구름네트웍스(Gurum Networks)는 현재와 미래에 필요한 데이터 중심의 소프트웨어를 개발하는 네트워크 솔루션 개발 전문기업이다. 특히 국제 표준 통신 미들웨어인 GurumDDS(구름DDS)를 개발하여 이를 기반으로 DDS(데이터분산서비스:Data Distribution Service)를 통해 데이터 중심의 세상을 구현하는데 노력하고 있다.

DDS란 국제표준화기구 OMG(Object Management Group)에서 제정한 데이터 중심 통신을 위한 미들웨어로 정확한 시간과 정확한 장소에 올바른 데이터를 전송하는 최적화된 데이터 중심 분산처리 솔루션을 말한다.

구름네트웍스는 OMG에서 정한 국제 표준의 DDS를 2017년 국내 최초로 국산화하여 GurumDDS라는 제품으로 상용화하였고, 2019년 5월 한국 유일의 OMG DDS 벤더로 등록되었다. 특히 로봇운영체제(ROS2)에 DDS를 공급하는 전 세계 4개 DDS 업체중 하나다.

지난 4월 7일 이 회사의 조성일 대표를 서울시 광진구 광나루로 소재 본사에서 만나 구름네트웍스에 대한 비즈니스, 그리고 소프트웨어 기업의 어려움, 미래에 대한 도전 이야기를 들어 보았다.

▲ 구름네트웍스 조성일 대표가 본사 앞에서 포즈를 취하고 있다.

"2017년, OMG에서 정한 국제 표준 DDS 최초 국산화...세계 4개 DDS 업체 중 하나 "

DDS는 분산 통신 개발 및 연결 설정의 복잡성을 최소화하기 위해 다양한 기능[참여형 연결, 연결 관리, 신뢰성, 서비스의 질(QoS), 운영체제(OS), 네트워크, 프로그래밍 언어]을 추상화한다.

DDS는 분산 통신 시스템이 갖춰야 할 다양한 통신 요구사항들을 22종의 QoS(Quality of Service)로 추상화 해 제공한다. 22종의 QoS는 데이터의 신뢰성, 데이터 유지 기간, 영속성 등을 세밀하게 설정할 수 있도록 되어 있으며, 데이터의 특성에 맞춰 사용자가 다양한 트레이드오프(Trade-off)를 고려할 수 있도록 하였다.

▲ 국제표준화기구 OMG 멤버 벤더

이 회사는 OMG에서 정한 국제 표준의 DDS를 2017년 국내 최초로 국산화하여 GurumDDS라는 제품으로 상용화하였고, 2019년 5월 한국 유일의 OMG DDS 벤더로 등록되었다. 특히 로봇운영체제(ROS2)에 DDS를 공급하는 전 세계 4개 DDS 업체중 하나다. GurumDDS는 데이터 기반 발간/구독 접근 방식을 사용한다.

GurumDDS는 데이터가 중요한 세이프티(Safety) 산업분야에서 데이터 통신의 신뢰성과 실시간성을 보장하는 통신 미들웨어로 국방의 무기체계와 철도, 전력, 에너지 등 다양한 분야에서 적용되다가 IoT(Internet of Things:사물인터넷) 등장으로 더욱 널리 사용하게 되었다. DDS는 시스템 규모와 관계없고 서로 다른 이질적인 컴퓨팅 및 통신 환경에서 데이터를 투명하게 공유하여 IoT 어플리케이션의 중추 역할을 하고 있다.

▲ 구름네트웍스 연구소 모습

"2014년 설립, 15명 중 12명이 개발인력...주력사업은 DDS"

구름네트웍스는 2014년 설립되었고, 현재의 조성일 대표는 2017년 10월에 합류했다. 조 대표는 대학에서 생물학을 전공했지만 첫 직장인 풀무원에서 IT업무를 시작으로 20년 넘게 관련 분야에 종사하고 있는 전문가다.

현재 15명의 직원이 근무하고 있으며, 이중 12명이 R&D 인력으로 개발력이 뛰어나다. 주력 사업은 DDS 분야다.

DDS는 데이터 중심의 통신 미들웨어다. 시스템간에 저지연(low latency) 데이터 연결, 최대의 안정성, 고급 보안 등 미션 크리티컬 IoT 어플리케이션이 요구하는 확장 가능한 아키텍처를 제공하여 국방 및 항공우주, 국방, 운송, 통신, 산업자동화, 에너지와 같은 다양한 응용분야에서 적용이 확대되고 있다.

