클라우드 네이티브: 개념부터 공공서비스 적용 현황 및 향후 로드맵

1. 요약

• 클라우드 네이티브(Cloud Native)란 클라우드 환경에서 애플리케이션을 구축하고 운영하기 위한 현대적 개발 패러다임을 의미하며, 이는 클라우드의 특성을 최대로 활용하는 전략적 접근법을 담고 있다. 주요 기술인 컨테이너(Container), 마이크로서비스(Microservices), 그리고 DevOps는 이 패러다임의 핵심 요소로, 이들은 조직이 애플리케이션을 민첩하고 안정적으로 개발 및 배포하는 데 기여하고 있다. 2023년부터 정부는 클라우드 네이티브를 디지털 혁신의 핵심 과제로 설정하여 2024년부터 모든 신규 시스템 구축 시 이 방식을 우선적으로 고려할 계획이라는 발표를 통해, 공공기관의 디지털 서비스 개선을 위한 명확한 방향성을 제시했다.

• 2026년부터 본격적인 클라우드 네이티브 전환을 목표로 설정하여, 공공 부문에서는 이미 파일럿 프로젝트를 통해 클라우드 네이티브 방식을 도입하고 있으며, 외부 민간부문과의 협력도 지속적으로 확대되고 있다. 이러한 흐름은 클라우드 네이티브 환경의 확장과 안정성을 더욱 강화하고, 비용 효율적 운영을 실현할 수 있는 기반을 제공하기 위한 필수적인 조치로 인식되고 있다.

• 특히, 클라우드 네이티브의 도입은 공공서비스의 운영 방식을 혁신적으로 전환할 수 있는 잠재력을 지니고 있으며, 이는 시민들에게 보다 향상된 서비스를 제공하는 데 기여할 것이다. 공공기관의 사례로는 A 공공기관이 클라우드 네이티브 환경을 통해 데이터 처리 속도를 30% 이상 향상시킨 예가 있으며, 이러한 성공 사례는 다른 기관들에게도 클라우드 네이티브 전환의 기회를 자극하고 있다.

• 결국, 클라우드 네이티브는 공공과 민간 부문 모두에서 디지털 혁신을 촉진하는 중요한 요소로 자리잡고 있으며, 이러한 변화는 기술적 진보뿐만 아니라 서비스 품질의 향상을 통해 사회 전반에 긍정적인 영향을 미칠 것이다.

2. 클라우드 네이티브 개념과 핵심 요소

• 2-1. 클라우드 네이티브 정의

• 클라우드 네이티브(Cloud Native)는 클라우드 환경에서 애플리케이션을 설계, 개발 및 운영하는 방식을 의미합니다. 이 접근법은 클라우드의 주요 이점인 민첩성, 확장성 및 고가용성을 최대한 활용하도록 설계된 소프트웨어 개발 방식입니다. 클라우드 네이티브는 단순히 클라우드 서비스를 사용하는 것을 넘어서, 클라우드에서 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 아키텍처와 운영 방식을 재설계하는 것을 포함합니다.

• 주요 개념으로는 마이크로 서비스 아키텍처(Microservices Architecture)와 데브옵스(DevOps)가 있으며, 이들은 클라우드 네이티브 환경에서 중요한 역할을 합니다. 마이크로 서비스 아키텍처는 애플리케이션을 작은 서비스로 나누어 각 서비스가 독립적으로 개발, 운영 및 배포될 수 있게 합니다. 반면, 데브옵스는 개발과 운영 팀 간의 협력을 장려하여 지속적인 통합 및 배포를 가능하게 하는 문화입니다.

• 2-2. 핵심 특징(컨테이너·마이크로서비스·DevOps)

• 클라우드 네이티브의 핵심 특징 중 하나는 컨테이너(Container)입니다. 컨테이너는 소프트웨어의 실행 환경을 가상화하여 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 요소를 패키징합니다. 이를 통해 다양한 환경에서도 일관된 실행이 가능하며, 클라우드에서 빠르게 배포 및 확장이 가능합니다. 대표적인 컨테이너 오케스트레이션 도구인 쿠버네티스(Kubernetes)는 여러 컨테이너를 관리하고 자동으로 배포할 수 있도록 도와줍니다.

