전자 설계 및 테스트 싱크탱크의 기술 전망

양자 컴퓨팅의 부상

양자는 혁신 및 투자 관점에서 코로나19 기간 동안 꾸준히 성장해 온 신기술입니다. 2022년은 양자 분야에 있어 도약의 해가 될 것입니다. 초전도 양자 시스템이 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 고정밀 테스트 및 측정에 대한 수요가 급격히 확대될 것입니다. 

100 큐비트 이상의 다중 양자 컴퓨터의 클라우드 도입

2022년에는 여러 기업이 100개 이상의 큐비트를 갖춘 양자 프로세서 유닛(QPU)을 클라우드에 출시할 예정입니다. 이러한 혁신은 확장(더 큰 양자 컴퓨터), 배포(더 많은 캘리브레이션), 반복성(디바이스 제조 수율) 등 디바이스 개발자에게 새로운 과제를 안겨줄 것입니다.

2큐비트 게이트 오류율의 혁신적 발전 

현재 2큐비트 게이트 오류율은 금융, 제약, 물류 응용 분야에서 양자 알고리즘 성능의 주요 제한 요소입니다. QPU 기술이 2큐비트 게이트 오류율의 개선을 입증함에 따라 2022년에는 시스템 노이즈가 사상 최저 수준으로 떨어져 양자 프로세서의 성능 향상에 기여할 것입니다. 이러한 발전은 작은 게이트 오류율을 측정하고 QPU 크로스토크를 안정적이고 효율적으로 이해해야 하는 새로운 과제를 창출합니다.

회복력 있는 공급망

현재의 공급망 차질(반도체 칩 및 원자재 부족과 혼잡한 항만 및 트럭 운전자 부족 등의 물류 제약이 맞물림)로 인해 2022년에도 생산 제약이 지속될 병목 현상이 발생했습니다. 이제 공급망 탄력성은 지속되는 변동성에 대처하는 기업 역량의 핵심입니다. 기업들은 경쟁 우위를 확보하기 위해 미래 지향적인 공급망 구축에 노력을 점점 더 집중할 것입니다. 또한 환경, 사회, 지배구조(ESG) 리스크를 완화하기 위해 지속 가능한 공급망이 최우선 과제가 될 것입니다.

공급망은 더욱 민첩하고 디지털화될 것입니다
디지털 기술은 공급망 생태계에 새로운 역량을 구축할 것입니다. 향상된 자동화와 가시성을 통해 기업은 더욱 기민해지고 변동성에 신속하게 대응할 수 있게 됩니다.

자율 주행 공급망이 현실화됩니다
인지 자동화가 널리 내재화됨에 따라 공급망은 더욱 지능화될 것입니다. 이를 통해 자동화가 권고안을 제시하고, 결과를 예측하며, 궁극적으로는 자율적으로 의사결정을 내릴 수 있게 될 것입니다.

비즈니스 연속성 계획 및 리스크 완화
단일 글로벌 공급업체에 의존하는 대신, 중단을 줄이기 위해 다중 소싱 및 지역화로 전환될 것입니다. 이는 공급망 탄력성을 결정하는 중요한 요인이 될 것입니다.

탄력성을 위한 설계
제품 설계 시 조달하기 쉬운 표준화된 부품을 통합하여 기업이 중단 상황에 신속하게 대응할 수 있도록 할 것입니다. 핵심 부품에 대한 안전 재고를 유지하는 것이 기존의 '적시 생산(just in time)' 재고 접근 방식을 대체하게 될 것입니다.

가상 협업이 더욱 고도화될 것입니다

팬데믹을 통해 기업들은 다양한 배경을 가진 인력으로도 성공할 수 있음을 확인했습니다. 2022년에는 가상 협업이 더욱 정교해질 것이며, 기업들은 혁신적인 기술을 활용해 생산성을 높일 것입니다. 이러한 원격 협업의 새로운 물결은 서로 연결된 시스템의 복잡한 네트워크를 형성할 것이며, 이 안에서 원활하고 안전한 경험을 보장하기 위해서는 테스트 및 측정 기술이 필수적일 것입니다.

• 가상현실/증강현실/혼합현실(VR/AR/MR) 기술은 보다 향상된 시각화를 가능하게 할 것입니다. 제품 설계 분야에서 디지털 트윈을 활용하면 실제 제품을 제작하기 전에 설계 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 이러한 시뮬레이션을 통해 원격 팀 간에 설계 협업을 진행하고, 전반적인 프로세스를 개선하며, 제품 개발에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
• 창고 내 로봇이나 물류용 배송 드론 등 자동화 시스템을 활용한 원격 모니터링을 통해 데이터를 수집·통합하면, 원격 근무자들이 이를 실시간으로 공유하고 모니터링할 수 있게 될 것입니다.

