R&D연구결과보고서

보안과제 ( ), 일반과제(O) B0136-15-1004

미래네트워크선도시험망구축운영

2015. 12. 31.

한국정보화진흥원

미 래 창 조 과 학 부

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제 출 문

미래창조과학부 장관 귀하

이 보고서를 "2015년 미래네트워크선도시험망 구축 운영에 관한 연구” 과제의 보고서로

제출합니다 .

2015. 12. 31

주관연구기관 : 한국정보화진흥원(NIA)

총괄 책임자 : 황 성 욱(NIA 팀장) 참여 연구원 : 정 부 만(NIA 본부장)

이 재 호 (NIA 본부장)

나 성 욱 (NIA 팀장)

윤 창 희 (NIA 팀장)

이 영 로(NIA 연구위원)

정 종 열(NIA 수석연구원)

양 종 한(NIA 수석연구원)

최 현 호(NIA 수석연구원)

손 명 아(NIA 책임연구원)

김 형 준(NIA 책임연구원)

최 현 미(NIA 선임연구원)

이 형 석(NIA 선임연구원)

참여연구기관 : 주식회사 케이티(KT)

참여 책임자 : 김 영 환(KT 부장) 참여 연구원 : 김 석 종(KT 상무)

김 형 우 (KT 부장) 외 5명

참여연구기관 : 한국전자통신연구원(ETRI)

참여 책임자 : 남 기 동(ETRI 실장) 참여 연구원 : 홍 재 환(ETRI 책임연구원)

김 상 완 (ETRI 선임연구원) 외 7명

참여연구기관 : 경기과학기술진흥원(GSTEP)

참여 책임자 : 홍 성 신(GSTEP 팀장) 참여 연구원 : 권 혁 우(GSTEP 선임연구원)

외 6명

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보고서 요약서

과 제 번 호 15-951-00-001 당해연구기간 2015.1.1. ~ 12.31.

연구사업명 단위사업명 방송통신서비스 활성화 기반구축 사업

세부사업명 차세대네트워크 기반구축 사업 연구과제명 미래네트워크선도시험망 구축 운영

총괄책임자 황성욱 참여 연구원 수

(M/Y)

내부 39명

(12.5M/Y)

당해연도 연구비 (천원)

정부 6,750백만원

외부 민간

계 39명

(12.5M/Y) 계 6,750백만원

주관기관명 및 수행부서명

한국정보화진흥원 ICT융합본부 융합인프라팀

참여기업명

주식회사 케이티 한국전자통신연구원 경기과학기술진흥원

위탁연구

과제명 위탁기관명 위탁책임자

ICT 산업활성화를 위한 초고속 선도시험망을 통한 글로벌

의료 컨텐츠 제공 실증시험 분당서울대학교병원 한호성

한류 컨텐츠 기반 네트워크장비 동반진출 및 실증 개방형융합미디어

산업진흥협회 유진양

APII/TEIN망을 이용한 재난대응 SDN 테스트베드 구축 및 실증 경희대학교 홍충선 SDN/NFV 등 미래네트워크 환경에서의 공격탐지 및 방어 실증 전남대학교 김경백 IoT-SDN-Cloud 대응형 오픈 SmartX 플랫폼의 OF@KOREN

playground 적용 및 검증 광주과학기술원 김종원

SDN/NFV 기반 IoT GW 원격관리시스템 (주)유미테크 윤대일 고대역폭 네트워크 종량제 및 총량제 과금과 분석을 위한

저가형 Hot Metering 장비 (주)에프아이시스 김종오

유무선 GIGA 서비스용 GPON 통합형 단말 개발 (주)디오넷 오창섭

연구결과 요약 보고서면수 261

o 광대역, 고품질의 국내외 선도시험망을 산·학·연에 제공하여 미래네트워크 관련 기술의 연구 개발 지원, 시험·검증을 지원함으로써 연구개발 촉진 및 국제공동연구 협력기반을 조성

- 전국 7개 지역의 10~160Gbps 백본망 고도화 및 60여 개 가입자회선 제공 - 한-일 APII 10Gbps, 한-홍-싱 TEIN4 10Gbps 회선 제공 및 사업 파트너 참여

- 실증시험과제 추진을 통해 선도시험망을 활용한 네트워크 기술 분야 연구개발시험 추진(8건, 글로벌 의료 컨텐츠 제공 실증실험 등)

- 미래인터넷관련 원천기술 개발연구 결과물에 대한 시험검증 추진(13건) (테라급 코어 라우터 상용화 개발에 대한 시험 검증 등)

- 미래네트워크 선도시험망 운영센터(판교 FNC : Futuer Network Center) 환경구축 및 운영 색인어

(각 5개 이상)

한글 선도시험망 , 미래네트워크, 미래인터넷, 국제선도시험망, 테인, 에이피아이아이

영어 KOREN, Testbed, Future Network, Future Internet, TEIN, APII, FNC

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요 약 문

Ⅰ . 제 목

미래네트워크선도시험망 구축 ․운영

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성

ICT분야 신기술 및 첨단 분야 서비스 등의 연구개발을 지원하는 미래네트워크선도시험망

사업은 선도성 , 비영리성 등의 성격을 가져 민간사업자의 투자가 어려운 정부 주도형

국가전략사업이다 .

◦ 정부의 ICT 정책에 따라 대학, 연구소, 산업체 등에 ICT 연구개발 및 시험

인프라를 제공함으로써 첨단 ICT분야의 원천기술 및 국가기술경쟁력 확보가

필요하며 , 선도시험망은 미래 네트워크 관련 선도 기술개발→시험검증/실증

시험 →시범사업→상용화로 이어지는 선순환 생태계에서 기술개발과 산업화

간의 촉매역할을 수행

◦ 기존 인터넷의 한계를 극복하기 위한 SDN/NFV 등의 차세대네트워크

기술과 서비스를 기존의 상용망에 시험하기에는 한계가 있으며 , 객관적이고 안정적으로

시험하기 위해서는 국가주도로 구축한 KOREN을 미래네트워크 선도기술의

시험환경으로 활용 필요

◦ 국제연구망을 중심으로 글로벌 연구협력체계 구축을 통해 일본, 유럽, 중국,

미국 등과의 국제공동연구 발굴 및 기술 개발 , 표준 활동에 적극적으로 참여하

여 ICT 선도 국가의 위치를 확보

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

학계 , 연구소, 중소기업 등에 미래 네트워크 관련 기술 및 응용서비스 분야의 R&D 시험․검증을

지원하고 , 유럽, 일본, 미국 등 선진국 및 아세안 국가들과 ICT 분야 연구개발 및 국제공동연구

등 다양한 형태의 국제협력기반을 제공하며 , 국내선도시험망(KOREN) 및 국제선도시험망

(APII, TEIN)을 안정적으로 운영함으로써 이용기관에 세계 최고 수준의 네트워크 테스트베드

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인프라를 제공하고 , 대용량 트래픽의 전달 및 초광대역 네트워크 장비의 시험 등의 수요에 대응하여

미래네트워크 신기술의 개발 및 시험을 지원하는 차세대 네트워크 시험환경을 제공함을 목표로 한다 .

선도시험망을 기반으로 연구개발 결과물의 시험 ․검증이 가능한 체계를 마련하여 연구개발

결과가 상용화 단계로 이어질 수 있는 선순환 체계의 연결고리를 제공하고 , 빅데이터,

사물인터넷 , 클라우드, 고신뢰 네트워크 등 국정과제에 대한 시험·검증을 위한 테스트 인프라를

제공하여 글로벌 시장에서 선도적 지위를 확보하도록 한다 .

주요 연구내용 및 범위는 다음과 같다 .

