전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 재계·경영

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 추석 KTX를 타며 떠올린 미래의 빅데이터 전송법

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

추석 명절 교통편 '고속도로'와 'KTX'

올해 추석 연휴가 길어 가족과 오랜만에 많은 시간을 같이 보낼 수 있어서 아주 좋았다. 서울, 울진, 봉화, 대전을 다니면서 전국을 한 바퀴 돌았다. 날씨가 좋아 바닷가 구경도 하고, 금빛으로 변해가는 들판도 즐겼다. 보통은 명절이 되면 교통이 가장 큰 관심사였다. 그런데 전국이 촘촘히 고속도로로 연결되어 있어 가을 경치를 만끽하면서 편하게 다닐 수 있었다.

  김정호 카이스트 교수

이렇게 명절 때 귀향과 귀성 때 주로 이용하는 대표적인 교통 인프라가 고속도로와 KTX라고 볼 수 있다.

4차 산업혁명 시대 속의 빅데이터의 원활한 흐름을 위한 데이터 연결선도 교통 인프라와 비유해서 이해할 수 있다. 고속도로와 KTX 의 특징을 교통량(Bandwidth), 도착 시간의 차이(Latency), 에너지소비량(Power Consumption), 공기오염(Noise coupling) 등으로 구별할 수 있다. 이러한 특징은 데이터 연결선에서도 마찬가지이다.

고속도로는 개별 자동차의 운행 자유도를 갖는다. 각 자동차가 차선이나 운행노선, 도착시간 결정의 자유를 갖는다. 그렇지만 교통량을 높이기 위해서는 차선 수를 높여야 한다. 그래야 동시에 많은 차량이 동시에 같이 이동할 수 있다. 일종의 병렬형(Parallel) 교통수단이라고 볼 수 있다. 따라서 늘어나는 교통량을 감당하기 위해서 차선을 계속 넓히거나 새로운 고속 도로를 계속 지어야 한다.

그래서 남북 방향의 고속도로로 경부고속 도로 뿐만 아니라, 중부고속도로, 중앙고속도로, 중부내륙 고속도로를 계속 건설해 왔다. 그런데 각 자동차마다 운전 습관, 자동차 성능, 휴게소 정차 여부에 따라 자동차의 각각 도착 시간이 많이 벌려 진다. 동시에 자동차들이 같이 도착하기 어렵다. 동시 도착이라는 개념이 없다. 건설 비용이 적지만 시간 관념이 적다고 볼 수 있다.

반면에 KTX는 상행선과 하행선이 분리된 각각 단일 노선을 사용한다. 그래서 일종의 직렬형(Serial) 운송 수단이다. 이 수단의 장점은 승객 수천 명이 동시에 도착한다는 점이다. 그래서 승객 도착의 간격이 작다. 시간을 잘 맞춘다. 그래서 승객 사이에 시간 지연이 최소화 된다. 승객 수송량을 높이기 위해서는 KTX 한 대에 싣는 승객 수가 많아야 하고, 객차 수가 증가해야 한다.

KTX가 국민 교통수단으로 자리잡고 있다. [자료=KTX]

그리고 KTX의 운행 속도가 더 높아져야 한다. 미래에는 1000 ㎞/h 속도로 다녀야 한다. 그러먄 비행기보다 빠를 수도 있겠다. 공기의 마찰을 줄이기 위해 KTX 를 위한 진공 터널도 생각해 볼 수 있다. 그래서 고속 KTX의 기술적 난이도가 아주 높다. 

4차 산업혁명 시대의 빅데이터 연결선 기술

고속도로와 KTX로 대표되는 교통 인프라의 개념과 4차 산업혁명 시대의 데이터 연결선의 관계가 매우 밀접하다고 본다.

빅데이터는 생산지인 IoT(센서 단말기), 센터나 반도체 메모리, 그리고 인공지능 처리를 위한 서버나, 컴퓨터, 스마트폰이 각각 공간적으로 분리되어 있기 때문이다. 한편으로 가정 내에서는 셋탑 박스와 TV 사이에 영상과 음성 디지털 신호를 보내야 한다. 인공지능 서버에서는 GPU와 디램 사이에 데이터를 빠른 속도로 주고 받아야 한다. 빅데이터의 생산자, 저장자, 그리고 소비자가 각각 다르기 때문이다.

