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연구ㆍ행정부서 상상을 현실로, 진화하는 ICT세상, 고객과 함께 ICT미래를 열어가겠습니다.

부서 소개

SW기반기술연구본부

  • 고성능컴퓨팅연구그룹
    고성능컴퓨팅연구그룹은 지능정보기술, 바이오, 제조설계, 콘텐츠 제작 등 미래 신성장 산업 및 거대과학 기술분야 문제 해결에 필수적인 초고성능 컴퓨팅 환경 구축을 위해 차세대 반도체 기술 기반 컴퓨팅 가속 하드웨어 시스템과 시스템 소프트웨어(운영체제/가상화/스토리지/분산·병렬처리 등) 원천 기술을 연구·개발하고 있습니다.
    주요 연구 분야는 고성능 컴퓨팅 시스템, 스토리지 시스템, 인공지능 컴퓨팅 기술입니다.
    현재 미래창조과학부 R&D 사업으로, 대규모 딥러닝 고속 처리를 위한 HPC 시스템 기술, 엑사스케일급 고성능 스토리지 원천기술, GPU 마이크로 서비스 기술 개발을 수행하고 있습니다.

    ① 엑사스케일급 클라우드 스토리지 기술개발
    2020년 ‘엑사스케일 컴퓨팅 시대’를 맞아 데이터 축적·활용·재사용 등에 기반한 데이터 중심 경제를 선도하기 위하여, 개방형 하드웨어 기반으로 엑사급 저장 공간 확장성, 입출력 성능, 내결함성을 제공하고 도입/운영 비용을 절감할 수 있는 소프트웨어 정의 엑사스케일 스토리지 플랫폼 기술 개발

    ② 대규모 딥러닝 고속 처리를 위한 HPC 시스템 개발
    인공지능 기술의 접목이 가능한 의료, 복지, 교육, 재난 등의 분야에서 딥러닝 트레이닝의 고속처리를 위한, 계산/통신 가속 FPGA 기반으로 딥러닝 분산 프레임워크를 최적화한 HPC 시스템 개발

     이미지 <엑사스케일 클라우드 스토리지 플랫폼 개념도>

     이미지 <대규모 딥러닝 고속 처리를 위한 HPC 시스템 개념도>
  • 클라우드컴퓨팅연구그룹
    클라우드컴퓨팅연구그룹은 4차 산업혁명 및 미래 지능형 신서비스에 요구되는 클라우드 및 컴퓨팅 인프라 연구를 수행하고 있으며, 주요 연구분야는 클라우드 데이터센터, 차세대 컴퓨팅 인프라 구조 및 SW, 서비스 융합 클라우드 기술 등입니다.
    현재 사업으로는 클라우드 인프라를 위한 초절전형 고집적 마이크로 서버 시스템 기술, 고속 클라우드 서비스를 위한 인-메모리 기반 모듈형 가상 데스크탑 시스템 기술 및 하이브리드 클라우드 환경에서의 인프라 서비스 운용을 위한 클라우드 서비스 브로커리지 핵심 기술 개발을 수행하고 있습니다.

    ① 클라우드 인프라를 위한 초절전형 고집적 마이크로 서버 시스템 기술개발
    다양한 규모의 고성능/저비용 클라우드컴퓨팅 인프라 구성과 국산 컴퓨팅 서버 개발을 위하여, 컴퓨터 및 네트워킹을 통합 제공하는 초절전형/고집적 서버 하드웨어, 대규모 분산 공유메모리를 제공하는 가상화 시스템 소프트웨어 기반의 고성능/저비용 클라우드 컴퓨팅 서버 시스템 및 관련 기술 개발

    ② 고속 클라우드 서비스를 위한 인-메모리 기반 모듈형 가상 데스크탑 시스템 기술 개발
    언제 어디서나 다양한 사용자 단말장치를 통해 지속적인 클라우드 서비스를 실시간으로 제공하기 위해, 사용자 요구에 적합한 고속의 가상 데스크탑 환경을 제공하는 인-메모리 (In-Memory, 메모리 상주형) 기반 모듈형 가상 데스크탑 플랫폼 기술을 개발

    ③ 하이브리드 클라우드 환경에서의 인프라 서비스 운용을 위한 CSB 핵심기술 개발
    하이브리드 클라우드 환경에서 글로벌-국내 클라우드간 상호운용성을 확보하고, 클라우드간(Cloud-across) 서비스 이동성 및 서비스 데이터 고속 접근을 제공하는 CSB 핵심기술 개발