엔터프라이즈 IT

2025년까지 시티즌 개발자가 주류를 이룰 전망
CIO들에게 가장 큰 도전이자 기회는 시티즌 개발을 통한 IT의 민주화입니다. 시티즌 개발자는 IT 부서가 아닌 다른 사업부나 기능 부서에 소속되어 있습니다. 2027년까지 조직 내 시티즌 개발자의 수는 기존 개발자 수의 5배에 달할 것으로 예상됩니다.

• 모든 워크플로가 자동화되고 간소화되며 상호 연결되면서 디지털 전환의 속도가 가속화됨에 따라, 더 많은 앱에 대한 끝없는 수요가 촉발되고 있습니다.
• 노코드(no-code) 및 로우코드(low-code) 플랫폼에 인공지능(AI), 머신러닝(ML), 자연어 처리(NLP)를 비롯한 지능형 기술이 광범위하게 도입됨에 따라, 일반 개발자들도 자동화 작업을 수행할 수 있게 되었습니다. 이러한 변화의 결과로, CIO들은 더 이상 자원 제약에 시달리지 않게 되어 디지털 전환 노력을 신속하게 확대해 나갈 수 있게 될 것입니다. 다만, 앱과 서비스로 구성된 전체 생태계에 걸쳐 사용자 경험을 지속적으로 모니터링하고 테스트해야 할 것입니다.
• 시민 개발자로의 전환은 CIO들이 시민 개발자와 사용자의 보안을 보장하기 위해 네트워크에 대한 실시간 가시성을 확보해야 하므로 보안 부담을 가중시킬 것입니다. 시민 개발자의 부상은 지속적인 지능형 테스트 자동화에 달려 있으며, 이를 통해 모든 것이 사용자의 기대대로 작동하고 시스템이 안전하게 유지되도록 보장해야 합니다.

엔터프라이즈 시스템에서는 클라우드 우선 조합형 아키텍처가 모놀리식 레거시 아키텍처를 대체할 것입니다.

• IT 조직은 전례 없는 수준의 적응성, 기능성, 고객 경험, 확장성 및 견고성을 달성하기 위해 다양한 공급업체의 클라우드 기반 솔루션을 API 기반으로 통합하여 기업의 디지털화를 가속화할 것입니다.
• 모든 기업은 클라우드 서비스 공급업체, 솔루션 제공업체, 비즈니스 파트너 네트워크의 성능, 안정성 및 보안에 점점 더 의존하게 될 것입니다.
• 네트워크 가시성 및 네트워크 디지털 트윈 솔루션은 여러 기업 그룹의 네트워크 전반에서 필요한 수준의 성능, 신뢰성, 그리고 가장 중요한 보안을 촉진할 수 있는 새로운 방법을 찾아야 할 것입니다.

IoT

기기가 아닌 구독 서비스가 중심이 됩니다
커넥티드 기기는 전 산업 분야에 걸쳐 어디에나 존재하며, 이제 핵심은 구독 서비스를 제공하는 것입니다. 2022년에는 지능형 기술을 통해 기업이 고객을 개별 세그먼트로 대우하고 초개인화된 서비스를 출시할 수 있게 될 것입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 스마트 냉장고는 개인의 선호도(글루텐 프리)에 따라 일주일 동안의 식단 메뉴 옵션을 제시한 후, 식사에 필요한 누락된 재료를 선호하는 식료품 배송 서비스를 통해 쇼핑 목록으로 자동 제안합니다.
• 2025년까지 이러한 유형의 개인화된 서비스는 급격히 성장하여 미국 가구의 50퍼센트 이상이 최소 하나 이상의 구독을 보유하게 될 것입니다.

전통 산업이 구독/사용량 기반으로 전환될 것입니다
롤스로이스는 사용량에 따라 엔진을 대여하고, 기차는 마일당 리스됩니다. 온디맨드 경제가 계속 확장됨에 따라 구독 모델은 비즈니스 및 소비자 시장으로 확대될 것입니다. 여기에는 자동차, 주방 가전, 자동화 서비스가 포함됩니다. 이러한 서비스의 가용성을 최적화하기 위해 2024년까지 예측 유지보수가 표준으로 자리 잡음에 따라 커넥티드 인프라는 수리 또는 교체가 필요한 시기를 알려줄 것입니다.