▲ GurumDDS 제품군

GurumDDS 제품군에는 용도에 맞게 선택할 수 있는 다양한 제품이 있다. OMG 표준을 준수하면서도 타사 제품에 비해 높은 성능을 보일 뿐만 아니라 네트워크가 불안정한 상황에서 월등한 성능을 제공한다. 특히 WAN 환경에 최적화된 DDS 솔루션을 제공함으로써 타사 DDS와 차별화된 성능을 보여준다. 따라서 IoT 환경에서 최적의 DDS 통신을 지원할 수 있다.

GurumDDS XRCE(eXtremely Resource Constrained Environments)는 저전력 기기에서도 QoS가 보장되는 실시간 데이터 통신 미들웨어다.

GurumDDS Gateway(게이트웨이)는 DDS의 연동범위를 확장해 주며 DDS와 다른 프로토콜을 서로 연결해 준다. 데이터 변환을 통해 이종/동종 프로토콜 사이를 연동해주고, DDS 통신이 가능하게 할 뿐만 아니라 파이프 라인을 통해 데이터 흐름을 손쉽게 제어할 수 있다.

GurumDDS Tools(툴즈)는 GurumDDS를 사용하기 쉽게 도와주는 툴로 모델러(Modeler), 모니터(Monitor)와 RnR 등이 있다. 모델러는 DDS 어플리케이션 개발을 좀 더 쉽게 할 수 있는 GUI 도구로, DDS 통신에 사용하고자 하는 데이터 정의와 구조 설계 기능을 제공하여 프로그래밍이 익숙하지 않은 사용자도 쉽게 개발할 수 있도록 돕는다. 모니터는 GurumDDS를 사용하는 사용자가 DDS통신에 사용하는 데이터의 각종 통계 수치들을 확인할 수 있는 프로그램으로 GurumDDS 통신 내용 및 설정 사항 확인이 가능하다. RnR(Record & Replay)은 GurumDDS 사용자가 DDS 통신 내용을 녹화, 재생이 가능한 프로그램으로 토픽(Topic) 단위로 녹화가 가능하며, 녹화시 내용이 DB에 모두 저장되며 재생시 DB에 저장된 내용을 모두 출력하여 패킷 테스트 및 검증에 용이하다.

GurumDDS RMW(Robot Middleware:로봇 미들웨어)는 오픈소스 로봇운영체제인 ROS2에서 표준으로 지정한 기술로 미션 크리티컬 로봇에 적합한 로봇 미들웨어로 ROS2와 통신 미들웨어인 DDS를 연결해준다. 세계 5번째로 ROS에 공식 등록된 RMW이며 다양한 환경 설정을 제공하여 사용자에게 맞는 사용환경을 제공한다.

GurumDDS RS(Routing Service:라우팅 서비스)는 WAN 구간에서 DDS를 이용할 수 있도록 하는 DDS 특화 라우팅 솔루션이다. WAN 구간에서 TCP 통신방법을 사용하는 타사 DDS와는 다르게 GurumDDS는 WAN 구간에서도 GurumDDS RS를 통해 22종의 QoS가 보장되는 DDS 통신이 가능하다.

GurumDDS Security(시큐리티)는 DDS 통신객체 생성, 검색, 통신 과정에 인증과 암호화를 제공하기 위한 보안 표준 제품으로 플러그인 구조를 이용하여 다양한 암/복호화 기법 적용이 가능하고, 메시지 전체, 보조메시지, 사용자 데이터 단위에 따라 별도로 또는 중복으로 암복호화가 가능하다.

이외에도 DDS에서 동적인 토픽을 제공하는 GurumDDS X-Type(엑스타입) 제품이 있고 GurumDDS를 1/8 크기로 줄인 IoT에 최적화된 GurumDDS Nano(나노), 철도 안전 검지 장치와 연동되는 GurumDDS Moudle(모듈) 하드웨어도 개발중이다.

