상명대학교 / 서광규 교수


 

 

1. 서론

클라우드 컴퓨팅과 서비스형 소프트웨어(SaaS)는 오늘날의 IT 인프라에서 사실상 표준이 되었다. 기업과 조직은 클라우드를 통해 과거에는 상상하기 어려웠던 유연성과 확장성을 확보하게 되었으며, SaaS 모델을 활용하여 복잡한 소프트웨어를 손쉽게 구독하고 빠르게 배포할 수 있게 되었다. 이와 동시에, 인공지능(AI)은 클라우드 및 SaaS의 발전 양상을 근본적으로 바꾸는 결정적인 요인으로 부상하고 있다. AI가 결합된 클라우드 서비스는 단순히 데이터를 저장하거나 처리하는 수준을 넘어, 지속적인 학습과 최적화를 통해 기업의 의사결정과 운영 효율을 혁신적으로 향상시키고 있다. 이제 클라우드와 SaaS는 AI 기술을 품은 ‘지능형 플랫폼’으로 진화하고 있으며, 이는 앞으로의 비즈니스 경쟁력에 필수적인 요소로 자리매김하고 있다.

클라우드 기반 SaaS 플랫폼은 일반적으로 프론트엔드 인터페이스, 애플리케이션 로직, 데이터베이스 계층 등으로 구성된 다층 아키텍처를 활용한다. 이러한 구조는 모듈화와 확장성, 보안성을 모두 충족할 수 있도록 설계되어 있으며, 클라우드의 탄력적 자원 배분 기능을 통해 서비스 품질을 일정하게 유지한다. SaaS 모델의 가장 큰 장점 중 하나는 물리적인 설치와 유지보수가 필요하지 않아, 고객이 단 몇 번의 클릭만으로 최신 기능에 접근할 수 있다는 점이다. 기업들은 복잡한 업데이트나 패치 배포에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있으며, 이를 통해 본연의 비즈니스에 더 많은 역량을 집중할 수 있다. 클라우드와 SaaS의 결합은 IT 부서의 부담을 경감시키고, 전사적인 디지털 혁신을 가속화하는 토대를 마련하고 있다.

이러한 혁신의 중심에 자리하는 것이 바로 AI다. 기존 SaaS 제품이 일부 기능에만 AI를 보조적으로 적용했다면, 이제는 AI가 SaaS의 핵심 아키텍처에 깊이 통합되고 있다. 이른바 AI-네이티브(AI-native) SaaS가 본격화되면서, AI는 단순히 부가 기능을 넘어서 서비스 자체의 본질을 규정하고 있다. 자연어 처리, 예측 분석, 추천 시스템 등은 더 이상 특별한 부가 서비스가 아니라, SaaS 솔루션의 기본 기능으로 자리 잡았다. 예를 들어 AI는 고객 행동을 실시간으로 분석하고, 사용자의 패턴을 학습하여 개인화된 경험을 제공하며, 시스템의 자원 할당을 자동으로 최적화한다. 헬스케어 관리 솔루션에서는 환자 유입을 예측하고, 자원 배치를 최적화하며, 의료진의 업무 스케줄까지 선제적으로 제안할 수 있다. 이처럼 AI-네이티브 SaaS는 과거의 정적 소프트웨어에서 벗어나 끊임없이 학습하고 스스로 최적화되는 동적 자가조정 시스템으로 진화하고 있다.

그러나 AI의 도입에는 기회와 동시에 과제가 따른다. 무엇보다도 기존의 SaaS 아키텍처에 AI를 통합하는 것은 단순한 기능 추가가 아니라, 데이터 수집·학습·배포의 모든 프로세스를 재설계하는 작업이다. 또한 AI 모델은 시간이 지나면서 데이터와 환경이 변하면 성능이 저하되는 ‘모델 드리프트’ 현상을 겪는다. 이를 해결하기 위해서는 데이터 품질 관리와 지속적인 모델 재훈련, 철저한 검증 체계가 필요하다. 더불어 개인정보 보호와 AI의 편향 문제, 자동화 의사결정의 투명성을 둘러싼 논쟁도 계속되고 있다. AI를 신뢰할 수 있는 방식으로 SaaS에 접목하기 위해서는 기술적 역량뿐 아니라 윤리적 거버넌스와 책임의식이 필수적이다.