이러한 디지털 데이터의 전송에도 고속도로와 KTX처럼 직렬형 데이터 전송 기술과 병렬형 데이터 전송 기술이 사용된다. 과거에는 주로 병렬형 데이터 통신 기술이 사용되었다. 값싸고 구현하기 쉽기 때문이다. 컴퓨터 PC 내부에는 과거에 하드디스크로 불리는 저장장치와 컴퓨터 계산 장치를 연결선으로 대표적 병렬 연결선인 리본 케이블(Ribbon Cable) 사용되었다.

그러나 리본 케이블은 컴퓨터 내에 공간을 많이 차지하고 공기 흐름을 방해하여 컴퓨터 냉각이 어려웠다. 더욱이 각각 수십 개의 병렬 연결선으로 도착하는 데이터의 도착 시간(Latency) 가 제각각 달랐다. 각 선의 조건이 다르기 때문이다. 그래서 빠른 속도로 동시에 계속 데이터를 보내기 어려웠다. 그리고 데이터 전송량을 높이기 위해서 계속 연결선 수를 늘리기 어려웠다. 공간을 차지하기 때문이다.

컴퓨터 내의 병열 데이터 전송을 위한 리본 케이블 케이블과 커넥터. [출처:가치창조 기술]

이러한 병렬 데이터 연결선의 문제를 극복하기 위해서 등장한 기술이 직렬 데이터 전송 기술이다. 선 한 개를 이용해서 초고속으로 디지털 데이터를 블록으로 보내는 기술이다. 대표적으로 컴퓨터와 주변 기기를 연결하는 USB(Universal Serial Bus) 연결선 기술이다. 송신(Tx), 수신(Rx) 두 개의 선으로 이루어져 있다. 앞으로 USB 의 속도는 10Gbps (1초에 100억개 비트)로 이상으로 지금보다 10 배 이상 빨라질 전망이다. 선이 간단해 연결선이 공간을 차지 하지 않는다.

또 다른 직렬 데이터 연결선 방식이 HDMI (High Definition Multimedia Interface) 기술이다. 요즈음 가정에서 디지털 TV 와 DVD 플레이어의 연결은 HDMI 연결선을 사용한다. 또한 컴퓨터와 빔 프로젝트의 연결도 HDMI 를 사용한다. HDMI 디지털 연결선을 이용해서 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)으로 표현되는 빛의 삼원색과 음향 디지털 신호를 보낸다.

앞으로 TV 화면의 초고해상도로 화면 해상도가 계속 증가하면서 HDMI 직렬 데이터 전송속도고 10Gbps (1초에 100억개 비트)로 높아질 전망이다. 이러한 디지털 데이터 전송 속도를 더욱 높이기 위해서 2층, 4층 객실 KTX 처럼 데이터 전송도 4층 (PAM4) 레벨을 사용하려는 시도가 생기고 있다. 기술 난이도가 높다.

가전 기기와 컴퓨터의 영상과 음성 데이터 전송을 위한 HDMI 케이블과 켄넥터. [출처: 아마존]

 

HDMI 직렬 데이터 통신 케이블의 데이터 전송의 품질을 보여 주는 아이 다이어그램(Eye Diagram) 측정 결과. [출처: KAIST]


직렬 vs. 병렬 기술의 장단점 고려해야

이처럼 직렬 데이터 통신 기술과 병렬 데이터 통신 기술은 각각 장단점을 갖고 있다. 여기에 전력 소모, 비용, 편리성, 기술 발전 단계도 고려해야 한다. 각 데이터 센터, 센서, 컴퓨터 등 각 체계 상황에 따라 직렬과 병렬 방식이 채택될 전망이다. 경우에 따라 두 가지 기술이 동시에도 사용될 수 있다.

이 모든 이유는 4차 산업혁명을 맞아 끊임 없이 빅데이터가 생산되고, 이를 끊임 없이 독점적으로 사용하려는 시도가 지속될 예정이기 때문이다. 누군가 클라우드와 빅데이터를 이용해서 정치, 사회, 경제를 지배하고자 하는 의도를 갖고 있는 한 필연적인 현상이다. 특히 인공지능은 데이터를 통해서 학습한다.

