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온디바이스 AI 기술의 현재와 활용 현황

일일 보고서 2024년 08월 13일
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목차

  1. 요약
  2. 온디바이스 AI 개요
  3. 기술적 특징과 작동 원리
  4. 삼성과 LG의 온디바이스 AI 도입 사례
  5. 통신 3사의 온디바이스 AI 적용 현황 및 서비스
  6. 활용 사례와 적용 분야
  7. 온디바이스 AI의 미래 전망과 기술적 과제
  8. 결론

1. 요약

  • 이번 리포트는 온디바이스 AI 기술의 현재 발전 상황과 다양한 산업에서의 활용 사례를 소개합니다. 온디바이스 AI는 인터넷이나 클라우드 연결 없이 디바이스 자체에서 AI 기능을 처리할 수 있는 기술로, 보안성, 에너지 효율성, 실시간 처리 능력 등의 장점을 가지고 있습니다. 삼성전자, LG전자, SK텔레콤, KT, LG유플러스와 같은 주요 기업들이 이 기술을 적극적으로 도입하고 있으며, 자율주행차, 스마트 홈, 헬스케어, 스마트 팩토리 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히, 삼성전자의 '갤럭시 S24', LG전자의 'LG 그램', SK텔레콤의 모바일 절전 기술, KT의 실시간 보이스피싱 탐지 서비스, LG유플러스의 IPTV 서비스 등이 구체적인 온디바이스 AI 적용 사례로 리포트에 언급되었습니다.

2. 온디바이스 AI 개요

  • 2-1. 온디바이스 AI 정의

  • 온디바이스 AI는 인터넷이나 클라우드 연결 없이도 디바이스 상에서 직접 AI 기능을 실행할 수 있는 기술을 말합니다. 이 기술은 디바이스 내부에서 데이터를 처리하여 빠른 응답 속도, 뛰어난 보안성, 낮은 전력 소비 등의 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 스마트폰이나 노트북 등의 디바이스에 내장된 온디바이스 AI는 사용자 데이터가 외부 서버로 전송되지 않고도 AI 기능을 수행할 수 있어 데이터 프라이버시가 강화됩니다. 이 덕분에 사용자는 언제 어디서나 AI 서비스를 활용할 수 있습니다. LG전자의 2024년형 ‘LG 그램’에는 이러한 온디바이스 AI 기술이 적용되어, 사용자에게 빠르고 안전한 AI 서비스를 제공합니다.

  • 2-2. 온디바이스 AI의 장점과 필요성

  • 온디바이스 AI의 장점은 크게 네 가지로 요약될 수 있습니다. 첫째, 실시간 처리가 가능합니다. 클라우드와 통신할 필요 없이 디바이스 내부에서 데이터를 처리하기 때문에 빠른 응답 속도를 제공합니다. 둘째, 개인 정보 보호 및 보안이 강화됩니다. 모든 데이터 처리가 디바이스 안에서 이루어지므로, 민감한 데이터가 외부로 유출될 위험이 낮습니다. 셋째, 연결성이 필요 없는 환경에서도 사용할 수 있습니다. 인터넷이 불안정하거나 전혀 없는 환경에서도 AI 기능을 사용할 수 있습니다. 넷째, 맞춤형 서비스 제공이 가능합니다. 사용자의 데이터와 기기 내의 정보를 기반으로, 사용자에게 최적화된 개인 맞춤형 서비스를 실시간으로 제공할 수 있습니다. 이러한 이유로 온디바이스 AI는 자율주행차, 스마트 팩토리, 헬스케어, 금융, 가전 제품 등 다양한 산업에서 중요한 기술로 인식되고 있습니다. 예를 들어, LG전자는 온디바이스 AI 기술을 활용해 인텔 신경망처리장치(NPU)를 탑재한 최신 CPU를 통해, 뛰어난 성능과 보안을 지원하는 AI 노트북을 개발하고 있습니다. 삼성전자는 '갤럭시 S24' 시리즈에 온디바이스 AI를 적용하여 보안성과 실시간 데이터를 처리하는 기능을 강화했습니다.