자율주행차가 서비스형 모빌리티(MaaS)로의 전환을 가속화합니다
자율주행차의 등장과 구독 기반 서비스로의 전환은 더 이상 자동차를 소유할 필요가 없는 세상과 일치합니다. 2025년까지 소비자는 언제 어디서나 원하는 곳으로 갈 수 있는 서비스 대여 모델로 전환할 것입니다. 자율주행차의 또 다른 장점은 사용자가 위치를 최적화하여 예상 활용도를 극대화할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 실시간 및 과거 데이터를 분석하여 예측 분석을 구동함으로써, 최소한의 차량을 사용하여 자동차를 원하는 모든 사람이 필요할 때 이용할 수 있도록 보장합니다.

IoT는 소매 경험을 혁신할 것입니다.

• 이번 1세기가 끝나기 전에 모든 소매점에는 계산대나 계산원이 사라질 것입니다. 지능형 기술과 RFID 태그가 모든 품목을 추적하고 고객의 신용카드/은행 계좌로 자동 청구하여 오프라인 쇼핑 경험의 마찰을 없앨 것입니다.
• 2024년까지 로봇이 매장과 창고/풀필먼트 센터 양쪽에 널리 배치되어 소매업계의 인간 일자리 수를 더욱 줄이게 될 것입니다.
• 슈퍼마켓은 리테일 종말의 다음 희생양이 될 것입니다. 가정과 매장 전반에 RFID 태그가 보편화됨에 따라 슈퍼마켓은 물리적 매장의 필요성을 없애고 창고에서 고객에게 직접 배송할 것입니다.
• 젊은 소비자의 요구를 충족하고 상품 배송을 가속화하기 위해 2025년까지 드론 배송이 표준이 될 것입니다.

헬스케어 진단
IoT가 분석을 엣지로 이동시키기 시작한 것처럼, 이제 헬스케어 분야에서도 이러한 현상이 일어나고 있습니다. 애플 워치와 같이 점점 더 정교하고 공인된 기기를 통해 개별 환자는 집에서 원하는 시간에 자신의 기기로 다양한 진단을 직접 수행할 수 있는 기술을 갖추게 되었습니다. 이러한 트렌드는 새로운 시장으로 확장되어 2024년까지 대부분의 가정에 다양한 자율형 예비 진단 솔루션을 제공할 것입니다.

보안

공급망 사이버 위험이 급증할 것입니다
기술 의존도가 높아짐에 따라 해커들이 IIoT 및 공급망을 포함한 기타 핵심 인프라 타겟으로 눈을 돌리면서 공급망에 대한 사이버 보안 위험과 취약성은 점점 더 큰 우려 사항이 될 것입니다. 탄력적인 공급망을 설계하려면 전체 생태계를 연결하고 해커의 끊임없는 공격이 성공하지 못하도록 보장해야 합니다.

2025년까지 SecOps가 최우선 운영 과제가 될 것입니다.

• 보안 침해가 모든 산업에 점점 더 큰 위협이 됨에 따라, 기업들이 초연결 디지털 세상에서는 보안이 최우선되어야 한다는 것을 깨달으면서 2022년에는 DevOps가 마침내 DevSecOps로 대체될 것입니다.
• 정보기술 보안 및 운영 팀은 도구, 프로세스, 기술을 협업하고 통합하여 조직을 안전하게 보호할 것입니다. 보안 감사와 자체 주도형 공격은 위험을 완화할 수 있는 유일한 생존 가능한 방법이 될 것입니다.

커넥티드 시스템의 보안을 강화하기 위한 표준이 도입될 것입니다.

• 연결된 모든 기기는 해커가 악용할 수 있는 또 다른 공격 벡터를 제공합니다. 연결된 시스템의 복잡성으로 인해 조직은 문제가 발생하는 위치를 파악할 수 없었습니다. 2023년 말까지 IoT 시스템에 단일의 안전한 인터페이스를 제공하여 공격 표면을 좁히고 시도된 침해와 성공한 침해에 대해 더 나은 가시성을 제공하는 표준이 등장할 것입니다.
• 신뢰와 보안이 무엇보다 중요한 점점 더 연결되는 세상에서는 새로운 보안 전술이 필수적일 것입니다. 공격자가 취약점을 악용하기 전에 커버리지의 격차를 파악하고 취약점을 수정하는 것은 모든 조직에게 경쟁 우위가 될 것입니다.

디지털 혁신 및 연결성

대역폭에 대한 만족할 줄 모르는 수요가 있을 것입니다
대역폭에 대한 수요는 줄어들지 않고 계속 증가하고 있으며, 디지털 해일처럼 밀려오고 있습니다. 오늘날의 세상에서는 고해상도 이미지, 4K 및 8K 비디오, 멀티플레이어 게임 및 원격 의료와 같은 역동적이고 대화형 경험 등 더 많은 기기가 더 풍부한 콘텐츠를 송수신하고 있습니다.