"2019년 ROS2에 DDS가 통신 표준이 되면서 로봇과 드론, 자율차 업체에서 관심 집중"

구름네트웍스는 2017년 GurumDDS 제품 개발과 동시에 철도, 국방 C4I 체계에 적용하였고 2018년에는 두산중공업 풍력발전 원격운전솔루션에도 적용하였다. 2019년부터는 로봇운영체제(ROS:Robot Operating System)인 ROS2에 DDS가 통신 표준으로 되면서 로봇과 드론, 자율주행 등 무인화에 필요한 통신 미들웨어로 제공하고 있다. ROS1과 ROS2의 차이점은 통신방식이다. ROS1은 TCPROS를 기반으로 한 통신 라이브러리를 사용하며, ROS2는 OMG에서 표준화 된 DDS, DDSI-RTPS(Real Time Publish Subscribe)를 사용한다. ROS는 로봇 계열에서 가장 많이 사용되던 운영체제였지만 단일 로봇 지원, 리얼타임 미지원, 아주 훌륭한 네트워크 연결 상태 필요 등의 문제가 있었다. 그래서 ROS2에서는 멀티 로봇을 지원하고 리얼타임 시스템, 네트워크 조건 완화 등의 해결책을 내놓았다.

GurumDDS의 핵심 타겟 분야는 로봇운영체제(ROS2) 시장이다. 특히 로봇산업의 핵심 소프트웨어 기술인 ROS2(로봇운영체제)에서 실시간성과 임베디드 시스템 지원이 가능하도록 DDS 기술이 표준으로 확정되면서 로봇 시장의 급격한 성장과 함께 성장하고 있다. 그러다 보니 GurumDDS를 사용한 로봇기업 사례도 차츰 늘어나고 있다.

▲ GurumDDS가 적용된 로보티즈 실외자율주행 로봇 모습

국내 로봇 솔루션 전문 기업 로보티즈에 GurumDDS를 제공하여 실외 자율주행 로봇 상용화에 기여하였다. 최근 20대 이상의 로봇이 투입돼 점심 식사를 배달하는 자율주행 로봇에 GurumDDS와 GurumDDS RMW, GurumDDS RS를 사용하여 WAN 환경에서도 데이터의 유실을 최소화하며 여러 주행에 필요한 데이터들을 효율적으로 실시간 송수신하도록 만들어졌다. 이 자율주행 로봇은 실내, 실외 모두 사용 가능하며 LTE/5G 통신으로 운행이 가능하다. 자율주행 로봇에 사용되는 GurumDDS는 로봇이 실시간으로 데이터를 주고 받을 수 있도록 하여 자율 주행이 가능하다. 로봇과 DDS를 연결해 주기 위해 ROS2에 정식으로 올라온 GurumDDS RMW를 사용하였다. LTE/5G통신을 하기 위해 GurumDDS RS(Routing Service)를 사용하여 WAN환경에서도 GurumDDS의 QoS를 사용할 수 있다.

로보티즈 이외에도 2019년 LG전자 로봇에도 GurumDDS 기술을 공급하면서 국내 로봇 산업의 중요한 핵심기술로 자리 잡아가고 있다. 최근에는 현대로보틱스가 멀티 로봇에 적용하고 있으며, 해외 로봇 업체인 일본 소니(Sony), 호주의 FMG(철광채굴로봇) 등과도 논의 중이다. 이외에도 국내외 로봇 기업과도 함께 협력을 진행하고 있다.

로봇운영체제(ROS2)는 기존 로봇 뿐만 아니라 드론과 자율주행차량 같은 무인화에 널리 적용되면서 무인체계 통신 미들웨어로 자리를 잡아 가고 있다.

드론 분야에서는 항공우주연구원 “군집정찰드론시스템”에 적용하여 100대 이상의 드론과 통신을 성공적으로 진행하여 100대의 드론이 동시에 정찰 임무를 수행하는 개발에 적용중이다. LIG넥스원의 무인항공체계 지상공통 소프트웨어에도 적용하여 개발을 진행중이다.

철도 분야에서는 실시간 철도안전 통합감시 제어 시스템의 “안전검지인터페이스”에 GurumDDS 적용으로 철도내 다양한 프로토콜을 DDS로 변환하여 실시간 성능을 제공하고 있다.

전력 분야에서는 두산중공업 풍력발전소를 원격에서 실시간으로 모니터링하고 제어하는 시스템에 GurumDDS를 적용하여 열악한 통신환경에서 6배 성능이 우수한 것으로 확인 되었고, 두산중공업 수소에너지 데이터 통신 부분에도 적용을 검토 중이다.

국방 분야에서는 군 정보체계에 GurumDDS를 적용하여 기존 1:1 통신방식 대비 4~5배 성능 향상을 만들어 내었고, 현대로템 전차 무인화에도 공급이 확정되었다.