◦ 국내외 선도시험망 구축․운영

◦ 국내외 공동 실증시험 및 협력

◦ 네트워크 R&D 시험검증

◦ 미래네트워크 선도시험망 운영센터 환경 구축 및 운영

Ⅳ. 연구개발결과

◦ 선도시험망 구축․운영 결과는 KOREN 백본 고도화를 통한 용량을 확대하고, 중소기업 등 산업체를 중심으로 한 가입기관 내실화 및 다변화 등을 통한 시험환경의 기능 강화 유도

◦ 국제 공동 실증시험 및 협력 결과는 APII 및 TEIN을 기반으로 한 국제선도시험망 환경을 기반으로 한 국제 공동 실증시험과제 발굴 및 협력 강화

◦ 네트워크 R&D 시험검증 결과는 연구 성과물의 시험ž검증이 효율적으로 이루어질 수 있도록 차세대네트워크시험검증센터를 보완하고 미래인터넷관련 연구개발

과제를 대상으로 피시험 연구 결과물 (제품 또는 서비스) 선정 및 시험·검증

◦ 미래네트워크 선도시험망 운영센터 환경 구축 및 운영은 네트워크 및 관련

서비스 , 장비의 개발부터 상용화까지의 단계별 기술지원 등을 체계적으로 지원하

기 위한 운영 환경 제공하기 위한 기반으로 활용

◦ 공동 참여기관의 주요연구업무로 ㈜케이티는 KOREN 백본회선 운용 및 가입자 접속

회선 제공 , 한국전자통신연구원은 네트워크 R&D 결과물 시험ž검증 및 검증체계

운용 , 경기과학기술진흥원은 미래네트워크 선도시험망 운영센터 환경 구축 및 운영임

◦ 글로벌 실증시험은 선도시험망 환경에서 산・학・연・정부 간 공동 협력 프로그램을

추진하여 연구기관 → 정부기관 → 민간부문 순으로 통신장비 해외진출을 강화하는

과제와 미래인터넷 관련 공동의 관심이 있는 산・학・연 연구자 간에 커뮤니티를

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구성하고 연구개발을 위한 국제시험환경을 구축 , 확대하여 공동으로 활용하는 테스트베드

과제 그리고 KOREN 망의 미래인터넷기술로 고도화 과제 등으로 기획되어 추진

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획(활용에 대한 건의포함)

◦ 미래 네트워크 테스트베드를 중심으로 하여, 미래인터넷 및 차세대네트워크 기술을 연구 및 시험하고 관련 응용기술을 검증할 수 있는 환경으로 활용

◦ 해외 선도시험망과 연동 및 국제협력과제 확대 등을 통해 네트워크 관련 연구협력 및 관련 연구 결과물의 해외 시장 진출의 기반 역할 수행

◦ 패킷-광 통합전달망 장비, 가상화 플랫폼 등 연구개발시제품의 운용시험을 통한 네트워크 레퍼런스 역할을 수행하여 상용화 여건을 제공함으로써 미래인터넷 등 차세대네트워크 분야의 시험 인프라로 활용

◦ 판교 KOREN FNC(Future Network Center)를 ICT 관련 기업의 제품개발 및

상용화까지의 전단계를 체계적으로 지원할 수 있는 기반으로 적극 활용하고 ,

FNC내에 구축된 차폐실을 향후 유무선 융합 실증시험 및 공공안전망 등의

미래 신기술 및 서비스를 사전에 시험 ·검증할 수 있는 인프라로 활용

Ⅵ. 기대효과

◦ 고품질 광대역 선도시험망의 개방형 운영으로 국내 ICT 기술과 미래 네트워크분야 연구 활성화 및 기술 상용화를 촉진하고, 글로벌 테스트베드를 연계하는 국제선도시험망 사업 추진과 함께 국제 실증시험과제 발굴 및 지원으로 글로벌 수준의 연구 활성화

◦ 빅데이터, 사물인터넷, 클라우드 등 다양한 시범사업과 선도시험망을 긴밀히 연계하는 방안을 도출하여 관련 산업 활성화

◦ APII/TEIN 국제선도시험망을 적극 활용하여 해외의 다양한 미래 네트워크 테 스트베드와 연계하는 국제공동실증시험지원

◦ KOREN FNC를 중심으로 하는 ICT 관련분야의 실증/시범과제 발굴과 기술개발 지원체계를 강화함으로써 ICT분야의 창조경제 실현에 기여

◦ 산·학·연·관의 다양한 전문가들의 의견 수렴의 장을 제공하는 KOREN 연구협력포럼 및

관련 조직과의 협력을 통해 미래 네트워크 연구 활성화, R&D 결과물의 상용화

유도 및 새로운 ICT 생태계 조성에 기여

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S U M M A R Y

Ⅰ. Title : A study on the KOREN

Ⅱ. Object and necessity of research and development

National strategic leading project should be necessary to support the business of research testing future network for leading research network in ICT sector, new technology and advanced applications with the non-profit character because private sectors are difficult in investment business of it.

◦ Forming the virtuous cycle, the project leads to the commercializations of the future network-related technology development → test verification/proof → pilot trials, national technology competitiveness and leading advance of ICT sectors are made sure of providing infrastructure of the tested and the R&D of ICT to u n iv ersities, a n d re se a rch in stitu te s in th e a c c o rd a n c e w ith N a tio n a l IC T p o lic y . Research networks serves as a catalyst between technology development and industrialization.

◦ New technologies and services such as SDN, NFV, etc. which make the existing network environment to be dramatically improved have various constraints in the existing network environment, so KOREN, possible to conduct various tests on the network configuration and technologies, is needed to be utilized as the testbed for advanced technology of the future network.

◦ With the International Advanced Testbed Networks, this project needs to secure the position of a country’s leading ICT fields, involving actively standardization activities, technology development and finding international co-research with Japan, Europe, People's Republic of China and the United States through the formation of international joint research cooperation system.

Ⅲ. Research content and Scope

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In academia, research, small-and-medium sized businesses, the future of the network-related technologies and applications for the R&D test and verification to support the ICT sector research and development and various international research collaboration based on partnership with European, Japan, USA and Asean countries and domestic research test network [KOREN] and international research test network[APII, TEIN] used by organizations to operate reliably world-class networks is providing test-bed infrastructure such as high-volume traffic, ultra-wideband network equipment testing in response to the demand of the development of new technologies and the future of the network, and supports the next-generation network test-bed trial.

It can lead to commercialize the results of step R&D that offer connections of the good circulatory system to provide viable verification system based on the test of the results of R&D research networ and small and medium sized venture companies could launch a new business in the fields of Big data, Internet of things, Cloud, Trused IP Network for leadership in the global marketplace to offer the infrastructure of testing and verification of these major government projects. The main project content and scope is as follows.

◦ Construction and managing of research test network in domestic and overseas

◦ Joint verification tests and cooperation in domestic and overseas

◦ Network R&D testing and verification

◦ Future Network Center establishment and operation

Ⅳ. Results of Research and development

◦ Results of establishment and operation of R&D testing network is planning by expanding traffic capacity through enhanced of KOREN backbone network, ensuring internal stability and diversification of subscribing institutions to a focus on small and medium-sized industries as well as encouraging testbed with enhancements through reshaping subscribing institutions.

◦ Results of International joint demonstration and cooperation is excavated an

international cooperative project and fined a pilot project on environment of

APII and TEIN international research network.

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◦ Results of network R&D test and verification is that the test and verification of research achievement could be efficiently improved the functions of a next generation network test verification Center to be the selection and the test/verification of research results [product or service]

about the research and development of the future Internet-related projects.

◦ Establishment and operation of the Future Network Center will be utilized to support step by step from the network, related services and equipment development to the commercialization by providing the basis of operation environment.

◦ With Major research work of Joint participation, KT is to provide the subscriber access line KOREN including to operate and manage the backbone line of research network. ETRI is the verification and testing of the result of R&D with operating the validation system. GSTEP is to establish and to operate Future Network Center.

◦ KOREN conducted three types of global verification tests. The first, the project carries out joint research program among industry, academia, research institutions and government under the environment of Advanced Testbed Network. In doing so, the project helps and strengthens the overseas advancement of competitive domestic equipment from research institutions to government to private sectors. The second, the project is related to test-bed.

Researchers interested in Future Internet among industry, academia and research institutions utilize together the best-bed, forming community, establishing and expanding the international test-bed environment for R&D.

The third, the project expands and improves KOREN with the Future Internet technology.

V. Utilized plan of R&D results(suggestions for utilization)

◦ Utilization to get the environment of testing verification of future internet and related application technology based the future network testbeds.

◦ Support to entry into the overseas markets based to issues of related network research collaborations and related research results through the interworking of abroad R&D Network and extended project of international cooperation.

◦ Utilizing the test infrastructure of the future network as like as future

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internet as providing the commercializing conditions by working to get the reference of the commercialization of next-generation networks by operating and testing the research and development of prototypes such as the packet-optical integrated transport network equipment and virtual platform.

◦ Actively utilizing Pangyo FNC(Future Network Center) as the basis to support the whole steps from the product development of the ICT related companies to the commercialization and utilizing the established shield rooms within as the pre-test and verification infrastructure of the future new technology and service such as uture wire and wireless convergence verification test and public safety LTE.

