 삼키게 되어 있는 진단용 의료 기기 분야에도 적용될 수 있다. 바하린은 “캡슐 형태의 카메라 등 유망한 분야가 많다. 그러나 안전성과 프라이버시 측면의 문제가 있다. 이 문제를 해결해야 한다”라고 말했다.

NDN (Named Data Networking)
(이메일과 파일 전송, 원격 로그온 등) 역사가 오래되고 많이 쓰이는 인터넷 앱의 경우 TCP/IP만으로 충분했다. 그런데 지금은 웹 데이터 검색, 비디오 스트리밍 등 데이터에 중심을 둔 앱이 인터넷을 지배하고 있다. 이에 프로토콜 기술 개선이 한창이다. 그리고 그 선두 주자가 NDN(Named Data Networking)이다.

시스코 펠로우(Cisco Fellow)로 NDN 콘소시움(NDN Consortium)의 기술 개발 연구에 참여하고 있는 데이브 오란은 “사용화된 기술은 아니다. 2~3년 내에 시장화될 그런 기술도 아니다. 하지만 언젠가 TCP/IP를 대체할 잠재력을 갖고 있다”고 말했다.

기본적으로 NDN은 호스트와 IP 주소라는 개념을 데이터 네임(Named pieces)와 이런 데이터 네임에 대한 호출 요청으로 바꾼다. 오란은 “인터넷에 위치한 데이터 ‘조각(Piece)’이 모두 이름을 갖게 된다. 클라이언트가 호출 요청을 할 수 있는 이름이다. 네트워크는 이런 요청을 데이터 조각을 갖고 있는 앱에 라우팅하고, 이후 호출자에게 데이터를 제공할 수 있어야 한다. 패러다임 자체가 바뀌는 것이다”고 설명했다.

프로토콜 내부에서 데이터를 암호화해야 한다. 또 네트워크가 센서 ID가 아닌 센서가 생성한 데이터를 찾을 수 있다는 점에서 NDN은 사물의 인터넷(IoT)에도 더 적합한 기술이다.

이 밖에 요청이 있을 경우에만 데이터를 전송한다. 따라서 NDN은 여러 형태의 공격을 방어할 수 있다. 그러나 속도 측면에서는 큰 장점이 없다.

VoIP는 1982년 개발된 이후 상업적으로는 아주 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 아직까지도 퍼블릭 스위치 기반의 전화 네트워크를 100% 대체하지 못하고 있다.

오란은 NDN의 도입도 이와 유세한 추세를 갖게 될 것으로 전망했다. 틈새 시장에서는 훨씬 빨리 NDN이 도입될 전망이다. 그러나 전혀 도입이 이뤄지지 않는 분야도 있을 것이다. 또 TCP/IP를 개선하는 정도에 그칠 수 있다.

* 라몬트 우드는 IT 전문 기고가다.dl-ciokorea@foundryco.com