산업 분야에서는 한국타이어 안전설비(롤, 컨베이어 등)에 GurumDDS를 활용하여 초저지연 엣지(Edge) 컴퓨팅으로 0.001초 이내 센서에서 컨트롤러까지 실시간 통신을 지원하는 정부 R&D 사업을 제안하였고, 해당 기술이 개발되면 스마트 팩토리 전체로 확대할 예정이다.

자율주행 분야에서는 일본 도요타와 오스트리아 TTech Auto 등이 GurumDDS에 대한 관심을 보여 글로벌 기업과도 논의를 하고 있다. 최근에는 선박자율주행 관련해서도 국내 선박 업체에 자료를 제공하는 등 영역을 확대해 나가고 있다.

▲ GurumDDS 성능 - 지연시간 비교표

"GurumDDS의 가장 큰 경쟁력은 제품 성능, 가격, 기술지원"

GurumDDS의 가장 큰 경쟁력은 무엇일까? 조성일 대표는 단연코 제품에 대한 성능을 꼽는다. 세계 시장을 리드하고 있는 업체와 비교해도 메시지 처리량이나 응답 시간에서 월등한 우위를 보이고 있다. 두 번째로는 가격적인 메리트를 꼽을 수 있다. GurumDDS 제품은 외국산보다 성능도 우수하지만 가격 또한 외산 대비 70~80% 정도 수준에 공급되고 있다. GurumDDS 제품이 없을때는 해외 선도기업에서 부르는 게 값일 때도 있었다고 한다. 그러나 지금은 해외 기업도 판매 가격을 낮추어 판매하고 있다. 국내 기업들이 그 만큼 더 좋은 조건에서 DDS솔루션을 쓰고 있다는 의미다. 세 번째 강점으로는 기술지원이다. 현재 국내에는 해외 제품 단순 유통 회사만 있지 기술 지원까지 해 주는 회사는 없다. 그러다 보니 국내 업체를 찾게 되고 기능 부분에서 상황에 맞게 고객이 원하는 별도 QoS를 제공해 주니 외국 기업과의 차별화는 클 수 밖에 없다.

▲ GurumDDS 성능 - 전송량 비교표

현재 구름네트웍스는 GurumDDS 제품에 대해 프로그램 개발 라이센스 영업을 펼치고 있다. 한 달을 공짜로 쓸 수 있는 트라이얼 버전, 연구용으로 1년간 사용할 수 있는 리서치 라이센스, 그 다음에 프로젝트 베이스의 베이직, 그리고 프로페셔널이 있다. 베이직 구매시 프로젝트 기간 동안은 무제한 쓸 수 있으나 런타임 수량에는 제한이 있다.

"오픈 소스인 ROS 통해 로봇 개발 쉬워져 사용 고객 증가"

자율주행자동차나 로봇에서 로봇미들웨어(RMW)가 중요한 이유가 무엇일까. 이에 대해 조 대표는 이렇게 말했다. “ROS가 계속 진화하면서 소프트웨어 개발에 기업에서 보면 굉장히 많은 시간과 비용이 소요되는데 ROS를 사용하면 그런 고민을 하지 않아도 됩니다. 이게 오픈소스의 굉장히 큰 강점입니다. 그러다보니 로봇 개발을 쉽게 접근할 수 있습니다. 기업 입장에서는 굳이 밑단부터 모든 것을 개발할 이유가 없습니다. ROS를 사용하면 검증되어 있기 때문에 사용 고객이 많아질 수 밖에 없다고 봅니다.”

▲ 구름네트웍스 조성일 대표

조 대표는 "국내에서 ROS 커뮤니티가 운영되고 있고, 교육도 하다 보니 최근에는 인프라나 인력들이 많이 늘어났다며, 점차 저변이 확대되는 시기가 아닌가라는 생각을 갖고 있다"고 말했다.