4차 산업혁명은 데이터를 먹고 산다. 우리는 지구상의 둥근 공간에 흩어져서 살고 있다. 마찬가지로 지구상의 데이터도 공간적으로 지구상에 둥글게 흩어져 있다.

 

joungho@kaist.ac.kr   

    

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
황대헌 "결승서 플랜B 급변경" [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 한국 남자 쇼트트랙 선수로는 처음으로 3개 대회 연속 메달을 따낸 황대헌(강원도청)은 "이 자리에 오기까지 너무 많은 시련과 역경이 있었다. 너무 소중한 메달"이라고 말했다. 황대헌은 "월드투어 시리즈를 치르면서 많은 실패와 도전을 했고, 그런 부분을 제가 많이 연구하고 공부해서 좋은 결과로 이어졌다"고도 했다. 황대헌은 15일(한국시간) 2026 밀라노·코르티나담페초 동계 올림픽 쇼트트랙 남자 1500m 결승에서 옌스 판트 바우트(네덜란드)에 이어 2위로 은메달을 거머쥐었다. 그는 2018 평창 대회 남자 500m 은메달을 시작으로 2022 베이징 대회에서 남자 1500m 금메달과 남자 5000m 계주 은메달을 땄다. [밀라노 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자= 황대헌이 15일(한국시간) 2026 밀라노·코르티나담페초 동계올림픽 쇼트트랙 남자 1500m 시상식에 오르며 주먹을 불끈 쥐고 있다. 2026.02.15 psoq1337@newspim.com 황대헌에게 이번 올림픽은 출발부터 쉽지 않았다. 지난해 11월 네덜란드 도르드레흐트에서 열린 2025-2026 국제빙상경기연맹(ISU) 쇼트트랙 월드투어 4차 대회에서 왼쪽 무릎을 다쳤다. 부상 치료가 완전히 끝나지 않은 상태에서 올림픽을 준비했다. 이날 결승은 9명이 함께 뛰었다. 황대헌은 "2022년 베이징 대회 때는 결승에서 10명이 뛰었다. 그리 놀라운 상황은 아니었다"며 "쇼트트랙 레이스의 흐름이 많이 바뀌어서 공부도 많이 했고, 계획했던 대로 경기를 풀어갈 수 있었다"고 설명했다. 이어 "경기 운영엔 다양한 전략이 있었다. 순간적으로 플랜B로 바꿨다"며 "자세한 내용은 제가 많이 연구한 결과라 소스를 공개할 수는 없다"며 미소를 보였다. psoq1337@newspim.com 2026-02-15 09:10
사진
최가온이 전한 긴박했던 순간 [서울=뉴스핌] 장환수 스포츠전문기자= "들것에 실려 나가면 그대로 끝이었어요." 2026 밀라노·코르티나담페초 동계올림픽 스노보드 여자 하프파이프에서 한국 설상 종목 사상 첫 금메달을 따낸 최가온(세화여고)이 가장 아찔했던 순간을 돌아봤다. 최가온. [사진=대한체육회] 최가온은 14일(한국시간) 이탈리아 밀라노 코리아하우스에서 열린 대한체육회 공식 기자회견에서 전날 결선 1차 시기를 떠올렸다. 그는 리비뇨 스노파크에서 열린 결선 1차 시기에서 크게 넘어지며 한동안 일어나지 못했다. 의료진이 내려와 상태를 확인했고, 들것이 대기한 긴박한 상황이었다. 최가온은 "들것에 실려 나가면 병원으로 가야 했고, 그러면 대회를 포기해야 하는 상황이었다"며 "포기하면 평생 후회할 것 같았다. 다음 선수가 기다리고 있어 시간이 많지 않았는데 잠시만 시간을 달라고 하고 발가락부터 힘을 주며 움직이려 했다"고 말했다. 다행히 걸을 수는 있었지만 코치는 기권을 권유했다. 