     이미지 <초절전형 고집적 마이크로 서버 시스템 기술 개념도>

     이미지 <In-Memory 기반 가상 데스크탑 개념도>

     이미지 <CSB 핵심기술 개념도>
  • 고신뢰CPS연구그룹
    고신뢰 CPS 연구 그룹은 물리 시스템을 모니터링하고 제어하는 CPS (Cyber-Physical System)에 관련된 통합적인 연구를 수행하고 있습니다. CPS 기반 기술인 RTOS, 미들웨어, 모델링, 시뮬레이션, 검증 기술을 통하여 가용성, 신뢰성, 안전성, 무결성, 유지보수성을 보장하는 연구를 수행하고 있습니다. 또한, CPS 기반 기술을 국방, 항공, 드론, 자동차, 조선 분야에 적용하고 있습니다.

    ① CPS(Cyber-Physical Systems) SW 기술
    - 사이버-물리 시스템(Cyber-Physical Systems)은 컴퓨팅 장치와 같은 사이버 시스템(Cyber System)을 통해 실세계의 사람‧운영환경‧기계장치와 같은 물리 시스템(Physical System)을 네트워크로 통합하여 신뢰성 있게 자율제어하는 시스템입니다.
    - CPS기술은 인간 주변의 물리시스템에 장착된 센서를 통해 데이터가 수집되고 사이버상의 통신망을 통해 연동된 소프트웨어가 데이터 분석을 통해 물리 현상을 분석하고 제어하는 기술로써 CPS시스템을 개발 및 검증하기 위한 모델링 및 시뮬레이션 기술, 분산 환경에서 동작하는 시스템을 신뢰성 있게 연동하기 위한 통신 미들웨어 기술, 운영 중 시스템의 신뢰성을 보장하기 위한 자율제어 기술 등으로 구성됩니다.

    ②고신뢰 CPS SW 플랫폼 기술
    - 임베디드 시스템이 더욱 복잡해 짐에 따라 CPS 기술의 기반 기술인 고신뢰 임베디드 RTOS (Embedded Real-Time Operating System; 운영체제) 의 사용이 많아지고 있습니다.
    - 기존의 임베디드 OS에서는 성능이 가장 중요한 요구 사항이었으나, 적용 범위가 안전성을 중시하는 시스템에도 확대되면서 신뢰성, 보안성, 오류 감내성 등도 중요한 요구 사항으로 고려되고 있습니다.
    - 본 분야에서는 이러한 요구사항을 만족시키기 위해 안전 커널 개념에 기반한 두 가지 형태의 분할 OS 기술을 연구하고 있습니다.
    - 첫번째는 안전성을 최우선으로 고려한 가벼운 구조의 OS 기술로, 항공용 SW의 실시간 운영체제 표준인 ARINC-653을 준수하는 Qplus-AIR를 개발하였습니다.
    - Qplus-AIR는 항공 SW 인증 기준인 DO-178B의 최상위 수준인 Level A 수준을 만족하고 있으며, 실제 무인기에 탑재되어 시험 비행에 통과하였습니다.
    - Qplus-AIR를 확장하여 다중코어와 분산시스템을 지원하도록 확장하였습니다. 또한, 분산 시스템에 적합하도록 고신뢰성을 위한 정형검증, 오류 감내, 다중코어 리소스 분할 기술 등을 적용한 분산 SW 플랫폼을 개발하였습니다.
    - 두번째는 최근 임베디드 AP의 가상화 지원과 고성능화에 기반하여 여러 OS의 동시 실행을 지원하는 다중 OS 관리자 기술로, 고성능을 요구하는 영역과 고신뢰를 요구하는 영역을 하나의 시스템에서 함께 운영 가능한 Qplus-HYPER를 개발하고 있습니다.
    - 예를 들어 자동차 환경에서 고성능을 요구하는 대쉬보드, 네비게이션, 뒷좌석 디스플레이 등의 영역과 고신뢰가 요구되는 제어/통신 영역을 하나의 시스템에서 함께 운영하여, 여러 시스템 장착으로 인해 발생되는 공간/무게/소모전력을 최소화하여 생산 비용을 대폭 절감할 수 있습니다.
    - 또한 Qplus-HYPER 자체의 안전성 극대화를 위해 정형 검증을 수행하고 Automotive SPICE 레벨 3 인증을 획득하였습니다.
    - 또한 선행 개발한 OS를 드론(멀티콥터) 분야에 특화해서 고신뢰 프로세스 기반 개방형 드론용 SW 플랫폼 기술을 연구하고 있습니다.