AI는 SaaS를 혁신하는 동시에 클라우드 인프라 자체의 진화도 촉진하고 있다. AI 모델의 복잡성과 데이터 처리량은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 클라우드는 더 강력한 컴퓨팅 파워와 낮은 지연시간, 대규모 병렬 처리 기능을 필요로 한다. 이 같은 요구를 충족하기 위해 최근에는 AI에 최적화된 클라우드 패브릭이 주목받고 있다. AI 기반 클라우드 패브릭은 전통적인 컴퓨트, 스토리지, 네트워크의 경계를 허물고, 워크로드에 따라 자원을 실시간으로 유연하게 재배치한다. 이를 통해 클라우드는 AI가 주도적으로 학습하고 자원을 최적화하는 자율적 인프라로 거듭난다. 대규모 쇼핑 이벤트나 금융 거래의 트래픽 급증 시에도, AI는 실시간 분석을 통해 자원을 탄력적으로 확장·축소함으로써 비용 효율성과 서비스 품질을 동시에 달성할 수 있다.

AI SaaS와 AI 클라우드 패브릭은 비즈니스 모델에도 변화를 일으키고 있다. 사용량 기반 요금제, 성과 기반 과금 모델, 맞춤형 구독 서비스 등 AI의 가치에 따라 고객과 수익을 연결하는 방식이 다양화되고 있다. 특히 AI 기반의 데이터 분석과 예측 기능은 고객사에 측정 가능한 ROI(투자 대비 수익)를 제공하며, SaaS 기업이 차별화된 가치를 창출할 수 있도록 한다. 이러한 변화를 선도하기 위해서는 단순히 AI 기능을 채택하는 데 그치지 않고, 비즈니스 모델 전반에 AI의 사고방식을 심층적으로 반영해야 한다.

이 원고에서는 AI가 클라우드 및 SaaS에 가져오는 혁신의 본질과 구체적인 기술, 그리고 이를 기반으로 형성되는 새로운 비즈니스 모델을 다각도로 기술하고자 한다. 이를 통해 독자들은 AI-네이티브 SaaS와 AI 최적화 클라우드의 잠재력과 과제, 그리고 앞으로의 전략적 방향성을 종합적으로 이해할 수 있기를 기대한다. AI는 이미 선택의 문제가 아니라, 디지털 경쟁에서 생존과 성장을 좌우하는 필수 요소가 되었다. 이제 기업과 조직은 AI를 클라우드 및 SaaS 전략의 핵심 축으로 삼고, 이를 위한 역량과 책임을 체계적으로 구축해 나가야 할 시점에 서 있다.

 




 

2.? 진화하는 SaaS 환경


소프트웨어 서비스(SaaS) 플랫폼은 클라우드 인프라상에 구축되며, 일반적으로 프론트엔드 인터페이스, 애플리케이션 로직, 그리고 데이터베이스 계층으로 구성된 멀티티어 아키텍처를 사용한다. 그림 1은 전형적인 레이아웃을 보여준다. 이 아키텍처는 확장성, 모듈성, 그리고 안전한 데이터 관리를 가능하게 한다.


[그림 1. 다중 테넌트 및 AI 향상 기능이 포함된 참조 SaaS 제품 아키텍처(VM: virtual machine; DevEx: developer experience; API/LB: application programming interface/load balancing; IAM: identity and access management; RCA: root cause analysis)]


 

클라우드 기반 SaaS 플랫폼은 쉬운 원격 접근성, 간소화된 업데이트, 그리고 높은 가용성 같은 이점을 제공한다. 클라우드 탄력성을 활용하여, 이러한 플랫폼들은 수요에 따라 동적으로 리소스를 확장할 수 있어, 모든 규모의 비즈니스에 이상적이다. SaaS는 소프트웨어 배포를 단순화하고, 온프레미스 설치를 제거하며, 쉬운 업데이트 및 통합 기능을 제공하여, 운영 부담을 줄이고 사이버 보안 위험을 완화한다.

인공지능(AI)은 지능적 자동화, 예측 기능, 그리고 적응형 리소스 관리를 통해 클라우드 서비스를 재구성할 것이다. AI는 동적 워크로드와 개인화된 사용자 요구를 처리하는 데 중요한 더 효율적인 의사결정과 사전 예방적 시스템 최적화를 가능하게 할 것이다.

 




 

3. AI 네이티브 SaaS : 자기 최적화 시스템을 위한 지능형 기능


3-1. AI-Native SaaS의 개념과 의의

클라우드 기반 소프트웨어가 전통적으로 제공해온 SaaS(Software as a Service) 모델은, 서비스의 편의성과 확장성이라는 측면에서 IT 산업의 중심으로 자리잡아 왔다. 초기 SaaS 제품들은 기능적 단순성과 사용자 친화성을 무기로 시장에 빠르게 확산되었으며, 그 과정에서 일부 기능을 고도화하기 위한 수단으로 인공지능(AI)을 제한적으로 활용해왔다. 예를 들어, 추천 엔진, 로드 밸런싱을 위한 휴리스틱 알고리즘, 또는 고객 행동 기반의 자동화된 보고 기능 등은 초기 SaaS 제품에 도입된 전형적인 AI 기반 기능이었다.