최가온은 "나는 무조건 뛰겠다고 했지만 코치님은 걸을 수 없는 상태로 보셨다"며 "이를 악물고 계속 걸어보려 했고, 다리 상태가 조금씩 나아져 2차 시기 직전 기권을 철회했다"고 설명했다. [리비뇨 로이터=뉴스핌] 장환수 스포츠전문기자= 최가온이 13일 스노보드 여자 하프파이프 결선 1차 시기에서 넘어지자 의료진이 달려와 상태를 살펴보고 있다. 2026.02.13 zangpabo@newspim.com 1, 2차 시기 연속 실수로 벼랑 끝에 몰렸지만 3차 시기에서 반전이 일어났다. 최가온은 "긴장감이 오히려 사라졌다. 기술 생각만 하면서 출발했다. 내 연기를 완성하겠다는 생각뿐이었다"고 돌아봤다. 그리고 900도와 720도 회전을 안정적으로 연결하며 90.25점을 받아 극적인 역전 우승을 완성했다. 은메달을 차지한 교포 선수 클로이 김(미국)과 관계도 화제가 됐다. 최가온은 "클로이 언니가 안아줬는데 정말 행복했다. 그 순간 '내가 언니를 넘어섰구나' 하는 감정이 몰려왔고 눈물이 터졌다"고 했다. 이어 "경기 전에는 언니가 금메달을 땄으면 좋겠다는 생각이 들 정도로 마음이 복잡했다. 존경하는 선수라 기쁨과 서운함이 동시에 들었다"고 솔직하게 털어놨다. 부상 직후 재도전에 대한 두려움은 없었을까. 그는 "어릴 때부터 겁이 없었다. 언니, 오빠들과 함께 타며 자연스럽게 생긴 승부욕이 두려움을 이겨낸 것 같다"며 웃었다. [리비뇨=로이터뉴스핌] 밀라노-코르티나 2026 동계올림픽 스노보드 여자 하프파이프에서 금메달을 획득한 최가온 선수가 지난 12일 이탈리아 리비뇨 스노파크에서 열린 시상식에서 태극기를 들어 보이고 있다. 2026.02.13 photo@newspim.com 많은 눈이 내린 경기 환경에 대해서도 담담했다. "첫 엑스게임 때 눈이 정말 많이 왔는데 그때에 비하면 괜찮았다. 경기장에 들어갔을 때 함박눈이 내려 오히려 예쁘다고 느꼈다. 시상대에서도 눈이 내려 클로이 언니와 '이렇게 눈이 내리니 좋다'고 이야기했다"고 전했다. 몸 상태는 완전하지 않았다. 그는 "무릎이 아주 아팠지만 많이 좋아졌다"며 "올림픽을 앞두고 훈련 중 다친 왼쪽 손목은 귀국 후 점검해야 한다"고 밝혔다. 이어 "이번 올림픽에서 최고의 경기력을 보여드리지는 못했다. 기술 완성도를 더 높이고 긴장감을 다스리는 법도 보완하고 싶다"며 "먼 미래보다 당장 지금의 나보다 더 나은 선수가 되는 게 목표"라고 말했다. 최가온. [사진=올댓스포츠] 가족에 대한 고마움도 전했다. 최가온은 "아버지가 내가 어릴 때 일을 그만두고 이 길을 함께 걸었다. 많이 싸우기도 했지만 끝까지 포기하지 않고 함께해줘 지금 이 자리에 있는 것 같다"며 고개를 숙였다. 귀국 후 계획을 묻자 "할머니가 해주는 밥을 먹고 싶다. 친구들과는 파자마 파티를 하기로 했다"며 수줍게 웃었다. 금메달과 함께 포상금과 고급 시계를 받게 된 데 대해서는 "과분한 것들을 받게 돼 영광이다. 시계는 잘 차겠다"고 말했다. 스노보드 꿈나무들에게는 "하프파이프는 즐기면서 타는 게 가장 중요하다. 다치지 말고 즐기면서 탔으면 좋겠다"고 조언했다. 들것 앞에서 멈추지 않았던 17세의 선택은 결국 한국 설상 종목의 새 역사가 됐다. zangpabo@newspim.com 2026-02-14 22:35
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동