Ⅵ. Expected Effects

◦ Invigorating the domestic ICT technology and the future network research with promoting technology commercialization by opening the operation of high quality broadband R&D testing network, It is to promote an international research network business with global test-bed as well as it is active to the global-level research by the support with creating the project of the international demonstration research.

◦ Deriving active the relevant industry by getting the way to link closely a variety of demonstration projects and research test network as like as Big Data, IoT, and cloud.

◦ Utilizing active international research networks of APII/TEIN to support a international joint demonstration test projects including the future network.

◦ Contributing to the realization of the creative economy in ICT sector by discovering ICT related test and pilot projects and strengthening support system for the technology development with KOREN FNC as the center.

◦ It could be achieved activation of future network research, inducement of

commercialization of R&D result and new ICT ecosystem formation through

the cooperation with KOREN Forum and related organizations which provide

opportunities for sharing and converging various opinions from many experts

in the industries, academia, research institutions and government.

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C O N T E N T S

Chapter 1. Overview of Research Project ···21

Section 1. Object and importance of research project development ···21

Section 2. Content and scope of research project development ···22

Chapter 2. Current Situation of Advanced Testbed Network ···24

Section 1. Overview ···24

Section 2. Main & current domestic situation ···25

Section 3. Main & current situation of each overseas country ···27

Chapter 3. Content and Result of Research Project Development ···34

Section 1. Establishment & operation of advanced testbed network ···34

Section 2. Establishment & operation of international research network ··· 53

Section 3. KOREN User Activation ···60

1. Test and verification of R&D results ···60

2. Establishment & operation of Future Network Center(FNC) ··· 135

3. Research project discovery in domestic and overseas ···147

4. K-ICT NET challenge camp season 2 ···181

5. Satisfaction survey on KOREN ···206

6. User evaluation and feedback ···212

7. KOREN Forum & related activity ···217

8. KOREN promotion activities and events ···219

9. Supporting national project on KOREN ···226

10. Other activities ···231

Section 4. International Cooperation with Other Research Networks ···234

1. International Cooperation ···234

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2. Overseas Telemedicine consultation ···238

Chapter 4. Execution Results of expenses for project ···240

Section 1. Execution results of detailed spendings ···240

Section 2. Propriety of expenditures of additional revenue ···246

Chapter 5. Extent of Goal Achievement and Contribution in Related Fields ···· 247

Chapter 6. Utilization Plans of R&D Results ···248

Chapter 7. Overseas Science Technical Information Collected Through the Research and Development Processes ···249

Chapter 8. The Project Outcome ···250

Chapter 9. Reference ···259

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목 차

제 1 장 과제의 개요 ···21

제 1 절 과제의 목적 및 중요성 ···21

제 2 절 과제의 내용 및 범위 ···22

제 2 장 국내외 현황 ···24

제 1 절 개요 ···24

제 2 절 국내 주요 현황 ···25

제 3 절 해외 각국의 주요 현황 ···27

제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ···34

제 1 절 국내선도시험망 구축·운영 ···34

제 2 절 국제선도시험망 구축·운영 ···53

제 3 절 선도시험망 이용활성화 ···60

1. R&D 시험검증 체계 연구 ···60

2. FNC 구축운영 ···135

3. 국내외 실증시험 과제 발굴 ···147

4. K-ICT NET 챌린지 캠프 시즌2 ···181

5. 선도시험망 활용 만족도 조사 ···206

6. 이용기관 평가 및 환류 ···212

7. KOREN 연구파트너 협의회 구성운영 ···217

8. KOREN 홍보 및 행사 ···219

9. 국정과제 지원 ···226

10. 기타 활동 ···231

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제 4 절 선도시험망 국제협력 ···234

1. 국제협력 ···234

2. KOREN을 통한 해외 원격의료 상담 추진 ···238

제 4 장 사업비 집행실적 ···240

제 1 절 세부 사업비 집행 및 운용 실적 ···240

제 2 절 부가수익 지출내역의 적정성 ···246

제 5 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ···247

제 6 장 연구개발결과의 활용계획 ···248

제 7 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ···249

제 8 장 성과 ···250

제 9 장 참고문헌 ···259

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표 목 차

[표 3-1-1-1] 백본 구간별 제공속도 ···36

[표 3-1-1-2] ROADM 시설 구성내역 ···36

[표 3-1-4-1] 2015년 신규 이용기관 회선 제공(장기) ···42

[표 3-1-4-2] 2015년 실증시험·연구·행사용 회선 제공(단기) ···43

[표 3-1-4-3] KOREN 이용기관 현황(‘15.12월 현재) ···43

[표 3-1-4-4] ‘15년 KOREN 해지기관 내역 ···44

[표 3-1-5-1] ‘15년 KOREN ROADM 정기점검(Clean-Up) 항목 ···45

[표 3-1-5-2] ‘15년도 정기점검 내역 ···45

[표 3-1-6-1] 대구 지역 접속점 이전 장비 현황 ···49

[표 3-1-6-2] 대구 지역 접속점 회선 현황 ···50

[표 3-1-6-3] KOREN 이용기관 회선 증속 현황 ···51

[표 3-1-6-4] KOREN 기반의 의료시연 현황 ···51

[표 3-1-6-5] 4K 의료시연 투입 장비 ···52

[표 3-2-2-1] TEIN4 사업추진 현황 ···57

[표 3-3-1-1] R&D 시험검증 대상 사업별 추진 계획(ETRI 시험검증 대상사업) ···· 62

[표 3-3-1-2] R&D 시험검증 대상 사업별 추진 계획(외부 시험기관 시험검증 대상사업) ···63

[표 3-3-1-3] R&D 시험검증 대상 사업별 추진 계획(실증시험 대상사업) ···63

[표 3-3-1-4] R&D 시험검증 전담반 및 워크숍 개최 ···63

[표 3-3-1-5] R&D 시험절차서개발 전담반 개최 ···64

[표 3-3-1-6] 2015년 대상사업 시험절차서 개발 현황 ···64

[표 3-3-1-7] 2015년 실증시험 대상사업 시험절차서 개발 현황 ···65

[표 3-3-1-8] 2014년 대상사업 시험절차서 개발 현황 ···65

[표 3-3-1-9] 2015년 시험검증 추진 내역 (2014년 선정 대상사업) ···97

[표 3-3-1-10] 2015년 시험검증 추진 내역 (2015년 선정 대상사업) ···97

[표 3-3-2-1] 기업 규모별 미래부 산하기관 및 KOREN-NOC 지원 사업종합정리 ···141

[표 3-3-2-2] 미래부 산하기관 및 KOREN-NOC의 판교 입주기업성과에 미치는 영향력 검증 ···142

[표 3-3-2-3] 무정전 전원장치 UPS 설치 ···146

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[표 3-3-2-4] 판교 이전 대상장비 목록 ···146