차세대 무선 기기에 대한 고객의 기대를 충족하려면 크기, 중량, 전력 및 비용(SWaP-C)을 대폭 줄일 수 있는 획기적인 혁신이 필요합니다
대역폭과 신뢰성에 대한 만족할 줄 모르는 욕구는 고정 플랜트와 사용자 장비(UE) 모두에서 무선 인프라의 엄청난 복잡성을 야기했습니다. 새로운 RF 대역, 고급 변조 형식 및 기법이 복잡성 증가의 원인이 되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 소비자는 UE의 비용이나 크기 증가를 용납하지 않으며 훨씬 더 긴 배터리 수명을 요구합니다. 필요한 SWaP-C 감소를 달성하려면 원치 않는 열을 추출하면서 수백 개의 mmWave 부품을 상호 연결할 수 있는 고급 패키징 기술과 마이크로회로 제조의 획기적인 접근 방식을 포함한 다각적인 접근 방식이 필요합니다.

5G는 다양한 산업 전반에서 디지털 혁신을 가속화할 것입니다.

• 이번 10년대 말까지 혁신의 속도는 계속해서 빨라질 것입니다. 2022년에는 대규모 5G 보급이 대역폭 제약을 해소하며 변화의 속도를 극대화할 것입니다. 배포, 디바이스 인증, 네트워크 구축이 지속적으로 확대될 것이며, 개방형 무선 접속망(O-RAN)이 성숙해짐에 따라 대규모 5G 배포가 뒤따를 것입니다.
• 2022년에는 5G 디바이스가 어디에나 존재하게 될 것입니다. 초점은 향상된 지연 시간과 신뢰성을 갖춘 새로운 산업용 IoT 디바이스에 맞춰질 것입니다. 농어촌 지역의 5G 커버리지는 여전히 제한적일 것이며, 5G 지원 자율주행차(레벨 4)는 2022년에 상용화되지 않을 것입니다.
• 3GPP 릴리즈 16 및 17, 그리고 그 이후 버전에 대한 지속적인 투자는 지연 시간 단축, 신뢰성 및 측위 개선과 같은 새로운 기능에 집중될 것이며, 이를 통해 차량용, 산업용 네트워크 및 공장 자동화에서 새로운 사용 사례가 활성화될 것입니다.
• 5G는 필요한 곳에 인공지능을 분산시키고 더 나은 제어와 낭비 감소를 통해 모든 프로세스의 효율성을 향상시킴으로써 유비쿼터스 컴퓨팅의 다음 단계를 구현할 것입니다.

6G: 생각보다 많은 일이 일어나고 있습니다:

• 2028년까지 5G 네트워크가 보편화되어 '모바일 통신'이라는 범위를 훨씬 뛰어넘는 수직 산업(산업용 IoT, 디지털 헬스케어, 스마트 시티, 현재는 개념에 불과한 확장 현실(XR) 응용 프로그램 등)을 지원함으로써 5G의 원래 비전을 실현할 것입니다. 같은 해에 최초의 상용 6G 네트워크가 가동되어 응용 프로그램, 컴퓨팅, 통신을 통해 물리적, 디지털, 인간 세계의 융합을 위한 기반을 마련할 것입니다. 이는 마침내 만물인터넷(IoE)을 창조할 것입니다.
• 2028년 6G의 출시는 이미 진행 중인 연구를 통해 가능해질 것입니다. 또한 2022년에는 학계, 정부, 산업계의 투자가 더욱 확대될 것입니다. 이 연구는 6G에 대한 비전을 현실화하는 방법을 제시할 것입니다. 6G는 모바일 통신을 우리의 전문적이고 개인적인 삶의 더욱 근본적인 부분으로 만들 것입니다.

디지털 트윈의 도입은 제품을 설계, 제작, 제공하는 방식을 영원히 바꿀 것입니다.

• 조직들이 디지털 혁신을 발전시키기 위해 노력함에 따라 가상 시스템의 한계를 인식하고 디지털 트윈을 점점 더 많이 도입하게 될 것입니다. 예를 들어 자율주행차와 같은 신흥 산업에서는 제조업체에게 실수의 여지가 없으며, 디지털 트윈을 통해 모든 경우의 수를 시뮬레이션하고 설계를 지속적으로 개선할 수 있습니다.
• 디지털 트윈은 더욱 효율적이고 실용적이며 증가하는 규제 부담을 충족하는 설계 및 시뮬레이션 접근법을 제시합니다. 가상 모델과 달리 디지털 트윈은 물리 시스템의 성능, 유지보수, 상태 데이터를 실시간으로 업데이트하여 의사결정을 개선합니다. 디지털 혁신의 속도에 발맞추기 위해 디지털 트윈은 제품 설계의 필수적인 부분이 될 것입니다.