그러나 최근의 기술 발전은 이러한 AI 보조 기능 중심의 SaaS를 넘어, AI가 제품의 중심이 되는 ‘AI-Native SaaS’ 모델로의 진화를 가능하게 만들고 있다. 이 모델에서 AI는 단순히 기능 향상을 위한 부가 기술이 아닌, 제품 설계와 운영의 핵심이 된다. 자연어 처리(NLP), 예측 분석(Predictive Analytics), 실시간 행동 분석과 같은 고급 AI 기술은 SaaS 아키텍처에 깊숙이 통합되며, 전체적인 사용자 경험과 운영 프로세스를 재정의하고 있다.

특히, AI-Native SaaS는 사용자 데이터로부터 지속적인 학습이 가능하며, 이러한 학습 결과를 기반으로 자율적으로 시스템 워크플로우를 최적화한다. 그 결과, 사용자가 명시적으로 요구하기 전에 시스템이 사용자의 필요를 예측하고 선제적으로 대응할 수 있는 역량을 갖추게 된다. 이는 SaaS의 본질을 정적 구성 중심의 시스템에서 동적이고 자기 최적화(self-optimizing)되는 시스템으로 전환시키는 결정적인 계기가 되고 있다.

 

3-2. AI-Native SaaS의 실제 적용 사례

이러한 패러다임 전환은 다양한 산업군에서 현실화되고 있다. 가장 대표적인 분야 중 하나는 의료 서비스이다. 예를 들어, 병원 관리 SaaS 솔루션에 AI를 통합하면, 시스템은 과거 환자 방문 기록, 계절성 질병 유행 정보, 지역별 의료 이용률 등을 분석하여 환자 유입량을 사전에 예측할 수 있다. 이 예측에 기반해, 시스템은 의료 인력의 스케줄을 자동으로 최적화하고, 필요한 자원을 선제적으로 배분하는 등 의료 서비스를 선제적이고 효율적으로 운영할 수 있도록 지원한다. 결과적으로 환자 대기 시간은 줄어들고, 의료 자원의 활용도는 극대화된다.

이외에도 교육, 금융, 제조 등 다양한 분야에서 AI-Native SaaS는 빠르게 확산되고 있다. 예를 들어, 온라인 교육 플랫폼에서는 학습자의 학습 속도와 오류 패턴을 분석하여 개인화된 콘텐츠를 실시간으로 제공하고, 금융 SaaS에서는 고객의 거래 패턴을 분석하여 사기 탐지와 고객 이탈 방지 전략을 자동으로 수립하는 등 사용자 중심의 자동화된 의사결정 시스템이 구현되고 있다.

 

3-3. 기술적 기반 및 구조적 전환

AI-Native SaaS가 가능해지기 위해서는 여러 기술적 기반이 뒷받침되어야 한다. 우선, 방대한 사용자 데이터를 실시간으로 수집, 정제, 저장할 수 있는 데이터 파이프라인이 필요하며, 이를 기반으로 학습 가능한 고성능 AI/ML 모델이 구축되어야 한다. 또한 이러한 모델은 주기적으로 업데이트되어야 하며, 이를 관리하기 위한 MLOps(머신러닝 운영관리) 체계도 필수적이다.

또한, 이러한 시스템은 종종 사용자에게 직접 영향을 미치기 때문에, 설명 가능 인공지능(Explainable AI) 기술 역시 필수적으로 요구된다. 사용자가 시스템의 추천이나 결정을 신뢰하려면, AI가 어떻게 판단했는지를 이해할 수 있어야 하며, 이는 규제 준수와 사용자 수용성 확보 측면에서도 매우 중요하다.

이처럼 AI-Native SaaS는 단순한 기능 추가를 넘어, 기존 SaaS 아키텍처의 전반적인 구조 전환을 필요로 한다. 이는 기술뿐만 아니라 비즈니스 전략, 고객 경험 설계, 운영 정책 전반에 걸친 혁신을 요구하는 과정이다.

 

3-4. 도전 과제와 전략적 대응

AI-Native SaaS의 확산은 많은 기회를 제공하지만, 동시에 여러 가지 구조적·운영적 도전 과제를 수반한다.

첫째, 기존 아키텍처와의 통합 문제이다. 많은 기업은 이미 일정 수준으로 완성된 SaaS 아키텍처를 보유하고 있으며, 여기에 AI 기능을 통합하려 할 경우 호환성 문제, 기술 부채, 운영 중단 등의 위험을 감수해야 한다. 이를 해결하기 위해서는 모듈화된 설계와 API 기반의 유연한 통합 전략이 필요하다.