[표 3-3-3-1] 복강경 수술교육영상 자료 목록 ···156

[표 3-3-4-1] 시상내역 ···183

[표 3-3-4-2] 기대효과 ···190

[표 3-3-6-1] 이용기관 평가 지표 ···213

[표 3-3-6-2] 이용기관 평가 항목 ···214

[표 3-3-6-3] 이용기관 평가 등급 ···215

[표 3-3-6-4] 2015년 이용기관 평가결과 ···216

[표 5-1-1] 성과지표 및 달성도 ···247

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그 림 목 차

[그림 2-2-1-1] KOREN 망구성도 ···25

[그림 2-2-2-1] KREONET 망구성도 ···26

[그림 2-3-1-1] Internet2 망구성도 ···27

[그림 2-3-2-1] JGN-X 망구성도 ···28

[그림 2-3-3-1] CERNET 망구성도 ···29

[그림 2-3-4-1] GEANT 망구성도 ···30

[그림 2-3-5-1] VinaREN의 망구성도 ···32

[그림 2-3-5-2] SingAREN의 백본 연결 현황 ···33

[그림 2-3-5-3] INHERENT의 망구성도 ···33

[그림 2-3-5-4] ThaiREN의 백본연결 현황 ···33

[그림 3-1-1-1] ROADM 구성도 ···34

[그림 3-1-1-2] 백본 전송망 구성도 ···35

[그림 3-1-1-3] 전송장비 모듈 및 회선경로, 장비 이원화 ···35

[그림 3-1-1-4] ROADM 백본망 광 케이블 연동도 ···36

[그림 3-1-1-5] 람다 Topology 구성 ···37

[그림 3-1-1-6] ROADM 람다별 구성 연동도 ···37

[그림 3-1-1-7] 연동구성도 및 경로 이원화 ···37

[그림 3-1-2-1] 물리적, 논리적 구성도 ···38

[그림 3-1-2-2] 인터넷 연동회선 E2E연결 구성도(혜화) ···38

[그림 3-1-2-3] 인터넷 연동회선 E2E연결 구성도(구로) ···39

[그림 3-1-2-4] 상용인터넷 구간별 트래픽 현황(NIA-KT혜화) ···39

[그림 3-1-2-5] 상용인터넷 구간별 트래픽 현황(NIA-KT구로) ···39

[그림 3-1-3-1] NGF 광코어(Dark Fiber) 현황 ···40

[그림 3-1-3-2] 서울-대전간 Dark Fiber를 이용한 시험망 구성도 ···41

[그림 3-1-3-3] 서울-대전간 제조사별 광Cable 연결구성도 ···41

[그림 3-1-3-4] ‘15 서울-수원 간 Dark Fiber 2회선 연결 현황 ···41

[그림 3-1-4-1] 가입자 회선 제공 방식 ···42

[그림 3-1-5-1] KOREN 장애보고처리 프로세스 ···44

[그림 3-1-5-2] KOREN 정기점검 전경 ···46

- 17 -

[그림 3-1-5-3] ROADM 망 감시용 NMS화면 및 가입자 모니터링 화면 ···46

[그림 3-1-5-4] 40th APAN Meeting ···47

[그림 3-1-5-5] KOREN 실증시험 환경구성 ···48

[그림 3-1-5-6] 실증시험 시스템 구성도 ···48

[그림 3-1-6-1] 대구 지역접속점 목표시스템 구성도 ···49

[그림 3-1-6-2] KOREN 재난대응 SDN 테스트 베드 구성 ···50

[그림 3-1-6-3] 분당서울대병원 10G 증속 ···51

[그림 3-1-6-4] 분당서울대병원 4K 의료시연 구성 ···52

[그림 3-1-6-5] 트래픽 현황 ···52

[그림 3-1-6-6] 분당서울대병원 4K 의료시연 현장 ···52

[그림 3-2-1] TEIN/APII 기반의 국제선도시험망 연동 현황 ···53

[그림 3-2-1-1] APII회선단절에 따른 우회통로(예정) ···55

[그림 3-2-1-2] 일본 JGN-X 네트워크 구성도, 2015년 ···56

[그림 3-2-2-1] TEIN회선 구성 ···57

[그림 3-2-2-2] TEIN4 회선 구성도, 2015년 ···58

[그림 3-2-2-3] 신규 KOREN 국제접속점 및 TEIN4 회선 구성도(2016년 예상) ···· 59

[그림 3-3-1-1] 시험검증 추진체계 ···99

[그림 3-3-1-2] 차세테스트베드 전경 ···102

[그림 3-3-1-3] DNS기반 예경보시스템 시험환경 구성도 ···104

[그림 3-3-1-4] MPR 시험환경 구성도 ···105

[그림 3-3-1-5] 광대역 고화질 멀티포맷 미디어 스트리밍 시험환경 구성도 ···105

[그림 3-3-2-1] NOC 구축사업 업무 협약식 ···135

[그림 3-3-2-2] 시너지 효과 분석 ···138

[그림 3-3-2-3] 빅데이터 지원사업 정책방향 ···138

[그림 3-3-2-4] IoT, 클라우드 지원사업 정책방향 ···139

[그림 3-3-2-5] 시제품제작 및 차세대네트워크분야(SDN/NFV) 지원사업 정책방향 ···140

[그림 3-3-2-6] 산업디자인, 게임 및 SW분야 지원사업 정책방향 ···140

[그림 3-3-2-7] FNC 설계 평면도 ···143

[그림 3-3-2-8] FNC 배치 조감도 ···143

[그림 3-3-2-9] 사무환경 및 기술적 환경 구축 ···144

[그림 3-3-2-10] 전산실 환경 구축(서버룸) ···145

[그림 3-3-3-1] 4K 라이브서저리영상 전송시험 ···151

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[그림 3-3-3-2] 8월 13일 출국 장비(좌), 12월 1일 출국 장비(우) ···151

[그림 3-3-3-3] 인터넷 스트리밍 서비스 라이브서저리 ···152

[그림 3-3-3-4] APAN40 좌(포스터), 우(HBP 세션 좌장 진행 모습) ···153

[그림 3-3-3-5] ATS 좌(포스터), 우(MTC관련 발표 모습) ···153

[그림 3-3-3-6] 좌(MTC 포스터), 우(MTC관련 발표 모습) ···154

[그림 3-3-3-7] 좌(복강경 연수강좌 포스터, 우(복강경 수술 관련 발표 모습) ···154

[그림 3-3-3-8] 좌(국산 ICT장비관련 미팅 참가자 명함), 우(국산 ICT장비 홍보 모습) ·· 155

[그림 3-3-3-9] 국외 협력기관인 말레이시아 UMMC로부터 받은 설문지 ···156

[그림 3-3-3-10] 연구과제의 최종목표 ···161

[그림 3-3-3-11] 당해연도 연구과제 수행을 위한 KOREN-APII/TEIN망을 이용한 SDN 기반 재난대응 네트워크 컴포넌트 구성도 ···163

[그림 3-3-3-12] 재난 정보를 활용한 장비 신뢰도 평가 시스템 개요도 ···164

[그림 3-3-3-13] KOREN-APII/TEIN망을 이용한 SDN 기반 재난 망 테스트베드 ···· 166

[그림 3-3-3-14] 재난대응 기술 서비스 시나리오 ···167

[그림 3-3-3-15] 샘플링기법 기반 공격 탐지 및 방어 시스템 구조도 ···172

[그림 3-3-3-16] 로컬 테스트 베드 구축 환경 ···175

[그림 3-3-3-17] KOREN 테스트 베드 개념도 ···176

[그림 3-3-3-18] Snort에서 탐지한 TCP SYN Flood 공격 ···177

[그림 3-3-3-19] OpenDayLight 대쉬보드에서 확인한 공격 방어용 플로우 엔트리 ···· 177

[그림 3-3-3-20] 네트워크 공격 탐지 및 방어 시스템의 공격 방어 기작에 따른 트래픽 변화··· 177

[그림 3-3-4-1] 교육캠프 ···181

[그림 3-3-4-2] 경진캠프 시연 ···182

[그림 3-3-4-3] 경진캠프 시상 ···182

[그림 3-3-4-4] 시스템 구성도 ···185

[그림 3-3-4-5] Block Diagram ···187

[그림 3-3-4-6] 광모듈 파장 분포도 ···187

[그림 3-3-4-7] OMCI Sequence ···188

[그림 3-3-4-8] PCB 형상 ···188

[그림 3-3-4-9] 기구 외형도 ···189

[그림 3-3-4-10] 레거시 IoT GW 원격관리시스템 구조 ···193

[그림 3-3-4-11] SDN/NFV IoT GW 원격관리시스템 구조 ···194

[그림 3-3-4-12] 침입 탐지/차단 시스템 구조 ···195

- 19 -

[그림 3-3-4-13] 처리 결과 비교 화면 ···196

[그림 3-3-4-14] 연구개발의 내용 ···199

[그림 3-3-4-15] 네트워크 트래픽 데이터 추상화 기술 ···199

[그림 3-3-4-16] Metering 데이터 생성 알고리즘 ···200

[그림 3-3-4-17] Probe SW Architecture ···200

[그림 3-3-4-18] Network Processor SW Architecture ···200

[그림 3-3-4-19] Host Processor SW Architecture ···201

[그림 3-3-4-20] Tile-Gx36 PCIe 카드 ···201

[그림 3-3-4-21] Hot Metering 장비 ···202

[그림 3-3-4-22] KOREN망 연동을 통한 기능 및 성능 실증 시험 ···202

[그림 3-3-4-23] 공인시험을 통한 성능 지표 목표 달성 ···203

[그림 3-3-4-24] ETRI KOREN POP 서버 연동 시험 환경 ···204

[그림 3-3-4-25] ETRI-기업 간 KOREN 연동 시험 환경 ···204

[그림 3-3-7-1] KOREN 포럼 조직도 ···217

[그림 3-3-8-1] KOREN 홈페이지 ···219

[그림 3-3-8-2] KOREN 판교 FNC 구축사업 업무 협약식 사진 ···220

[그림 3-3-8-3] KOREN Workshop 2015에 사용된 무대백월, X-배너, 프로그램 배너 , 포디엄타이틀, 등록데스크 백월 ···221

