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디지털 시대를 위한 ‘디지털 병원’ 완성하는 엣지 컴퓨팅 환경

모든 것이 디지털로 연결되는 환경에서, 성능과 가용성, 효율의 균형이 중요
기사입력 : 2022년 01월 20일 11시 54분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com SNS
이제 디지털 기술은 정보의 처리와 분석, 전략적 결정을 위한 통찰력의 제공을 넘어, 현실 세계를 더욱 효율적으로 움직이게 하는 데 더욱 중요한 역량을 제공하고 있다. 특히, 디지털 기술을 기반으로 하는 ‘4차 산업 혁명’ 시대에는 생활 속의 모든 사물이 디지털 기술을 기반으로 연결되고, 서로간의 통신을 통해 가장 효율적인 형태로 운영되는 것이 가능해지며, 이는 앞으로의 시대를 위한 지속가능성 확보에 있어 중요한 부분이 될 것이다. 또한, 산업군을 막론하고 앞으로 더욱 고도화된 디지털 시대에서, 디지털 시대의 근간이 되는 디지털 인프라와 서비스는 이전보다 더욱 높은 수준의 성능과 효율, 가용성을 요구하게 될 것이며, 이러한 높은 수준의 요구를 가장 효율적으로 달성함으로써 지속가능성과 경쟁력을 동시에 달성하는 길이 될 것이다.

이러한 디지털 변혁의 여정에 있어, 사람의 생명을 다루는 ‘병원’의 디지털화는 여러 가지로 특별한 의미를 가지고 있다. 이미 병원은 수십 년 전부터 진료 기록의 저장 등에 있어 컴퓨터와 디지털 기술 등을 적극적으로 도입해 온 바 있으며, 이제 디지털 기술의 적용 범위는 의료 장비는 물론, 환자를 중심으로 움직이는 병원 시설 전반의 통합 제어에 이르기까지 지속적으로 넓어지고 있다. 하지만 디지털 기술의 적용 범위가 넓어질수록 사람의 생명을 다루는 만큼 빠른 결정을 돕는 높은 성능, 절대적으로 확보되어야 할 가용성, 민감한 의료 관련 정보들의 안정적인 보관은 기본이며, 이런 절대적인 기준을 다양한 규제를 준수하며, 비용과 지속가능성 측면의 ‘효율’과 함께 만족시켜야 한다는 점에서 해결해야 될 과제의 난이도 또한 점점 높아지고 있다.

앞으로의 시대를 위한 ‘디지털 병원’을 구현하는 데 있어 핵심이 될 기술로는 ‘클라우드’와 ‘엣지 컴퓨팅’이 꼽힌다. 특히 ‘엣지 컴퓨팅’은 디지털화된 병원에서 요구되는 성능과 반응성, 효율 등을 가장 합리적으로 만족시킬 수 있는 기술이다. 하지만 기존의 중앙집중식 데이터센터와 달리 사용자에 가까이, 소규모로 분산 배치되는 엣지 컴퓨팅 인프라에서는, 확보해야 할 높은 수준의 가용성과 이를 위해 지불해야 할 비용 사이에서 균형점을 잡는 것 또한 중요하다. 그리고, 슈나이더 일렉트릭은 ‘에코스트럭처’ 플랫폼 아키텍처와 제품 포트폴리오, 광범위한 생태계를 기반으로, 앞으로의 ‘디지털 병원’ 구현을 위한 절묘한 균형점을 제시해, 모든 규모의 병원에서 디지털 시대로의 변화를 통한 경쟁력과 지속가능성의 강화를 지원한다.