"국산 소프트웨어에 대한 부정적 인식이 사업에서 가장 어려워...인식 전환 필요"

하지만 아직도 국산 소프트웨어에 대한 부정적인 인식이 사업하면서 가장 어려운 점이라고 말했다. 조 대표는 "국산 소프트웨어에 대한 부정적인 인식이 크다보니 국산 제품은 10가지 중에 한 가지라도 잘못되면 안쓴다고 하면서, 외산 제품은 10가지 중에 3가지가 안 돼도 괜찮다는 생각들이 아직도 많이 남아 있다"며 "국산이 어떻게 보면 역차별을 받고 있다"고 했다. 그는 "이런 인식이 쉽게 바뀌지는 않겠지만 바꾸어 보려고 사례를 만들어가고 있다"고 했다. 조 대표는 가장 중요한 게 인식의 전환이라며 시스템 소프트웨어를 개발하는 국내 업체가 거의 없어 외산 제품을 가져다 쓰고 있는데 이런 업체들이 그나마 명맥을 유지하려면 국산 소프트웨어에 대한 인식의 전환이 필요하다고 강조했다. 그는 외산 제품은 가격을 깎지도 않고 부르는 대로 모두 지불하면서 국산 제품은 공짜로 생각하는 사람들도 있다고 전했다.

▲ DDS 활용 응용SW개발

조 대표는 로봇 기업에 바라는 점이 있다면 무엇이냐고 묻자 실제 고객에게 판매할 수 있는 상용 제품을 목적으로 한다면 로봇 간의 통신 또는 로봇내 통신 부분에서 데이터의 신뢰성과 실시간성을 보장하는 DDS를 고려해 보는 것이 좋을 것이라고 제안했다. 그는 네트워크 관련 문제는 전문가에게 맡기고 기업은 좀 더 핵심적인 부분을 고민하라고 조언했다.

"데이터 중심 세상에서 데이터 신뢰성 보장해 줄 수 있는 기업 되었으면..."

회사 비전과 관련하여 조 대표는 모든 세상이 데이터 중심으로 흘러가고 있고, 그 데이터를 가장 신뢰성 있게 실시간으로 주고 받을 수 있는 솔루션을 구름네트웍스는 갖고 있다. 데이터 중심의 세상에서 데이터의 신뢰성을 보장해 줄 수 있는 기업으로 자리 잡아 윤택한 세상을 구현하는데 나름 역할을 할 수 있었으면 좋겠다고 했다.

2020년에 ROS2를 활용한 로봇 개발에 큰 전환점이 되면서 로봇 산업이 급격하게 성장할 것으로 보고 있으며, DDS 기술의 확산 효과로 로봇에서 자율주행자동차, 스마트 팩토리, IoT 산업으로 DDS 적용이 확대되고 있다.

로봇 산업은 4차 산업혁명의 전 분야에서 가장 급격하게 성장하는 분야로 GurumDDS 기술 개발을 통해 로봇에 적용하게 되면 실시간성 및 멀티플랫폼과 임베디드 시스템에서 효과적인 기능과 성능을 제공하게 된다. 또한 최근에 가장 큰 이슈인 자율주행차량에도 바로 적용이 가능하며 드론과 같은 무인기 등을 통해 엣지 컴퓨팅 같은 기술로 확대 발전할 것이다. 엣지 컴퓨팅 기술은 센서에서 컨트롤러까지 10ms 이내 통신이 가능한 기술이다. 지금 구름네트웍스는 해당 속도보다 10배 이상의 초저지연 기술을 제공하기 위해 개발에 전념하고 있다. 로봇운영체제(ROS2)에 DDS를 공급하는 전 세계 4개 DDS 업체에 포함된 국내 유일의 구름네트웍스의 활약을 통해 국내 로봇기업들의 소프트웨어 독립을 기대해 본다.

[회사 연혁]

2014. 02. (주)구름네트웍스 설립
2016. 08. 철도기술연구원 DDS 표준화 연구
2016. 08. 기업부설연구소 설립
2017. 10. 조성일 대표 취임
2017. 10. GurumDDS Ver. 1.0 개발
2017. 11. 육군정보통신학교 C4I 체계 DDS 적용 수주
2017. 12. TIPS 프로그램 창업팀 선정
2018. 04. ETRI 멀티코어 RTOS GurumDDS 통합개발
2018. 05. GurumDDS Ver. 2.0 개발
2018. 05. 철도기술연구원 DDS 신롸성 검증 용역
2018. 05. 두산중공업 원격운전솔루션 시제품 수주
2019. 05. 한국 유일의 OMG DDS 벤더 등록
2019. LG전자 로봇에 GurumDDS 기술 공급
2019. 로보티즈에 GurumDDS 기술 공급
2019. 10. ROSCon 2019 참가(마카오)
2020. 11. ROS World 2020 참가
2020. 12. 로봇산업핵심기술개발사업 참여(로보티즈,경희대)
2021. 03. 현대로보틱스에 GurumDDS 기술 공급