3. 기술적 특징과 작동 원리

  • 3-1. 임베디드 시스템과 하드웨어 요구 사항

  • 온디바이스 AI 기술은 임베디드 시스템과 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 시스템에서는 고성능 하드웨어가 필수적이며, AI 칩이 장착되어야 합니다. 예를 들어 SK텔레콤은 모바일 AP 제조사 미디어텍과 AI 경량화 전문 기업 노타와 협업을 통해 온디바이스 AI 기반 단말 소비전력 절감 기술을 개발하고 있습니다. 이 기술은 AI 기능의 발열과 빠른 배터리 소모 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있습니다.

  • 3-2. 경량화된 머신러닝 모델

  • 온디바이스 AI의 중요한 특징 중 하나는 경량화된 머신러닝 모델을 사용하는 것입니다. AI는 많은 데이터를 처리하면서 발열과 배터리 소모 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하려면 경량화된 모델이 필요합니다. 예를 들어 삼성전자는 AI가 탑재된 스마트폰 '갤럭시 S24'와 같은 제품에서 이러한 모델을 사용하고 있으며, 이는 삼성 가우스를 기반으로 하는 온디바이스 AI와 구글 제미나이와 연동되는 클라우드 AI를 결합한 하이브리드 AI 형태로 구현되었습니다.

  • 3-3. 데이터 보안 강화

  • 온디바이스 AI는 데이터 보안 측면에서 큰 강점을 갖고 있습니다. 클라우드 AI 방식은 데이터 처리 시 서버와의 전송을 필요로 하며, 이 과정에서 대량의 데이터가 전송됨에 따라 보안 리스크가 증가합니다. 반면 온디바이스 AI는 네트워크 연결 없이 기기 내에서 모든 데이터 처리 과정을 수행하므로 데이터 보안이 강화됩니다. 예를 들어 KT는 온디바이스 AI 기술을 활용해 실시간 보이스피싱 탐지 서비스를 개발하고 있으며, 이는 민감한 개인정보가 포함된 음성 통화 데이터를 외부로 반출하지 않는 방식입니다.

4. 삼성과 LG의 온디바이스 AI 도입 사례

  • 4-1. 삼성 갤럭시 S24의 온디바이스 AI 기능

  • 삼성 갤럭시 S24는 최신 AI 기술을 활용하여 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공합니다. 이 기기는 온디바이스 AI를 통해 실시간으로 사용자 명령을 인식하고, 개인정보를 보호하며, 빠르고 효율적으로 작업을 수행합니다. 삼성 갤럭시 S24는 인터넷 연결 없이도 AI 기능을 실행할 수 있어 데이터 프라이버시를 보장하고, 빠른 처리 속도를 제공합니다.

  • 4-2. LG 그램의 온디바이스 AI 활용

  • LG전자는 2024년형 LG 그램에 온디바이스 AI 기술을 적극 도입하여 혁신적인 사용자 경험을 제공합니다. LG 그램은 업스테이지와의 협업을 통해 경량화 언어 모델(Small Language Models, SLM)과 AI 기능을 개발하고 적용하였습니다. 이를 통해 개인 맞춤형 AI 서비스를 제공하며, 보안성과 빠른 처리 속도, 낮은 전력 소모 등 다양한 장점을 갖추고 있습니다. 특히, LG 그램은 인텔의 신경망처리장치(NPU)를 내장한 최신 CPU를 탑재하여 역대 가장 뛰어난 성능을 갖추었습니다.

5. 통신 3사의 온디바이스 AI 적용 현황 및 서비스

  • 5-1. SK텔레콤의 모바일 절전 기술

  • [녹색경제신문 이지웅 기자]에 따르면, SK텔레콤은 모바일 AP 제조사 미디어텍, AI 경량화 전문 기업 노타와 협업을 통해 온디바이스 AI 기반 단말 소비전력 절감과 관련된 기술을 개발하고 있습니다. AI는 많은 데이터를 처리하는 특성상 발열과 빠른 배터리 소모를 동반하는데, 이를 보완하기 위해 해당 연구를 진행 중입니다. 온디바이스 AI는 네트워크 연결 없이 기기 내에서 장착된 AI 칩을 바탕으로 데이터 수집부터 처리까지 자체 해결하는 방식을 취합니다.