▲ 이제 디지털 기술은 병원을 더욱 효율적이고 민첩한 장소로 만들어 가고 있다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

■ 더욱 고도화된 ‘디지털 병원’으로의 여정에서 극복해야 할 난관들

현재 사회 전반에서 모든 산업군에 걸쳐 진행되고 있는 ‘디지털 변혁’의 형태는 크게 두 가지로 나뉜다. 그 중 첫 번째는 기존에 디지털 기반 기술과 연결이 제대로 적용되지 않고 있던 부분에 디지털 기술과 네트워크 연결이 접목되어 변화를 만들어내는 것이 될 것이다. 그리고 두 번째는, 기존에도 이미 디지털 기반 기술로 구축되어 있지만 ‘사일로’ 형태로 외부와 완전히 고립되어 있던 체계와 데이터들을, 새로운 체계를 기반으로 모두 통합, 연동해 활용할 수 있게 하는 단계가 될 것이다. 궁극적인 ‘디지털 변혁’으로의 여정은 이 두 가지 형태를 모두 아우르는 것이 될 것인데, 이러한 목표를 향해 가는 여정의 형태는 현재 각자가 처한 상황과 추구하는 목적, 필요한 요구사항들에 따라 달라진다.

대부분의 병원은 이미 상당 부분 디지털 기술을 기반으로 운영되고 있다. 특히 병원의 핵심 기능인 환자 진료에 관련된 부분은 이미 디지털 기반으로 움직이고 있다. 환자 진료 기록 등은 이미 수십 년 전부터 디지털 기반으로 관리, 활용되고 있으며, 병원에서 사용되는 수많은 의료 장비들도 디지털 기반으로 연결되어, 환자 진료 기록 등의 시스템과 연동되어 활용되고 있다. 그리고 병원들이 가지고 있는 화상 데이터 등은 인공지능 기술과 연결되어, 의사가 새로운 환자를 빠르게 진단할 수 있도록 돕는 시스템들이 등장하고 있다. 이에, 이미 많은 병원들에서 데이터센터 급 시설을 자체적으로 갖추고 있으며, IT 기술과 관련 시설의 중요성은 디지털 병원으로의 여정에 따라 더욱 중요해지는 모습이다.

이와 함께, 환자 중심의 병원 환경 운영을 위해 병원의 기반 시설 수준에서부터 디지털 기반 운영을 적용하고, 통합 관리 환경을 구현하는 것 또한 중요한 일이다. 이 때, 고도화된 디지털 기반 빌딩 관리 시스템은 병원의 각 공간에 가장 적절한 환경을 유지할 수 있게 하고, 통합 보안 시스템과 함께 시설의 안전성을 높이며, 병원에서 무엇보다 중요한 ‘가용성’ 유지 측면에서 다양한 유형의 문제가 발생했을 때 이를 가장 빠르게 파악하고 조치해, 언제나 멈추지 않는 안정적인 병원 운영을 달성할 수 있게 한다. 특히, 디지털 기반 병원에서 핵심이 될 ‘전기’와 ‘네트워크’의 안정적 유지에 있어, 시설 전반에 걸친 일관적인 가시성을 갖춘 디지털 기반 빌딩 관리 시스템은 예측하지 못한 문제의 발생을 빠르게 파악하고, 심각한 상황으로 번지지 않게 돕는다.

▲ 미래의 디지털 병원에 필요한 요구사항들은 모든 것들이 안정적인 ‘플랫폼’으로 연결되어야 구현할 수 있을 것이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

이러한 디지털 병원의 구현에 있어, 가장 중요한 가치라면 ‘신뢰성’ 과 ‘가용성’ 측면이 꼽힐 것이다. 병원은 사람의 생명을 다루는 공간인 만큼, 잠깐의 돌발 상황에서도 누군가의 생명에 돌이킬 수 없는 결과가 올 수 있기 때문이다. 이에, 디지털 병원을 위한 아키텍처 설계에서는 상상할 수 있는 모든 상황에서도 운영을 유지할 수 있도록, 중요 시설들에 대한 이중화 구성을 갖추어야 할 것이다. 이중화 구성을 갖추고 있다면, 만약 특정 장치가 문제가 생겨 사용할 수 없더라도 병원 전체의 운영은 계속 유지되고, 고장난 장치를 바로 수리하고 운전을 재개함으로써, 병원의 가용성을 극대화할 수 있다. 또한 한 쪽 장비가 문제가 생기더라도 전체 시스템에 영향을 주지 않는 이중화 구성은, 개별 장비들의 예방 정비와 함께 하면 그 효과가 더욱 높아진다.