• 마이크로서비스 아키텍처는 시스템을 작은 서비스로 나누어 독립적으로 개발하고 배포할 수 있게 해 주며, 이는 개발 효율성을 높이고 변경이 용이하도록 합니다. 각 서비스는 RESTful API나 메시징 시스템을 통해 상호작용하며, 서비스 간의 의존성을 최소화하여 시스템의 복잡도를 줄이는 데 기여합니다. 이러한 방식을 통해 개발자는 비즈니스 요구에 신속하게 반응할 수 있습니다.

• DevOps는 개발과 운영의 통합적인 접근 방식을 통해 소프트웨어 개발 주기를 단축시키고, 배포 프로세스를 자동화하는 역할을 합니다. 지속적인 통합(Continuous Integration)과 지속적인 배포(Continuous Delivery) 같은 방법론을 통해 애플리케이션을 자주 및 안정적으로 릴리스할 수 있으며, 이는 기업의 민첩성을 높이는데 기여합니다.

• 2-3. 기술 스택 및 접근 방식

• 클라우드 네이티브 애플리케이션을 구축하기 위한 기술 스택에는 여러 가지 필수적인 요소가 있습니다. 첫째, 컨테이너와 컨테이너 오케스트레이션 기술은 클라우드 네이티브 개발의 핵심입니다. 둘째, 마이크로서비스를 구현하기 위한 라이브러리와 프레임워크, 예를 들어 Spring Boot가 있으며, 이는 Java 기반의 마이크로서비스 개발을 지원합니다.

• 셋째, DevOps 문화와 이를 지원하는 도구인 CI/CD 파이프라인 툴이 중요합니다. Jenkins, GitLab CI, CircleCI 등의 도구들은 자동화된 빌드 및 배포 프로세스를 지원하여 소프트웨어 품질을 높이고 위험을 줄이는 데 기여합니다.

• 마지막으로, API 게이트웨이는 클라우드 네이티브 환경에서 여러 서비스 간의 통신을 관리하는 중요한 역할을 합니다. API 게이트웨이는 클라우드 네이티브 아키텍처 내의 다양한 마이크로서비스와 외부 클라이언트 간의 트래픽을 조절하고 보안을 강화하는 역할을 합니다. 이러한 기술 스택과 접근 방식은 클라우드 네이티브 환경에서의 애플리케이션 운영을 더욱 원활하게 만들어줍니다.

3. 공공서비스 환경에서의 클라우드 네이티브 도입 현황

• 3-1. 정부의 디지털 혁신 정책

• 정부는 2023년 4월, 디지털 플랫폼 실현을 위한 혁신 방안을 발표하며 클라우드 네이티브 적용을 디지털 플랫폼 정부의 핵심 과제로 설정하였습니다. 이는 공공기관의 업무 수행 방식과 서비스 제공 방식을 혁신하기 위한 필수적인 단계로 평가됩니다. 정부는 클라우드 네이티브 기술을 통해 시스템의 신속한 구축, 안정성 확보 및 비용 효율성을 극대화하려 하고 있습니다. 이러한 정책은 공공 부문에 있어 IT 자원 및 시스템 운영 방식을 근본적으로 변화시킬 것으로 기대됩니다.

• 3-2. 2024년 지침과 공공기관 적용 사례

• 2024년부터 정부의 지침에 따라 모든 신규 시스템 구축이나 기존 시스템의 고도화 시 클라우드 네이티브 방식이 우선적으로 고려되어야 합니다. 이에 많은 공공기관들이 클라우드 네이티브 전환을 위한 파일럿 프로젝트를 진행하고 있으며, 이 과정에서 컨테이너와 마이크로서비스 아키텍처를 통합한 다양한 서비스 모델이 개발되고 있습니다. 예를 들어, A 공공기관은 클라우드 네이티브 환경을 바탕으로 한 데이터 관리 플랫폼을 성공적으로 구축하여 이전의 전통적인 시스템보다 30% 이상 빠른 데이터 처리를 가능하게 하였습니다.

• 3-3. 도입에 따른 이점

• 클라우드 네이티브 도입은 공공서비스에서 여러 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 시스템의 확장성과 유연성이 향상되어 다양한 공공서비스 수요에 빠르게 대응할 수 있게 됩니다. 둘째, 컨테이너 기반 아키텍처와 DevOps 방식의 채택은 서비스의 개발과 운영을 단순화하고, 오류 발생 시 빠른 복구가 가능하도록 합니다. 셋째, 클라우드 네이티브 환경은 비용 효율적인 리소스 관리와 운영비 절감 효과를 가져오며, 이는 더 나은 공공서비스 제공으로 이어질 것입니다. 이와 같은 이점들은 공공기관이 더욱 경쟁력 있는 서비스를 시민들에게 제공할 수 있도록 지원하게 됩니다.