[그림 3-3-8-4] KOREN Workshop 2015의 시연 판넬 ···222

[그림 3-3-8-5] KOREN Workshop 2015 EDM ···223

[그림 3-3-8-6] KOREN Workshop 2015 사진 ···224

[그림 3-3-8-7] ‘K-ICT NET 챌린지캠프 시즌2’ 신문광고 내용과 지면에 게재된 모습 ··· 225

[그림 3-3-9-1] K-ICT 빅데이터센터 KOREN연계 ···226

[그림 3-3-9-2] SW기반 안전거래환경조성 실증시험 구성도 ···227

[그림 3-3-9-3] SW기반 안전거래환경조성 실증시험 테스트 결과서 ···228

[그림 3-3-9-4] 공공부문 클라우드 업무환경 실증환경 구축 ···229

[그림 3-3-9-5] 2016년 이후 공공부문 클라우드 업무환경 구성방안 ···229

[그림 3-3-9-6] 공공안전망 구현을 위한 차폐룸 구축 ···230

[그림 3-3-10-1] TEIN-GLORIAD 연결 개략도(TEIN 홍콩 접속점) ···231

[그림 3-3-10-2] KOREN-KREONET 간 BGP 연동 ···232

[그림 3-3-10-3] 광인터넷 장비 KOREN 망 기반 실증시험 테스트베드 ···232

[그림 3-4-1-1] 제51차 APEC-TEL 사진 ···234

- 20 -

[그림 3-4-1-2] 제52차 APEC-TEL 사진 ···235

[그림 3-4-1-3] 제39차 APAN 사진 ···236

[그림 3-4-1-4] 제40차 APAN 사진 ···237

[그림 3-4-2-1] 사할린 현장조사실시 사진 ···239

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제1장 과제의 개요

제 1절 과제의 목적 및 중요성

미래네트워크선도시험망은 ICT 분야의 신기술 및 첨단 분야 응용서비스 등의 R&D를 지원하는 선도성, 비영리성 등의 성격을 가진 정부 주도의 국가전략사업이다. 해외 각국에서도 미래의 국가경쟁력의 원천을 발굴‧육성하기 위한 수단으로 우리의 미래네트워크선도시험망과 유사한 Advanced Network 구축사업을 추진하고 있다. 미국의 Internet2/GENI, 유럽의 GEANT/FIRE+, 일본의 JGN-X가 선도성 네트워크분야 전략사업의 대표적인 사례이며, 이에 따라 우리도 선진 각국과의 ICT 기술 경쟁에서의 우위 선점과 경쟁력 확보를 위해 본 사업을 적극 추진하고 있다.

본 사업은 정부의 ICT 정책에 따라 대학, 연구소, 산업체 등에 ICT 연구개발 및 시험 인프라를 제공함 으로써 첨단 ICT 분야의 원천기술을 확보하고 국가기술경쟁력을 확보하도록 하고 있다. 선도시험망을 통하여 미래 네트워크 관련 기술개발 → 시험검증/실증시험 → 시범사업 → 상용화로 이어지는 선순환 생태계 프로세스의 확립을 지원하고 있다. 또한, 국제연구망을 중심으로 글로벌 연구협력체계 구축을 통해, 일본, 유럽, 중국, 미국 등과의 국제공동연구 발굴 및 기술 개발, 표준활동에 적극적으로 참여하여 ICT 선도국가의 위치를 확보하기 위한 노력을 하고 있다.

미래네트워크선도시험망을 활용하여 미래네트워크 R&D분야의 성과를 제고하기 위한 많은 노력을 기울이고 있다. 광대역 , 고품질의 첨단 네트워크를 기반으로 네트워크 기술 연구 및 ICT 서비스 분야에 대한 국내 ․외 연구자 및 산학연간 공동 활용 협력 활동을 촉진하였으며, 국내 연구기반 환경을 확대하고 , ICT와 접목한 다양한 분야의 선도 기술 연구와 국내외 선도시험망 및 정부부처 R&D 시범 사업 등을 수용할 수 있는 국가 R&D 실증 기반을 마련해 왔다. 특히, 미래 재난안전분야 등 무선분야의 실증을 지원할 수 있는 환경과 벤처 및 스타트업 등의 ICT 분야의 창조경제 실현을 지원하기 위한 네트워크 시험환경을 구성하는 등의 노력을 계속하고 있다 .

최근 다양한 ICT 신기술이 쏟아져 나오면서, 기존 인터넷의 한계성을 극복하기 위한 미래네트워크 등

차세대네트워크 연구의 필요성이 점점 커지고 있다 . 보안 및 개인정보보호, 확장성 등에 취약한

기존 인터넷의 한계를 극복하기 위한 미래 네트워크 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행 중이며 ,

사물인터넷 , 빅데이터, 클라우드 등 미래의 부가가치 창출이 예상되는 다양한 신기술들이 쏟아져 나와 이를

연계한 활동 등이 미국 , 유럽, 일본 등 선진국에서 활발히 추진 중에 있다. 특히, 많은 선진국에서는

미래인터넷 신기술의 연구 및 개발 , 개발된 시제품을 시험, 검증하기 위한 국가적인 테스트베드를 구축하고

운영 중에 있다 . 개발된 미래인터넷 선도 기술과 시제품은 기존 네트워크 환경에서 시험할 수 없어,

현재 구축되어 있는 KOREN을 미래인터넷의 선도시험망으로 지속적으로 확대추진을 하고 있으며,

또한 국제연구망 (TEIN/APII)을 중심으로 국가 간의 공동협력연구를 확대·강화하여 KOREN의 연구,

시험 결과물들이 아세안 및 선진 국가들과 공유되고 현지 진출할 수 있는 기회를 제공해 나가도록

하고자 한다 .

- 22 -

제 2절 과제의 내용 및 범위

본 과제의 범위는 크게 국내선도시험망 구축 ․운영, 한․일 APII 및 한․홍콩․싱가폴 TEIN 국제선도시험망 구축 ․운영, 국내․국제선도시험망 망운용센터 운영 및 기술지원, 국내/국제 선도시험망 활용 실증시험과제 발굴 및 수행 , 선도시험망 이용활성화를 위한 제반 활동, R&D 결과물 시험검증 및 검증체계 운용 , 미래네트워크센터 구축 등으로 나누어 볼 수 있다.

1. 국내선도시험망 구축·운영

서울 -대전 구간 40Gbps 광패킷전달망 연구시제품 운용시험 회선을 포함하여 전국 7개 지역 간 10G~160Gbps급 KOREN 백본망을 운영하고, 대학·연구소 산업체 등에 1~10Gbps의 가입자 회선을 제공한다 . 60여개 이용기관을 수용하여 선도시험망을 기반으로 하는 연구활동을 지원한다.

가 . 7개 지역(서울 NIA, 대전 ETRI, 수원 성균관대, 광주 전남대, 대구 NIA, 부산 부경대, 제주 제주대) POP을 기반으로 안정적인 선도시험망 서비스를 제공하고, 산·학·연을 대상으로 이용기관 수용 추진(‘15년 62개)

나 . 서울접속점 환경 최소화 및 NOC 조직을 수도권 지역으로 이전

2. 국제선도시험망 구축운영 (APII/TEIN)

한 ·일 APII(Asia Pacific Information Infrastructure) 국제선도시험망(10Gbps)의 접속점을 서울-동경 간 직접 회선으로 구축하고 , 일본과의 협력을 통해 TransPAC3를 통한 미국 Internet2와 안정적으로 연동이 될 수 있도록 하여 한 ․일․미 간 국제공동 협력연구의 기반을 마련한다.

한 -홍콩-싱가폴간 TEIN(Trans-Eurasia Information Network) 회선 10Gbps를 제공하여 아시아 23개국, 유럽 43개국 및 미국 등 67개국과 공동 연구 협력 기반을 구축한다.

APII 및 TEIN 회선의 계약기간 만료에 따른 신규 국제회선 사업자 선정을 추진함으로써 국내 선도시험망과 및 해외연구망간의 안정적인 서비스 이용이 가능한 환경을 조성한다 .

또한 TEIN4사업에서 파트너국의 입지를 확고히 하며 국제선도시험망 관련 각국의 선도시험망 (NREN : National Research & Education Network)과의 정책협력 및 글로벌 테스트베드 구축을 위한 국제협력 활동 (APAN, TEIN 기술위원회 참여 등) 및 차세대 네트워크 분야에 대한 연구협력 활동을 수행한다.