하지만 현실적으로 병원 내의 모든 인프라에 이중화 구성을 갖출 수는 없고, 갖출 필요도 없을 것이다. 즉, 효율 향상을 위해서는 이중화에서의 ‘중복성’을 최소화하는 것이 중요하다. 예를 들면, 절대 멈추면 안되는 데이터센터나 중환자 치료실 등의 중요 시설에는 완벽한 가용성이 필요하겠지만, 진료실이나 수납 등 24시간 운영되지 않아도 되는 정도의 환경이라면 고비용의 이중화 구성 대신, 높은 신뢰성을 가진 제품을 기반으로 문제 발생 시 즉각 조치와 사전 예방 정비 정도로 대비하는 것도 필요한 수준 이상의 가용성을 달성할 수 있는 방법이다. 또한 시설의 전력 공급 측면에서도 전체 시설 수준의 안정적 전원 공급을 위한 UPS를 갖추는 건 필수적이겠지만, 다수의 전력 공급 경로 중 하나 정도에만 UPS를 갖추는 것도 비용 효율을 높이는 방법이다.

물론, 이렇게 이중화 구성의 중복성을 간소화할 수록, 돌발 상황 발생시의 위험 부담 또한 다소 커진다. 그리고 디지털 기술을 기반으로 시설 운영 관리 전반의 통합 환경을 구현하면, 시설 전체에 대한 실시간 가시성을 높여 문제 발생을 빠르게 파악하고, 적절한 조치를 취할 수 있게 해 병원 시설 전반의 가용성 목표를 달성할 수 있게 된다. 이렇게 병원의 운영 전반에 걸쳐 디지털 기술과 연결성을 활용함으로써, 가용성을 위한 이중화 구성에 치르는 비용을 최소화하면서도 가용성 목표 수준을 달성할 수 있게 해, 병원 전체의 경쟁력과 지속가능성 측면을 강화할 수 있게 되는 것이다. 또한 적절한 디지털 플랫폼은 병원의 모든 시설에 걸친 일관적인 연결성과 통합 관리 환경, 그리고 미래를 위한 확장성까지 제공해, 병원 인프라 전반의 복잡성을 줄이고 변화에 더 민첩하게 대응할 수 있게 돕는다.

▲ ‘엣지 컴퓨팅’ 환경은 디지털 병원을 더 빠르고 효율적이며, 변화에 유연하게 대응할 수 있게 만들어 준다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

■ 더 빠르고 효율적이며, 유연한 디지털 병원 환경을 위한 ‘엣지 컴퓨팅’ 환경

병원 환경 전반의 디지털화에 있어, ‘엣지 컴퓨팅’ 기반의 인프라 아키텍처는 성능과 효율 모두를 만족시킬 수 있는 최선의 선택이 될 것이다. 디지털 기술의 활용에 있어 ‘데이터센터’는 디지털 기반으로 연결된 다양한 장치들의 데이터가 모이고, 분석되어, 활용되는 데 있어 중추적인 역할을 하는 필수적인 존재다. 하지만 대규모 데이터센터에 모든 장치와 사용자들이 연결되는 것은 상상 이상으로 비효율적인데, 가장 큰 이유는 ‘네트워크’ 때문이다. 네트워크 비용은 데이터센터까지의 거리와 연결 속도에 비례해 빠르게 높아지며, 거리에 비례해 지연시간도 늘어난다. 이 외에도, 민감한 개인 정보 등의 경우 규제 준수 측면에서 병원 외부로의 전송이 제한되는 경우도 고려해야 할 것이다.

엣지 컴퓨팅 환경은 클라우드 환경을 사용자에 가장 가까운 곳까지 확장시킨다. 대규모 데이터센터 대신 몇 대의 서버 정도로 구성된 작은 규모의 엣지 인프라를 사용자에 가까운 곳에 위치시켜, 높은 성능과 짧은 지연시간 등이 필요한 서비스들을 가까운 곳에서 제공함으로써 효율적으로 성능에 대한 수요를 만족시킬 수 있다. 병원 환경의 경우라면, 몇 개의 병원이 함께 사용하는 대형 데이터센터 이외에도 개별 병원을 위한 중소규모의 엣지 데이터센터, 그리고 병원의 각 부서별 업무를 위한 마이크로 데이터센터나 엣지 서버 구성을 갖추면, 대부분의 서비스 수요는 병원 내부에서 처리됨으로써 성능과 네트워크 트래픽 등에 대한 비용 등을 모두 최적화할 수 있을 것이다.