     이미지 <CPS 기술 개념도>

     이미지 <고신뢰 CPS 시스템 SW의 개념도>

     이미지 <고신뢰 CPS 기술의 드론 적용 사례>
  • 임베디드시스템연구그룹
    전세계적인 4차산업 메가트렌드 속에 임베디드시스템연구그룹은 산업현장의 초지능화를 위한 핵심 시스템과 SW 기술을 리딩하고 있습니다.임베디드시스템연구그룹은 개방형 SW 플랫폼에 대한 지속적 연구를 진행해왔으며, ICT와 국가 주력 산업간의 융합을 통한 신부가가치 창출 및 차세대 시스템 경쟁력 강화에 주력하고 있습니다.특히, 국가 경쟁력 강화를 위해 본 연구그룹은 스마트 국방, 스마트 자동차, 스마트 에너지, 스마트 모바일, 스마트 홈 등의 분야를 핵심 산업 분야로 선정하고 민수군수 분야를 위한 온디바이스 가속 SW, 자율주행 분야의 Automotive HPC, 스마트 모바일을 위한 웹 고속화 기술, AMI/IoT 분야의 저전력경량 IoT OS, 스마트홈을 위한 자가적응형 SW 프레임워크
    기술 등에 대한 R&D 역량을 강화하고 있습니다.임베디드 리눅스, 저전력초경량 IoT OS 등 장기간 축적된 경험을 바탕으로 HW에 최적화되는 SW 융합과 같은 새로운 영역을 개척하여 산업 현장에서 필요로 하는 기술 공급과 온라인, 오프라인 기술 지원도 병행하고 있습니다.

    ① 임베디드 리눅스 기반 SW 플랫폼 기술 연구
    - 끊임없이 진화하는 IT 서비스 환경에서 제한된 컴퓨팅 자원을 효율적으로 활용하여, 사용자가 원하는 다양한 플랫폼과 기기에 최적의 성능을 이끌어내는 임베디드 SW 플랫폼 기술을 개발하고 있습니다.
    - 자가적응형 SW 프레임워크 기술은 이기종 IoT 디바이스를 위한 응용 Multi-QoS 지원을 위해 자가적응형 응용과 프레임워크 원천 기술 개발과 핵심 기술 국제 표준화를 진행하고 있으며, 고가용성 네트워크 운영체제 기술은 고장 감내 및 고속 데이터 동기화를 지원을 통해 무중단 라우팅 서비스 제공하는 운영체체의 고가용성 기술을 개발하고 있습니다.
    - 이기종 멀티코어 클러스터 기반 운영체제 기술은 HW 개발자와 SW 개발자가 병렬적으로 제품 개발이 가능하도록 HW에 대한 가상 플랫폼을 구축하고, 가상의 HW특성에 맞게 SW를 최적으로 구성하는 SW-SoC 융합 플랫폼의 운영체제 기술을 개발하고 있습니다.

    ② 모바일 서비스 플랫폼 기술
    - 모바일 서비스 플랫폼은 스마트폰, 스마트 패드 등 다양한 스마트 기기상에서 응용 프로그램 및 서비스를 편하게 개발하고 빠르게 실행될 수 있도록 하는 SW 기술입니다.
    - 현재 모바일 서비스 플랫폼을 위해 주변에 근접한 디바이스를 검색하고 이들간 다양한 서비스가 실행할 수 있는 근접 서비스 미들웨어와 융합서비스가 SoC와 결합되어 최적의 성능을 발휘하도록 하는 SW-SoC 융합 기술을 개발하고 있습니다.
    - 그리고 모바일 단말에서 웹 응용이 고속실행될 수 있도록 웹 가속화 기술도 개발하고 있습니다.

    ③ 저전력경량 IoT OS 및 실시간 SW 기술
    - 실시간 SW 기술은 국방, 자동차, 항공기, 빌딩자동화, 통신 분야 등에 탑재되는 컴퓨팅 장치들이 정해진 시간 내에 임무를 수행할 수 있도록 지원하는 SW 기술을 말하며, 운영체제, 미들웨어, 응용 SW 기술을 포함합니다.
    - 본 R&D 분야에서는 초소형 센서노드에 탑재되는 Nano-Qplus, 자동차에 탑재되는 ROSEK, 전차와 같은 국방무기체계에 탑재되는 실시간 운영체제를 연구 개발하였으며, 멀티코어기반 실시간 운영체제를 개발하고 있습니다.

     이미지 <임베디드 SW핵심기술>

     이미지 <임베디드 SW 플랫폼 기술 개념도>

     이미지 <웹실행 고속화 기술 개념도 / SW-SoC 융합 기술 개념도>

     이미지 <실시간 SW 기술 개념도>
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