4. 클라우드 네이티브 전환 로드맵과 향후 전망

• 4-1. 2026년 전환 계획

• 클라우드 네이티브 전환은 2026년부터 본격적으로 이루어질 예정이다. 이 계획의 핵심은 정부가 2024년에 발표한 디지털 플랫폼 정부 실현계획에 따른 디지털 혁신의 일환으로, 기존 시스템의 현대화와 새로운 시스템 구축 시 클라우드 네이티브 방식을 우선 고려한다는 것이다.

• 2026년부터는 신규 클라우드 전환 물량의 70% 이상을 클라우드 네이티브 구현 방식으로 전환하기로 계획하고 있으며, 이는 공공부문 전반에 걸쳐 추진될 예정이다. 이러한 전환은 민간 부문에서도 유사하게 진행되어, 민관 합작 프로젝트 및 협업을 통해 더욱 신속한 디지털 혁신을 도모할 수 있는 기회를 제공할 것이다.

• 4-2. 예정된 전환 물량과 단계별 추진 전략

• 클라우드 네이티브 전환은 단계적으로 진행되며, 각각의 단계에서 구체적인 목표와 기간이 설정되어 있다. 처음 단계는 클라우드 기반 시스템의 파일럿 프로젝트를 통해 내부 기술 검증 및 교육을 신속하게 진행하는 것이며, 이는 2025년 안에 이루어질 예정이다. 이 과정에서 운영 및 개발 교육이 이루어지고, 각 기관별 실적이 축적된다.

• 두 번째 단계는 이를 통해 축적된 데이터를 바탕으로 점진적으로 클라우드 네이티브 환경으로의 이행을 위한 기술 워크숍과 온라인 학습도구를 활용하여 조직 내부의 DevOps 문화와 기술 역량을 배양하는 것이다.

• 마지막 단계에서는 클라우드 네이티브 기반의 서비스가 확산되며, 이로 인해 전체 시스템의 효율성과 안정성을 증대시키는 방향으로 나아갈 계획이다. 이 모든 과정은 지나친 낭비를 피하고, 비용 효율성을 극대화하기 위해 명확하게 정의된 로드맵과 추진 전략을 따르게 된다.

• 4-3. 기대 효과 및 과제

• 클라우드 네이티브 전환의 가장 큰 기대 효과는 서비스의 신속성과 안정성, 그리고 비용 효율성의 극대화이다. 클라우드 네이티브 접근 방식은 애플리케이션의 배포 속도를 높이고, 장애 발생 시 빠른 복구를 가능하게 하여 운영의 연속성을 보장한다. 이는 또한 사용자들의 요구에 더욱 신속하게 대응할 수 있는 능력을 갖추게 한다.

• 하지만 이러한 전환 과정에서 몇 가지 과제가 남아 있다. 첫째, 클라우드 네이티브 기술 도입 시 필수적인 DevOps 문화의 확산이 필요하며, 이는 각 부서 간의 협업을 요구한다. 둘째, 기존 시스템과의 통합 문제도 해결해야 하며, 이는 다양한 기술 스택이 존재하기 때문에 복잡성을 초래할 수 있다. 마지막으로, 인력의 전문성 강화가 필요하며, 새로운 기술에 대한 지속적인 교육을 통해 대응할 수 있는 인재를 양성해야 할 것이다.

결론

• 클라우드 네이티브는 2025년 현재, 민관을 막론하고 디지털 혁신을 가속화하는 핵심 패러다임으로 확고히 자리잡았다. 현재까지의 진행 상황을 분석해 보면, 정부의 2024년 디지털 혁신 정책과 2026년 전환 로드맵 발표가 주요한 기점이 되었으며, 이는 공공서비스의 품질 및 운영 효율성을 획기적으로 향상시킬 것으로 예상된다.