한편, 엣지 컴퓨팅 환경의 구축에서 ‘가용성’에 대한 접근은 기존의 전통적인 데이터센터와는 다른 방법론이 필요하다. 전통적인 데이터센터처럼 높은 가용성을 위한 완벽한 이중화는 현실적으로 엣지 데이터센터에 적용하기에 비용 등의 측면에서 어렵기 때문이다. 이에, 개별 병원 단위의 엣지 데이터센터는 전통적인 데이터센터의 이중화 구성을 따르되, 부서별 등으로 소규모로 분산 배치된 마이크로 데이터센터와 엣지 서버들은 ‘무중단’의 추구보다는, 이상이 생기더라도 데이터 등의 손실 없이, 최단 시간에 빠르게 복구할 수 있게 하는 방향이 바람직할 것이다. 이에, 소규모 엣지 인프라에는 일반적인 서버에서 디스크 손상에도 데이터를 보호할 수 있는 RAID 구성, 주기적인 원격지로의 백업, 짧은 시간의 전원 공급 문제를 해결할 UPS, 그리고 문제를 빠르게 파악할 수 있는 모니터링 도구 정도의 조합으로, 실질 가용성을 극대화할 수 있다.

▲ 슈나이더 일렉트릭의 데이터센터 인프라 관련 솔루션 포트폴리오는, ‘솔루션’으로 통합될 때 그 가치가 극대화된다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

슈나이더 일렉트릭이 제시하는 데이터센터 인프라 관련 솔루션 포트폴리오는 병원 전반의 디지털 환경을 위한 인프라 구축에서도 뛰어난 성능과 효율을 갖춘 환경을 빠르게 구축할 수 있는, 강력한 경쟁력을 갖추고 있다. 특히 디지털화된 병원의 핵심 시설이 될 내부 데이터센터 시설 구축에서는, 데이터센터 구현에 필요한 랙과 액세서리, 배전과 UPS, 냉방 시스템, 인프라 전반의 통합 관리를 위한 솔루션 등을 모두 갖추고 있음은 물론, 외부와 독립적인 데이터센터 운영 환경을 빠르게 도입할 수 있는 모듈형, 컨테이너형 솔루션 등도 갖추고 있다. 이에, 사용자의 입장에서는 병원의 디지털화를 위해 필요한 데이터센터를 쉽고 빠르게 설계, 구축하고 디지털 기반의 관리로 효율을 극대화하며, 디지털 기술을 통한 경쟁력을 극대화할 수 있다.

IT 인프라를 위한 최적의 환경이 갖추어진 데이터센터와 달리, 현장에 가까이 설치되는 엣지 인프라는 IT 인프라의 운영이 가능한 공간과 환경을 확보하는 것부터가 어려운 일이 될 수도 있다. 이러한 고민에 있어, 슈나이더 일렉트릭의 NetShelter CX, RX 시리즈 랙 인클로저는 IT를 위해 준비된 공간이 없는 경우에도 충분히 IT 인프라를 사용할 수 있는 환경을 확보할 수 있게 한다. 또한 이를 기반으로 한 ‘마이크로 데이터센터’ 포트폴리오는, 랙 인클로저와 쿨링 솔루션, UPS, PDU, 물리적 보안과 관리 기능 등을 모두 사전 구성해, 서버 등 IT 인프라만 장착하면 바로 적당한 장소에 설치, 사용할 수 있어 엣지 인프라의 배포와 설치에서 해결해야 될 고민들을 크게 줄여준다.