  • 5-2. KT의 실시간 보이스피싱 탐지 서비스

  • KT는 온디바이스 AI 기술을 활용하여 하반기 출시 목표로 '실시간 보이스피싱 탐지 서비스'를 개발하고 있습니다. 이 서비스는 통화 중인 보이스피싱의 위험도를 휴대폰에서 탐지하여 고객에게 위험도를 알려주는 기능을 제공합니다. 기존 클라우드 AI 방식과 달리, 민감한 개인정보가 포함된 음성 통화 데이터를 외부로 반출하지 않는 것이 특징입니다. KT는 이미 인공지능사물인터넷(AIoT) 기술을 활용해 다양한 도시 정보를 수집∙분석한 실시간 데이터를 제공하고 있으며, 하반기에는 온디바이스 AI 셋톱박스를 공개할 예정입니다.

  • 5-3. LG유플러스의 IPTV 서비스 혁신

  • [매일일보 김성지 기자]에 따르면, LG유플러스 또한 온디바이스 AI 기술을 도입하여 IPTV 서비스 혁신에 나서고 있습니다. 온디바이스 AI의 도입으로 인해 정보통신업계가 술렁이고 있으며, 이는 클라우드 AI와 달리 많은 데이터를 수집할 필요 없이 단말 자체적으로 데이터 처리가 가능하기 때문에 통신 지연 및 보안성 문제에서 큰 장점을 갖습니다.

6. 활용 사례와 적용 분야

  • 6-1. 자율주행차와 스마트 홈

  • 온디바이스 AI 기술은 자율주행차와 스마트 홈 분야에서 활발히 활용되고 있습니다. 자율주행차에서는 차량 내 센서와 카메라에서 수집되는 데이터를 실시간으로 처리하여 안전하고 효율적인 주행을 가능하게 합니다. 스마트 홈에서는 IoT 기기들이 온디바이스 AI를 통해 사용자 데이터를 실시간으로 분석하고 맞춤형 서비스를 제공하여 사용자 편의성을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, 온디바이스 AI를 통한 스마트 가전은 사용자의 일상 패턴을 학습하여 최적의 작동 상태를 유지할 수 있습니다.

  • 6-2. 헬스케어와 스마트팩토리

  • 헬스케어 분야에서는 온디바이스 AI가 의료 데이터의 실시간 분석을 통해 질병 예측 및 진단을 지원하고 있습니다. 예를 들어, 웨어러블 기기에 탑재된 온디바이스 AI는 사용자의 건강 상태를 모니터링하고 이상 징후를 감지하여 의료진에게 알릴 수 있습니다. 스마트팩토리에서는 제조 공정의 최적화와 품질 관리를 위해 온디바이스 AI가 사용됩니다. 로봇과 설비에 탑재된 AI는 실시간 데이터를 분석하여 생산성을 높이고 불량률을 줄이는 데 기여하고 있습니다.

  • 6-3. 디지털 교과서와 튜터링 시스템

  • 교육 분야에서도 온디바이스 AI의 활용이 증가하고 있습니다. 디지털 교과서와 튜터링 시스템에 온디바이스 AI를 적용하여 학생들의 학습 패턴을 분석하고 개인 맞춤형 학습 경로를 제공합니다. 이를 통해 학생들은 자신에게 최적화된 학습 경험을 얻을 수 있으며, 교사들은 학생들의 학습 상태를 실시간으로 모니터링하고 피드백을 제공할 수 있습니다. 이러한 기술은 교육의 질을 향상시키고 학생들의 학습 성과를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

7. 온디바이스 AI의 미래 전망과 기술적 과제

  • 7-1. 하드웨어 발전의 필요성

  • 온디바이스 AI 기술이 발전하기 위해서는 하드웨어 성능의 향상이 필수적입니다. 현재 대부분의 AI 연산은 클라우드 서버에서 이루어지지만, 점점 더 많은 연구가 단말기 자체에서 딥러닝과 같은 AI 연산을 수행할 수 있도록 하는 방향으로 진행되고 있습니다. 예를 들어, 아마존 에코와 같은 스마트 스피커는 데이터를 서버로 전송하여 분석 후 결과를 받는 방식으로 작동합니다. 그러나 온디바이스 AI는 이런 과정을 생략하고, 단말기 자체에서 데이터를 실시간으로 처리할 수 있도록 합니다. 이를 위해서는 강력한 프로세서와 충분한 전력 효율성을 갖춘 하드웨어가 필요합니다. 실제로 최근에는 신경처리장치(NPU)와 같은 전용 프로세서가 이 역할을 수행하고 있습니다.