• 또한, 클라우드 네이티브 환경에서의 애플리케이션 배포 속도는 과거에 비해 크게 향상되었으며, 안정성과 비용 효율성 확보에도 기여하고 있다. 앞으로도 기업과 공공기관은 성공적인 전환을 위해 단계별 마이그레이션 전략을 수립해야 하며, 이를 통해 각 조직 내 DevOps 문화를 확립하고, 자동화 도구 도입을 통한 운영 효율성을 극대화해야 할 것이다.

• 더 나아가, 향후 클라우드 네이티브 분야에서 AI 및 ML 기술의 통합, 서버리스 아키텍처의 확장 등 차세대 기술 도입이 중요한 기점이 될 것으로 보인다. 이는 공공서비스의 혁신과 민간 부문의 경쟁력 강화를 위해 필수적이며, 디지털 생태계의 지속 가능한 발전을 위한 기반이 될 것이다. 따라서 클라우드 네이티브의 발전은 단지 기술적 접근에 국한되지 않고, 전반적인 사회적 변화로 이어질 것으로 기대된다.

용어집

• 클라우드 네이티브: 클라우드 환경에서 애플리케이션을 설계, 개발 및 운영하는 현대적 개발 패러다임으로, 클라우드의 이점을 최대한 활용하는 방식을 의미합니다. 이는 마이크로서비스 아키텍처와 DevOps 등의 기술을 포함하여 애플리케이션의 민첩성과 확장성을 강화합니다.

• 컨테이너: 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 요소를 패키징하고, 이를 가상화하여 다양한 환경에서 일관되게 실행할 수 있도록 돕는 기술입니다. 이를 통해 빠른 배포와 확장이 가능하며, 주로 쿠버네티스와 같은 오케스트레이션 도구로 관리됩니다.

• 마이크로서비스: 애플리케이션을 독립적으로 개발하고 배포할 수 있는 작은 서비스로 나누는 아키텍처 스타일입니다. 이를 통해 개발 효율성을 높이고 시스템의 복잡성을 줄일 수 있습니다.

• DevOps: 소프트웨어 개발(Development)과 운영(Operations) 팀 간의 협작을 강조하는 문화와 접근 방식으로, 지속적인 통합(Continuous Integration)과 지속적인 배포(Continuous Delivery)를 통해 소프트웨어 개발 및 운영의 효율성을 높입니다.

• CSP (Cloud Service Provider): 클라우드 서비스를 제공하는 조직이나 기업을 의미하며, 아마존 웹 서비스(AWS), 마이크로소프트 애저(Microsoft Azure) 등이 대표적인 예입니다. 이러한 공급자는 클라우드 네이티브 솔루션을 지원하는 기반 인프라를 제공합니다.

• 디지털 혁신: 기술을 활용하여 기존의 업무 프로세스와 서비스 방식을 혁신하고 개선하는 과정입니다. 클라우드 네이티브 기술의 도입은 다양한 경제 분야에서 디지털 혁신을 촉진하는 중요한 요소로 간주됩니다.

• 자동화: 소프트웨어나 시스템의 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 과정입니다. DevOps와 같은 접근 방식에서 공정의 자동화는 소프트웨어 배포를 효율적으로 만드는 데 중요한 역할을 합니다.

• 스케일링: 애플리케이션의 용량과 성능을 조정하여 수요에 맞게 확장하거나 축소하는 과정입니다. 클라우드 네이티브 환경에서 쉽게 이루어질 수 있습니다.

• 비용 효율성: 리소스를 최적으로 사용하여 비용을 절감하는 능력입니다. 클라우드 네이티브 기술의 도입은 공공기관이 운영비를 절감하고 더 나은 서비스를 제공하는 데 기여합니다.

• 로드맵: 미래의 목표와 그 달성을 위한 단계를 나타내는 계획서입니다. 클라우드 네이티브 전환 로드맵은 2026년에 목표한 디지털 혁신을 위한 추진 전략과 이정표를 제시합니다.

출처 문서

• 人Co BLOG :: 클라우드 네이티브 소개 - 블로그https://post-blog.insilicogen.com/blog/369
• 클라우드 네이티브 #1, 기본 개념과 접근 방식 이해하기http://www.trendw.kr/news/articleView.html?idxno=10658
• 공공서비스 환경의 클라우드 네이티브 기반 서비스 구축 방향성 - CSLEE Tech Blog %https://blog.cslee.co.kr/direction-for-building-cloud-native-based-services-in-public-service-environment/