슈나이더 일렉트릭의 데이터센터 관련 솔루션 포트폴리오가 제공하는 중요한 장점 중 하나로는 다양한 의미에서의 ‘통합성’도 있다. 슈나이더 일렉트릭의 폭넓은 제품 포트폴리오와 파트너 생태계의 조합은, IT 인프라와 이를 위한 랙 인클로저 등의 시설을 함께 선택, 구성하고, 모든 구성 요소가 사전 설치된 상태로 배송, 설치할 수 있게 한다. 이러한 과정에서, 고객은 하나의 견적과 주문으로 모든 구성 요소의 설치가 완성된 형태로 받아볼 수 있고, 계약과 배송, 현장에서의 설치 과정과 추후 고객 지원에 이르기까지 단일 창구로 진행할 수 있어, 다양한 측면에서 복잡성을 최소화할 수 있다.

▲ UPS는 병원 시설 전체의 안정적인 전원 공급에 있어 필수적인 구성 요소다

■ 더 견고하면서 유연한 ‘디지털 병원’을 위한 안정적인 기반 환경 구축

디지털 기술의 근간이 되는 에너지는 ‘전기’로, 디지털 기술을 안정적으로 활용하기 위해서는 안정적인 전기의 공급이 필수적이다. 특히, 현재의 컴퓨터는 전기의 공급이 잠깐만 끊어져도 작업 중이거나 전송 중이던 내용을 잃고, 저장된 정보들까지 영향을 받는 경우가 생긴다. 또한 병원에서 사용하는 다양한 의료 기구와 시설들의 경우, 잠깐의 정전으로도 수행하던 작업이 중단될 수 있는데, 이는 사람의 생명에 영향을 미치는 중요한 부분일 수도 있다. 이에, 병원에서 ‘무중단’ 수준의 가용성이 요구되는 구역에는, 어떠한 상황에서도 전원의 공급이 중단되지 않도록 대비가 필요할 것이다. 이 때, 이중화된 배전 설비와 적절한 UPS의 사용은, 가용성과 비용 모두에서 가장 만족스러운 결과를 얻을 수 있는 방법을 제공한다.

병원 시설 전체에 걸쳐 ‘무중단’ 전원 공급을 위해서는, 만약의 경우를 대비해 서로 다른 발전소나 변전소에서 들어오는 복수의 인입 라인을 확보하고, 이를 기반으로 이중화된 배전 설비를 갖추는 것이 필요하다. 또한 외부에서의 전력 공급이 중단되는 최악의 경우를 대비해 내부 발전기를 갖추는 것도 기본이다. 특히 이중화된 배전 설비는, 병원 내부에서의 배전 설비 고장시에도 전력 공급을 중단하지 않고 복구할 수 있어, 가용성을 위해 반드시 갖추어야 할 부분일 것이다. 이와 함께, 적절한 UPS의 배치는 짧은 시간의 정전에 따른 영향이나 긴 시간의 정전에서 내부 발전기로의 전원 공급 전환에 필요한 시간을 벌고, 내부로 공급되는 전원의 품질도 개선시킬 수 있다.

슈나이더 일렉트릭은 디지털 병원에 필요한 배전 설비 구축 전반에서 높은 전문성을 제공한다. 또한 UPS에서도, 시설 전반의 전원 보호를 위한 대형 3상 UPS에서부터 개별 장비의 보호를 위한 소형 단상 UPS에 이르기까지 다양한 제품 포트폴리오를 갖추고 있어, 디지털 병원의 모든 장비에 대한 완벽한 보호를 구현할 수 있다. 특히, 슈나이더 일렉트릭의 3상 UPS ‘갤럭시 V’ 시리즈는 최대 99%의 고효율 운전 모드인 ‘ECOnversion 모드’의 제공이나 폭넓은 확장성, 가용성 극대화를 위한 모듈식 아키텍쳐와 병렬 구성 등을 제공해, 병원 시설 전체의 무정전 환경 구현을 위한 가장 간소화된 방법을 제공한다. 이와 함께, 슈나이더 일렉트릭의 UPS들은 관리 차원에서도 ‘에코스트럭처 IT’ 환경 기반에서 다수의 UPS들을 원격에서 관리하고, 운영 데이터를 기반으로 UPS에 문제가 발생하기 전에 예방 정비에 나설 수 있도록 해, 성능과 가용성을 극대화할 수 있게 한다.