  • 7-2. 데이터 보안과 윤리적 문제

  • 온디바이스 AI 기술의 도입은 데이터 보안 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. 전통적인 클라우드 기반 AI는 데이터를 서버로 전송하여 처리하는 과정에서 보안 위험이 발생할 수 있습니다. 반면, 온디바이스 AI는 데이터를 기기 내부에서 처리하므로 이러한 위험을 최소화할 수 있습니다. 그러나 여전히 AI 사용에 대한 윤리적 문제와 데이터 프라이버시 문제가 남아 있습니다. 사용자의 개인정보를 보호하고, AI 기술이 윤리적으로 사용될 수 있도록 가이드라인을 마련하는 것이 중요합니다.

  • 7-3. 미래 연구 방향

  • 온디바이스 AI는 아직 초기 연구 단계에 있으며, 많은 학계와 업계에서 핵심 연구 주제로 다루어지고 있습니다. MIT는 온디바이스 AI를 2020년 10대 유망 기술 중 하나로 꼽았으며, 글로벌 연구소와 기업들이 지속적으로 투자하고 있습니다. 예를 들어 벨기에의 IMEC 연구소는 온디바이스 AI 기술 연구 및 활용 사례 발굴에 주력하고 있습니다. 또한 구글, 애플, 인텔, 엔비디아 등 주요 IT 기업들이 온디바이스 AI를 미래 AI 시장의 격전지로 보고 있습니다. 이러한 연구와 투자 덕분에 온디바이스 AI 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 앞으로 다양한 비즈니스 분야에 적용될 가능성이 높습니다.

8. 결론

  • 온디바이스 AI는 보안성, 에너지 효율성, 실시간 처리 능력 등의 장점 덕분에 정보통신, 자율주행, 스마트 홈 등 다양한 산업에서 활발히 도입되고 있습니다. 삼성 갤럭시 S24와 LG 그램 같은 최신 제품들은 온디바이스 AI 기술을 활용해 사용자 경험을 극대화하고 있습니다. SK텔레콤과 KT, LG유플러스와 같은 통신사들도 각각의 서비스 혁신을 위해 온디바이스 AI를 채택하고 있습니다. 그러나 이 기술의 지속적인 발전을 위해서는 더욱 강력한 하드웨어 성능, 데이터 보안 문제 해결, AI 윤리 가이드라인 마련 등 여러 과제가 해결되어야 합니다. 이러한 과제들이 극복된다면, 온디바이스 AI는 앞으로 더 많은 비즈니스 분야에서 혁신의 중심에 설 것이며, 사용자 경험을 더욱 향상시킬 것입니다. 계속 진행 중인 연구와 성장은 이 기술의 잠재력을 크게 증대시킬 것입니다.

9. 용어집

  • 9-1. 온디바이스 AI [기술]

  • 클라우드에 의존하지 않고 기기 내에서 데이터를 처리하는 인공지능 기술로, 보안성, 에너지 효율성, 실시간 처리 능력 등의 장점을 가지고 다양한 산업에서 활용되고 있습니다.

  • 9-2. 삼성 갤럭시 S24 [제품]

  • 삼성전자의 최신 스마트폰 시리즈로, 온디바이스 AI 기술을 통해 실시간 통역, 카메라 이미지 개선, AI 기반 배터리 관리 등 다양한 기능을 지원합니다.

  • 9-3. LG 그램 [제품]

  • LG전자의 프리미엄 노트북 시리즈로, 온디바이스 AI를 활용해 빠른 작업 속도와 보안성을 강화한 다양한 AI 기능을 제공합니다.

  • 9-4. SK텔레콤 [회사]

  • 대한민국의 대표적인 통신사로, 온디바이스 AI를 활용한 모바일 절전 기술과 다양한 AI 기반 서비스를 제공합니다.

  • 9-5. KT [회사]

  • 대한민국의 주요 통신사 중 하나로, 실시간 보이스피싱 탐지 서비스를 포함한 여러 온디바이스 AI 기반 보안 서비스를 개발하고 있습니다.

  • 9-6. LG유플러스 [회사]

  • 대한민국의 통신사로, 온디바이스 AI를 통해 IPTV 서비스의 경쟁력을 높이고, 콘텐츠 추천 및 시청 경험을 혁신하고 있습니다.

10. 출처 문서