3. 국내/국제망 망관리센터(NOC) 운영 및 기술지원

국내선도시험망 (KOREN) 및 국제선도시험망(APII/TEIN)의 효율적 운영을 위한 망관리센터(NOC : Network Operation Center) 운영 및 기술지원을 수행한다. 이용기관 연구 및 이용활성화를 위한 망 엔지니어링 , SDN, Openflow 등 네트워크 가상화 기반의 인프라에 대한 기술 지원, 대용량 데이터 전송을 위한 네트워크 시험 및 모니터링 등을 주 내용으로 한다 .

또한 , 고신뢰 네트워크 기술, 공공클라우드 서비스 개발과 관련 기술의 시험검증을 위한 시험

환경 등을 관련 이용기관에게 제공 , 운영관리 한다.

- 23 - 4. 국내/국제선도시험망 활용 실증시험과제 발굴 지원

KOREN 및 이와 연계한 다양한 테스트베드를 활용한 미래 네트워크 시험, KOREN 기반의 실증시험, APII/TEIN을 적극 활용한 글로벌 공동 실증시험과제를 추진한다. 국내외 연구망을 활용하여 유무선 네트워크 관련 미래지향적인 네트워크 기술 및 서비스를 연구 ․시험하는 실증시험과제를 기획, 지원 한다 . 아세안 국가 등을 대상으로 국내 연구개발물의 해외 시장진출의 발판 마련과 선진국 과의 연구협력 목적의 국제연구망 활용 글로벌 실증시험과제를 기획 ·지원하여 국산 개발 기술 및 업체의 해외 진출을 도모한다 . 넷챌린지캠프 및 시험검증을 통하여 발굴된 상용화 가능성이 있는 네트워크 장비 및 기술 , 서비스에 대한 실증시험환경 구축 및 필드테스트 추진하고, 국산장비를 기반으로 기가 인터넷 , 빅데이터, 사물인터넷, 클라우드 등의 서비스 환경과 연계를 추진한다. 본 과제를 통한 결과는 선도 시험망 이용자에게 공유되고 KOREN 고도화에 적용할 수 있도록 한다.

5. 선도시험망 이용활성화

KOREN 이용기관 간 정보 공유 및 교류, 의견수렴을 위한 KOREN 연구협력포럼에 참여하고 연구자 간 교류협력 및 성과 공유를 위한 KOREN 워크샵을 추진한다. KOREN 회선서비스를 제공받는 이용기관을 대상으로 만족도 조사 및 이용평가 제도를 마련 , 시행함으로써 망 이용활성화 촉진 및 성과 강화를 유도하고 R&D 연구시제품 시험․검증, 기가인터넷 등 시범사업과 연계하여 시범사업의 백본망 인프라를 제공하는 등 상용화기반 마련에 노력한다 .

선도시험망에 대한 홍보를 위해 KOREN 망 현황, NOC 기술지원, 이용자의 연구시험 현황 등에 대한 주요내용 제공을 위한 홈페이지 운영 등을 통해 공유하는 활동도 수행한다 .

6. R&D 결과물 시험검증 및 검증체계 운용

미래인터넷분야 원천기술개발 과제와 연계하여 연구결과물에 대한 시험 ·검증을 통해 원천기술 연구 개발의 성과를 제고하고 기술개발 , 시험·검증, 실증 및 시범, 상용화로 이어지도록 선순환 체계를 강화한다 . KOREN기반 R&D 결과물 시험ž검증 체계 구축을 통해 다양한 R&D 성과물의 질적 향상을 위한 평가체계 및 피드백체계를 구축하고 , KOREN기반 시험ž검증에서 제기된 문제점의 피드백으로 상용화 가능성 조기 검증을 위한 표준시험절차서를 개발하고 관련 기술규격 , 시험절차 등을 보급 한다 . 또한, 시험결과를 기록한 시험성적서를 발부하는 등 결과의 객관성 확보와 정확성 확보에 노력한다 .

7. 미래네트워크센터 구축

KOREN을 활용한 연구 및 실증테스트 환경을 현실화 할 수 있도록 수요기관 중심의 테스트

베드 구축을 통한 사업화 지원 서비스 인프라인 미래네트워크센터를 구축함으로써 중소벤처

및 스타트업들이 미래네트워크센터를 활용하여 선도기술을 실증테스트하고 상호 협업할 수 있

도록 지원한다 . 이를 통하여 ICT 연구개발 결과물의 사업화 촉진뿐만 아니라 선도시험망을

연계한 시험 ·검증 및 실증시험 환경 제공을 통해 사업화 효율성을 제고한다.

- 24 -

제2장 국내외 현황

제1절 개 요

미국 Internet2는 미국 내 대학들이 업계 및 정부기관과의 협력하에 연구, 교육을 지원하는 차세대 인터넷 기술과 응용을 개발하기 위한 대학연합 주도의 공동연구사업으로 1987년 시작되었다. 차세대응용 프로그램을 이용한 Broadband망을 구축하여 테라바이트 자료를 수초 안에 보낼 수 있는 대학, 연구 소용 인터넷을 차세대 인터넷으로 개발 중이며, 새로운 네트워크 서비스와 응용프로그램을 교육기관 및 인터넷 커뮤니티에 제공하려 한다. 기존 Internet2의 서비스가 단순 망회선 중심이었다면, 최근에는 Net+와 Incommon이라는 두 가지 서비스를 통해 플랫폼 서비스로 영역을 확대하는 중이다. 따라서, 표준 인증 플랫폼 기반인 Incommon을 통해 차세대 고대역폭 글로벌 네트워크 환경을 제공하여, Net+의 인증 관리, 인프라, 플랫폼, 보안, SaaS, 영상회의, 연구교육을 위한 디지털 컨텐츠 서비스를 제공하려 한다.

일본 JGN-X는 Japan Gigabit Network(JGN)의 운용을 1999년 개시하고, 대규모 멀티캐스트 환경 및 IPv6를 수용하는 테스트베드를 정비 한 JGN2, 차세대 네트워크 개발을 목표로 하는 JGN2plus를 추진하고 있다. JGN-X는 기술 동향을 주시하면서 네트워크 기능·성능을 확충하고 운용을 통해 첨단 네트워크 기술의 연구 개발과 다양한 응용 프로그램의 실증 실험 등 다양한 연구 활동을 추진해 왔다. 국제 접속을 고려한 광기반 클라우드 테스트베드로서 한국, 미국을 비롯해 세계 여러나라와 국제 접속을 추진한다. JGN-X의 도메인 재정립, 표준화 방면 노력, 데이터 집중 연구와 협력, 미래인터넷 테스트베드를 위한 인프라 기술, MPLS 기반의 L2 회선 구축 등을 위해 노력 중이다.

중국 CERNET은 2012년부터 100G IP 백본을 구축하였으며, 8개 도시(베이징, 시안, 청도, 광저우, 우한, 난징, 상하이, 선양)에 10개의 PoP(100G)을 설치·운용하고 있다. 이에 발맞춰, Internet2는 고급 네트워크와 중국에서 일하는 미국의 대학과 연구가를 위한 차세대 네트워킹 기술에 대한 액세스를 활성화하기 위해 50개 이상의 국가들과 협력하고 있다.

범유럽 연구교육망인 GEANT3plus는 발칸, 흑해, 지중해 지역은 물론 아시아, 남아프리카, 라틴아메리카에서 개발 중인 지역 연구 네트워크 인프라들과의 초고속 인터넷 연결을 추진 중이다.

ESnet, Internet2 등과의 협력을 통해 입자 물리학 커뮤니티 전용 네트워크 오버레이를 제공하는

것을 비롯하여 개방형 표준 기반 서비스를 확장하며 유럽 연구 분야의 중심적 e-인프라로 중추적인

역할을 담당하고 있다.