▲ ‘에코스트럭처’ 플랫폼은 병원의 시설과 시스템을 하나의 플랫폼으로 통합하는 기반이 된다

디지털 시대의 ‘디지털 병원’을 위한 슈나이더 일렉트릭의 제품 포트폴리오와 솔루션들은, 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 아키텍처와 플랫폼 위에서 통합된다. 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처’ 플랫폼은 ‘연결된 기기’, ‘엣지 컨트롤’, ‘앱과 분석 및 서비스’ 등 세 개 계층 간 긴밀한 연결성과 함께, 빌딩, 파워, IT, 머신, 플랜트, 그리드 등 전문성을 가진 영역을 기반으로 다양한 영역에서 유연하게 적용할 수 있게 구성된 개방형 플랫폼이다. 특히, 이 플랫폼은 지금까지 전혀 다른 영역에서 관리되어 왔던 IT와 OT 영역 간의 경계를 허물고, 양 쪽 영역의 전문성을 유지하면서 구축 계획에서부터 운영에 이르기까지, 슈나이더 일렉트릭과 파트너 생태계에 걸친 광범위한 영역에서 진정한 디지털 기반의 ‘통합’을 구현할 수 있게 지원한다.

에코스트럭처 플랫폼은 디지털 병원의 구현에 필요한, 네트워크에 연결된 모든 시설과 장비들의 연결과 제어, 관리에 대한 통합 구현이 가능하다. 특히 IT와 시설 운영 영역 사이의 장벽을 없애고, 서로 긴밀하게 연동된 통합 운영이 가능해, 시설 전반의 디지털화에 대한 여정에서 유연성과 민첩성, 운영의 효율 등을 극대화할 수 있게 한다. 그리고, 에코스트럭처 플랫폼의 ‘앱과 분석 및 서비스’ 계층에서는, 연결된 장치들의 상태를 실시간으로 확인해 문제 발생시 신속한 대응이 가능하게 함은 물론이고, 운영 정보를 분석해 고장 가능성을 예측하고 적절한 시기에 예정된 예방 정비를 수행할 수 있도록 지원해, 시설 전반에서의 가용성을 극대화할 수 있도록 한다.

또한 에코스트럭처 아키텍처와 생태계는 병원의 디지털화를 위한 여정 전반에서 복잡성을 줄이고 효율적인 도입을 가능하게 한다. 도입을 위한 설계 단계에서부터, 에코스트럭처 아키텍처는 검증된 표준 구성을 기반으로, 하드웨어 구성 단계에서의 폭넓은 선택권 제공은 물론, 빠르고 유연하게 효과적인 구성을 구현할 수 있게 하며, 폭넓은 생태계의 협력은 구축 단계에서 사전 설치, 구성이 완료된 인프라 솔루션을 하나의 계약을 통해 전달받을 수 있어 복잡성을 줄이고 효율을 높인다. 그리고 구축 이후 운영 단계에서도, 고객은 운영과 기술 지원의 유형을 고객의 직접 운영에서부터 파트너나 슈나이더 일렉트릭의 위탁 관리 지원에 이르기까지 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다.

한편 디지털 병원을 위한 여정에 있어, 슈나이더 일렉트릭과 파트너 생태계는 ‘신뢰성’과 ‘지속가능성’ 측면에서도 최고의 가치를 제공한다. 먼저, 슈나이더 일렉트릭은 전기 중심의 시대로의 변화에서 이미 긴 역사에 걸쳐 기업과 제품, 솔루션들에 대한 신뢰성을 증명해 온 바 있다. 또한 지속가능성 측면에서도 슈나이더 일렉트릭은 탄소배출량 감축에 있어 가장 공격적인 계획을 발표하고 빠르게 실행하고 있는 기업 중 하나로, 이는 향후 고객들의 지속가능성 극대화를 위한 여정에서 모두 유리한, 더 높은 경쟁력을 제공할 수 있다는 의미이기도 하다. 이에, 디지털 시대의 병원을 향한 여정에 있어, 슈나이더 일렉트릭과의 동행은 기업과 제품 모두에서 검증된 신뢰성, 성능과 효율, 지속가능성에 이르기까지 모든 면에서 최선의 선택으로 꼽을 수 있을 것이다.

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