인공지능(AI), 머신러닝(ML), 클라우드화 기술은 미래 네트워크를 더욱 가속화할 것입니다.

• 여기에는 코어 네트워크 변환 및 향상된 이동성은 물론, O-RAN, 5G 코어 네트워크, mmWave 이동성을 포함하여 텔레콤을 점점 더 활성화할 새로운 소프트웨어 기술이 포함될 것입니다.

인공지능은 또한 테스트, 분석 및 자동화를 지속적으로 혁신할 것입니다.

• AI/ML은 단순한 테스트 실행뿐만 아니라 정보에 입각한 의사결정을 위해 데이터를 사용하는 방식에 있어서 자동화의 핵심입니다. 테라바이트 규모의 데이터를 클라우드로 이동하는 것보다 알고리즘을 데이터가 있는 곳으로 이동하는 것이 훨씬 효율적이므로, 이동 중인 데이터에 대한 인사이트를 더 빠르게 얻을 수 있도록 돕는 몇 가지 진화된 기술들을 보게 될 것으로 기대합니다.
• 디지털 중심 세상의 복잡성이 증가함에 따라 코드 테스트만으로는 효과가 없습니다. 2022년에는 코드 준수 여부만으로 소프트웨어 배포 가능 여부를 결정할 수 없을 것입니다. 이는 'AI' 기술을 사용하는 시스템이 증가하고 모든 응답이 결정론적이지 않아 'AI를 테스트하기 위한 AI'가 필요한 상황에서 특히 그렇습니다. 지능형 테스트 자동화는 복잡하게 연결된 세상이 정확히 필요한 대로 작동하도록 보장하는 데 필수적일 것입니다.

지속 가능성 및 ESG는 계속해서 핵심 초점이 될 것입니다.

공급망은 지속 가능성을 수용할 것입니다
조직들이 ESG 리스크를 완화하기 위해 노력함에 따라 지속 가능한 공급망을 우선시할 것입니다. 지속 가능한 공급망에는 다음이 포함됩니다.

• 배송 및 물류 계획에서 탄소 발자국을 줄이고, 여러 시스템에 걸쳐 탄소 회계 플랫폼을 구축하여 배출량 데이터를 모니터링합니다.
• 환경에 영향을 미치는 폐기물을 최소화하고 원자재 비용을 절감하기 위해 순환 공급망(축소, 재사용, 재활용 및 재제조)을 구축합니다.
• 공급망 무결성. 공정하고 합법적인 노동 관행부터 책임 있는 소싱에 이르기까지 윤리성과 규정 준수가 점점 더 중요해질 것입니다.
• 기후 스마트 공급망. 이를 통해 환경 변화가 자재 가용성에 미치는 영향을 평가하고 공급망에 대한 잠재적 중단 요인을 식별합니다.
• 지속 가능한 공급망을 구축하려면 탄소 발자국을 최소화하기 위한 포괄적인 테스트와 검증이 필요합니다.

가정을 위한 지속 가능성 등급

• 현재 가정에 연결된 디바이스가 과도하게 늘어나면서 지속 가능성 노력이 영향을 받고 있습니다. 2025년까지 가정용 에너지 등급은 스마트 에코시스템을 반영하고 가정 내 연결된 디바이스의 효율성을 평가하게 될 것입니다. 이 등급은 특히 밀레니얼 세대와 Z세대에게 중요한 주택 매매/임대 기능이 될 것입니다.
• 모든 것이 디지털화됨에 따라 복잡한 시스템, 서비스, 앱 웹이 형성되고 있으며, 이를 통해 모든 것이 예상대로 작동할 뿐만 아니라 환경에 미치는 영향도 최소화되도록 보장하기 위해서는 엄격한 자동화 테스트가 필요합니다.

넷제로를 향한 노력이 더욱 확대되어야 합니다.
2050년까지 탄소 순배출량 제로를 달성하기 위한 노력에는 일련의 신기술 도입이 필요합니다. 그러나 이는 대기 중에 이미 존재하는 탄소를 해결하지는 못합니다. 균형을 바로잡기 위해서는 이번 디케이드(10년)가 끝나기 전에 산업 규모의 탄소 격리 또는 포집 형태가 마련되어야 합니다.