- 25 -

제2절 국내 주요 현황

1. KOREN 현황

가. 미래네트워크선도시험망인 KOREN(KOrea advanced REsearch Network)은 산업체·학계·

연구기관 등이 무료로 이용할 수 있는 광대역, 고품질의 국내외 선도시험망으로 미래네트워크 관련 기술의 시험 검증과 첨단 ICT 국제 공동 협력 기반을 조성하는 비영리 선도시험 네트워크 환경임

나. 10Gbps에서 최대 160Gbps 속도로 서울, 수원, 대전, 광주, 대구, 부산, 제주 등 국내 7개 지역을 잇는 백본을 중심으로 국내 60여 개 회원기관의 가입자 회선으로 구성되어 있으며, TEIN과 APII를 통해 해외와 연동하면서 국제공동 협력연구 기반 마련 및 정책을 협력함

다. 국산장비와 서비스를 접목한 공동협력 사업, 미래인터넷 테스트베드 시험환경 구현 기술, 유무선 통합 모바일 구현 기술 등 선도시험망 활용의 시험과제를 발굴 및 지원하고, 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터 등과 관련한 환경 연계를 추진하여 네트워크 기반의 다양한 활용이 가능하도록 협력 추진함

[그림 2-2-1-1] KOREN 망구성도

- 26 - 2. KREONET 현황

가. KREONET(Korea Research Environment Open NETwork, 국가 과학기술연구망)은 1988년에 시작된 R&D 연구망으로 산·학·연 등 약 200여개 주요 연구개발기관을 대상으로 다양한 과학기술 정보자원, 슈퍼컴퓨팅, GRID, e-Science 응용분야 등의 연구자원을 제공하는 고성능 네트워크 인프라를 지원함

나. 전국적으로 17개 지역, 17개 지역망센터(GigaPoP)로 구성되며, 지역망센터를 기점으로 네트워크 인프라를 구축하여 고성능 네트워킹 서비스를 제공함. 이를 바탕으로 공동협업 연구 환경을 제공함으로써 국가 연구망으로서 중요한 기반 인프라 역할을 수행함

다. KREONET의 국제 연구망 서비스는 글로벌 공동 협업연구 활성화를 위해 미국, 중국, 러시아, 캐나다, 네덜란드와 같은 전세계 과학선진국들과 긴밀히 협력하여 10Gbps급의 고성능 네트워크 인프라인 글로벌과학기술협업연구망(GLORIAD)을 구축, 이를 통해 첨 단과학기술 응용연구 등의 연구개발을 지원함

[그림 2-2-2-1] KREONET 망구성도

- 27 -

제3절 해외 각국의 주요 현황

1. 미국(Internet2) 현황

가. Internet2는 2015년 12월 기준 미국 내 304개 대학과 86개의 선도 기업, 정부기관을 포함한 45개의 제휴기관, 43개의 지역네트워크, 100여 개국을 대표하는 65개 이상의 국가 R&E 네트워크 활동을 위한 국제 파트너로 구성된 비영리 네트워크 컨소시엄으로 미국에서 가장 크고 빠른 전국적 R&E 네트워크를 운영하면서 차세대 인터넷 발전의 기반을 구축

나. 100G 이상의 국내 백본, SDN 기반의 서비스 중심망 구성 및 400G 고도화 추진, 고대역폭 데이터 전송 및 상용 인터넷 연계 지원 활동 등이 진행 중

다. 미국 인디애나 대학 소재의 Global NOC에서 1998년 이래로 망을 운영하고 있고 현재 80명 이상의 조직을 갖춤. 국립과학재단(NSF)으로부터 고성능연구네트워크 리더로 선정 되어 미국 (Internet2) 과 중국(CERNET), 유럽(GEANT4-1)과의 R&E 네트워크 연결하며, 클라우드 서비스, 비디오 서비스, 미들웨어 서비스, 광통신 서비스를 제공하였고, 현재는 Net+와 Incommon이라는 두 가지 서비스를 통한 플랫폼 서비스로의 영역 확대 중

[그림 2-3-1-1] Internet2 망구성도

- 28 - 2. 일본(JGN-X) 현황

가. 2011년 4월부로 JGN2plus를 대체하면서 차세대 네트워크와 그 확산을 실현한다는 목표로 JGN-X(JGN eXtreme) 프로젝트(2014년 4월부로 운영된 차기 SDN 테스트베드)를 추진, JGN-X 사용자와 NICT(National Institute of Information and Communications Technology) 연구자 간의 관계 강화 촉진과 새 네트워크 기술 촉진을 기대

- 멀티캐스트, IPv6 기술 적용, 네트워크 기능 및 기술 동향과 관련된 성능 업그레이드 활동을 함. 마찬가지로, 선도 연구개발 촉진, ICT 휴먼 리소스 교육 달성, 시골 지역의 연구 활동 촉진, 국제적 경쟁력 향상 등의 활동을 해옴

- 2013년 3월 이래로 총 181개 연구기관의 723명 연구원이 81개의 연구 프로젝트에 활용 하고 있음

나 . JGN-X는 국제 접속을 고려한 광 기반 클라우드 테스트베드로서 한국을 비롯해 미국까지 국제 접속 가능

- 국내망과 별도로 싱가폴-태국 간 국제망 구간을 1Gbps급으로 업그레이드

다 . JGN-X의 도메인 재정립, 표준화 노력, 데이터 집중 연구와 협력, 미래인터넷테스트베드를 위한 인프라 기술, MPLS 기반의 L2 회선 제공 및 네트워크 가상화 기술 적용

- 에뮬레이션 시험부터 광대역네트워크 검증까지, 다층적 네트워크 종합 테스트 환경 제공

라 . 세계 최초 8K 비압축 영상 “삿포로 눈 축제”의 초고속 전송 실험에 성공, JGN-X에서 8K 비압축 영상이나 대용량 데이터 등의 실증 실험 가능

[그림 2-3-2-1] JGN-X 망구성도

- 29 - 3. 중국(CERNET2) 현황

가. CERNET은 2012년 100G IP 백본을 구축하고, 북경, 시안, 청도, 광저우, 우한, 난징, 상해, 선양 등 8개 도시에 100G PoP을 설치·운용 중

- 2000년대 초반 각국 정부의 IPv6에 대한 요청이 증가하면서, 그때까지 IPv4 환경을 활용하던 중국 정부 또한 CNGI(China Next Generation Internet)라 불리는 IPv6 배치 프로젝트를 실행.

2009년 10월부로 CNGI는 자국내 20여개의 주요 도시와 300여개 학계, 산업계, 정부 연구기관 으로 차세대 프로젝트를 확대하기 위해 전국적으로 6개의 백본망과 39개의 기가팝(GigaPoPs)을 구성 - 전체 백본망 중 하나를 학계연구망인 CERNET이 운영하면서 CNGI-CERNET2의 백본은 25개 도시의

25개 PoPs을 연결하는 IPv6를 운영함. 대부분의 링크는 ‘북경-우한-광저우’와 ‘우한 -난징-상해’ 구역을 2.5G에서 10G로 연결하며 액세스 링크는 1G, 2.5G, 10G로 연결

나. 100Gbps IDC(Internet Data Center) 구축과 400G급의 지속적인 백본용량 확대 계획을 가지고 있음

다. OTN(Oracle Technology Network), SDN(Software Defined Newtork) 기술 중심의 미래네트워크 테스트베드 고도화를 추진할 예정

[그림 2-3-3-1] CERNET 망구성도

4. 유럽(GEANT4-1) 현황

가. DANTE(Delivery of Advanced Network Technology to Europe Ltd.)

- DANTE는 비영리 민간기구로 EuropaNET을 시작으로 TEN-34, TEN-155, GEANT,

GEANT2, GEANT3, GEANT3PLUS를 거쳐 2015년 이래로 GEANT4-1에 이르렀으며 유럽

국가 R&D 네트워크(NRENs)를 연동하는 범유럽 백본망의 구축 및 운영의 중추 역할 수행

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- GEANT와 NRENs는 유럽 전역의 10,000개 기관 5천만 연구자와 학생을 연결하고 고에너지 물리, 전파 천문학, 생체 의학, 기후 변화, 지구 관측, 예술과 문화 등 다양 한 분야의 협력 연구를 촉진

- GEANT의 주요 라우터는 40G이고 100G 업그레이드가 진행 중

- GEANT 프로젝트는 38개 NRENs, DANTE, TERENA, NORDUnet과 30개 오픈콜 프로젝트 파트너 - GEANT3는 발칸, 흑해, 지중해 지역은 물론 아시아, 남아프리카, 라틴아메리카에서 개발

중인 지역 연구네트워크 인프라와의 초고속 인터넷 연결을 구축

나. 유럽 연구 분야의 중심적 e-인프라 GEANT3plus

- 유럽지역의 e-인프라 구축 및 국제 연구 협력 기반을 목적으로 2년(May.2013 ~ May.2015)간 진행 되었고 EC의 7번째 연구개발인 연구 프레임워크 프로그램(FP7)의 기금 조성으로 시작 - 유럽지역 38개 NRENs, DANTE, TERENA, NORDUnet과 FP7 3개국 협력 프로젝트 - 총 41개 유럽지역 NREN 파트너와 협력을 통해, 10,000여개 연구기관 및 5천만 이용자에게

초고속 연구망 서비스를 제공

- 전 세계 100여국과 연결되는 최대 500Gbps급 용량의 회선 제공

다. GEANT4-1

- 1년(May.2015 ~ April.2016)간 진행 예정인 새로운 프로젝트.

- 유럽의 NRENs를 500Gbps급으로 상호 연결하고, 전 세계 절반 이상의 나라와 연결 - 유럽 2020 사업의 핵심 역할 수행

- GEANT Association 과 GEANT Limited를 포함한 38개의 프로젝트 파트너

[그림 2-3-4-1] GEANT 망구성도

- 31 - 5. 동남아시아 현황

가. 말레이시아(MYREN: Malaysian Research and Education Network) 현황

- 2006년 이래로 TEIN4를 통해 622M회선을 사용 중이고, 아시아, 유럽, 미국, 그 밖의 다른 대륙의 8,000개 이상 연구기관 및 학계, 5천만 사용자들의 국제 협력 연구를 가능하게 함 - 7개 지역 접속점(PoP), 현재 45Mbps의 IP 백본망을 통해 모든 국립/사립대학과 폴리텍,

커뮤니티 칼리지, 그리고 많은 연구기관 및 병원 등과 연동되어 말레이시아의 60만 이상 연구자, 학자, 학생들이 활용 중

- 비디오 컨퍼런스, 디지털비디오전송시스템(DVTS), 데이터 컴퓨팅, 시각화/이미지 모델링 및 전자학습 등 다양한 어플리케이션을 운영함으로써 연구 커뮤니티에서 요구하는 품질 성능을 제공하기 위해 지속적으로 노력

- TEIN4와 Internet2를 통해 아·태, 유럽, 북미의 여러 국제적 연구 커뮤니티에 연결 (중국, 한국, 일본, 태국, 베트남, 필리핀, 싱가폴, 인도네시아, 호주, 유럽 및 미국 등)

나. 베트남(VinaREN: Vietnam Research and Education Network) 현황

- VinaREN은 홍콩에 있는 1 Gbps의 NOC-TEIN을 비롯하여 현재는 총 6개의 NOC(720Gbps core router와 2개의 서버로 구성 )를 운영 중이고 이후 북쪽 해안지대와 북쪽 산악지대를 포함한 3곳을 더 운영할 예정

- VinaREN은 총 11개의 국내 백본망과 하노이 -홍콩-TEIN4 국제망을 기반으로 하며, 62개의 회원 기관이 있음

[그림 2-3-5-1] VinaREN의 망구성도

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다. 싱가폴(SingAREN: Singapore Advanced Research and Education Network) 현황

- 2010년 10월, SingAREN과 SGIX의 협력 체제를 조성하여 인터넷 기술에 대한 연구지원을 위해 시작, 현재 14개 파트너와 제휴하고, 중국, 인도, 홍콩, 싱가폴을 지역 PoP으로 두고 NOC는 홍콩에 위치함

- 새로운 네트워크 기술과 응용기술이 상용화되기 전에 조사, 개발, 테스트를 하는 실험적 플랫폼으로 활용되며 끊김 없는 영상 전송을 위한 전용 연구선을 필요로 하는 e-러닝, 비디오 컨퍼런스와 같은 R&E 활동을 지원함

- TEIN4를 통해 인도 Mumbai와 Singapore을 2.5G, Singapore과 Indonesia를 622M, Singapore과 Pakistan을 1G 로 연결

- IPv6 기반 네트워크 안정화를 위한 프로젝트가 완료되어 2013년부터는 Eduroam 구축을 위한 프로젝트를 수행 중

- SingAREN과 CITS(Center for IT Service), NTU(Nanayag Technological University)가 합작 하여 시범 사업이 진행 중이며, SingAREN 이용자 기관 모두에게 무료로 제공

- TEIN SG PoP 에 90Mbps 로 연결

[그림 2-3-5-2] SingAREN의 백본 연결 현황 (2013년 3월 기준)

라. 인도네시아(INHERENT: Indonesia Higher Education Network) 현황

- 인도네시아 Inherent는 2013년에 자바지역을 중심으로 1G ~ 10G 백본으로 구성되어있으며, TEIN 회선은 622M(SG-Bandung)로 연결됨

- TEIN4를 기반으로 미래정보통신기술(ICT) 신기술 개발 및 장비시험 , 원격의료, e-러닝 등 다양한 망 활용 실증연구와 한 -인니 연구협력의 거점역할 수행

- KOREN과 향후 미래네트워크 기술 , 센서, IPTV 관련 신기술, 기상데이터 전송 등 응용분야의 상호협력방안을 모색 중

- 자바지역(1200km) 광케이블 구축 : 2013년 11개 노드, 5년간(2013~2018) 92개 노드 연결예정

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[그림 2-3-5-3] INHERENT의 망구성도

마. 태국(ThaiREN)

- ThaiREN의 구축을 통해 태국의 국내연구망인 ThaiSarn(Thai Social/Scientific, Academic and Research Network)과 UniNet(Inter-University Network)을 연동하여 국내 연동점을 일원화

- 미래네트워크를 위해 OpenFlow를 사용하는 UniNet SDN Testbed를 SDN을 기반으로 구축 진행 중이며 , 특히 UniNet에서 10G NetFPGA를 이용하여 구성하고 있음

- UniNet 백본은 50G이고 백본 26 노드 , 10G Distribution 노드, 1G Access 노드로 구성 예정이며 , 2014년까지 Distribution 노드 구축 완료

- 2010년에는 대학에만 서비스를 제공하였고 , 2013년 이후에는 20,000개 이상 학교에 서비스 제공 중 - TEIN SG PoP와 600Mbps 로 연결

[그림 2-3-5-4] ThaiREN의 백본연결 현황

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제3장 연구개발수행 내용 및 결과

제1절 국내선도시험망 구축 운영

1. 백본 전송망 운영

ICT 신기술 및 SDN 등 미래네트워크 분야에 대한 연구시험 네트워크 및 독립적 테스트 망 구성에 대한 필요성이 요구됨에 따라, 산업계·학계·연구소 등이 미래네트워크 관련 최근 기술들을 다양하게 시험․검증할 수 있는 백본 전송망을 제공하였다.

가. 공용접속시험센터간 ROADM기반 백본 전송망 운영

o ‘14 ~‘16년 미래네트워크선도시험망 구축 사업 추진에 따라 전국 7개 지역접속점을 중심으로 백본 전송망을 구축 운영하였다. 서울~대전 간은 160G로 연동되어 있으며, 서울-수원-대전 간은 10G 2회선이 연동되어 있다.

[그림 3-1-1-1] ROADM 구성도

o 백본 전송망은 전국 6개 지역접속점(POP)간 ROADM을 기반으로 구성되어 있으며, 보호절체 (Protection)기능을 포함하여 50ms 이내 우회절체가 가능하도록 되어 있다. 전국은 3개의 Multi-Ring(수도권링, 영남링, 호남링)형 Topology로 구성되어 있으며, 전송망 장애시 이중화된 다른 루트로 자동 절체가 가능하도록 되어 있다.

서울 (NIA)

수원 (성균관대)

대전 (ETRI)

광주 (전남대) 부산 (부경대)

대구 (KT동대구) 10G * 2

10G * 2

10G

10G

10G

160G

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o 1+1 Protection 구성을 위해 가입자모듈, MUX모듈이 이중화되어 있으며, 가입자 인터페이스 구간 및 중계구간 경로가 이중화(East/West)되어 망 생존성이 확보되어 있다. 링 간 파장 스위칭 및 장비 장애에 따른 SPF(Single Point of Failure)발생 해소를 위해 대전은 2식의 ROADM으로 구성되어 있으며, 각 링은 Working/Protection으로 운용된다.

NIA

[그림 3-1-1-2] 백본 전송망 구성도

[그림 3-1-1-3] 전송장비 모듈 및 회선경로, 장비 이원화

o 광케이블의 총 연장길이는 1,722km이며, 전송품질 보장을 위해 전국 14개 국소에 중계기가

설치되어 있다. 수도권링은 서울-수원-대전 접속점간 총 476.7km 구간을 말하며

이천, 진천, 천안에 중계기가 설치되어 있다. 영남링은 대전-대구-부산 접속점 간 총 811km 구간

이며 청주, 상주, 경주, 울산, 밀양, 구미, 영동 7개 국소에 중계기가 설치되어 있다. 호남링은

대전-광주 접속점 간 총 433km 구간이며 동전주, 순창, 정읍, 전주 4개 국소에 중계기가 설치

되어 있다.