둘째, 데이터 프라이버시 및 윤리적 이슈이다. AI 기능이 정교해질수록 더 많은 사용자 데이터를 필요로 하며, 이는 개인정보 보호법이나 지역별 규제와 충돌할 수 있다. 동의 기반 데이터 수집 체계, 데이터 익명화 및 분산 학습(Federated Learning) 등 기술적 대응이 요구된다.

셋째, AI 모델의 성능 저하(모델 드리프트) 문제이다. 시간이 흐름에 따라 AI 모델의 예측 정확도는 떨어질 수 있으며, 이를 방치할 경우 서비스 품질이 저하되고 고객 이탈로 이어질 수 있다. 따라서, 정기적인 모델 재훈련, 드리프트 탐지 시스템, 품질 모니터링 체계 구축이 필수적이다.

넷째, AI 의존성에 대한 우려이다. AI가 의사결정을 전담하게 되면서 사용자의 판단력 저하, 창의성 감소, 책임소재 불명확 등의 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 Human-in-the-Loop 구조, 즉 사람이 AI의 판단을 검토하고 보완하는 체계가 병행되어야 한다.

 




 

4. AI 기반 클라우드 패브릭

4-1. 클라우드 인프라의 진화와 AI의 역할

클라우드 컴퓨팅은 지난 10여 년간 기업의 IT 인프라를 탈중앙화하고 민첩하게 만들면서 디지털 전환의 핵심 축이 되어왔다. 초기의 클라우드는 정적인 가상 머신 기반 서비스에서 시작해, 점차 컨테이너화된 마이크로서비스, 서버리스 아키텍처로 발전해왔다. 그러나 최근 들어 등장한 AI 워크로드의 폭발적인 증가는 기존 클라우드 인프라 구조의 한계를 드러내고 있으며, 이에 따라 AI 중심의 새로운 인프라 패러다임, 즉 AI 기반 클라우드 패브릭(AI-driven Cloud Fabric)이 부상하고 있다.

AI 기반 클라우드 패브릭은 계산, 저장소, 네트워크 자원 간의 경계를 허물고, 모든 자원을 하나의 통합된 최적화 대상 영역으로 재구성한다. 이는 AI가 클라우드 환경 내 다양한 요소를 실시간으로 감지하고, 분석하고, 자율적으로 조정하는 메커니즘을 통해 가능해진다. 특히 고성능 AI 모델(예: LLM, 딥러닝 네트워크 등)은 엄청난 병렬 연산 능력과 낮은 레이턴시, 그리고 대규모 데이터 입출력을 요구하며, 이러한 복합적인 요구사항을 만족시키기 위해 클라우드 자원은 더 이상 정적으로 구성될 수 없다. 대신, AI에 의해 구동되는 유연하고 지능적인 자원 조율 구조가 필요하게 된 것이다.

예를 들어, AI는 사용자 요청, 애플리케이션 부하, 네트워크 상태, 하드웨어 성능 등을 종합적으로 학습하고 분석하여, 특정 지역의 GPU 자원을 더 많이 할당하거나, 대규모 트래픽이 발생하는 시점에 대비해 특정 노드에 미리 데이터를 캐싱해둘 수 있다. 이처럼 자원 할당과 확장은 단순한 수동 설정이 아닌, 실시간 학습과 추론을 통한 능동적 최적화의 결과로 이루어진다.

 

4-2. 실제 활용 사례: 전자상거래의 피크 트래픽 대응

AI 기반 클라우드 패브릭의 가장 대표적인 활용 사례 중 하나는 전자상거래의 트래픽 폭증 대응이다. 특히 블랙프라이데이, 사이버먼데이와 같은 연례 대규모 판매 이벤트 기간에는 수십 배 이상 증가하는 웹사이트 방문자 수, 검색 요청, 결제 트랜잭션 등을 처리해야 하며, 이에 대한 클라우드 인프라의 대응 능력은 고객 만족도와 매출에 직접적인 영향을 미친다.

전통적인 클라우드 확장은 보통 사전에 정의된 임계값(threshold)에 기반해, 특정 CPU 사용률이나 네트워크 트래픽을 초과하면 리소스를 확장하는 구조로 되어 있다. 그러나 이러한 방식은 예측이 어렵거나 급격하게 트래픽이 증가하는 상황에서는 확장 타이밍이 늦고, 결과적으로 지연, 오류, 시스템 불안정성을 초래할 수 있다.

반면, AI 기반 클라우드 패브릭은 고객 행동, 과거 판매 데이터, 실시간 클릭스트림 데이터 등을 종합 분석해 트래픽 폭증을 사전에 예측하고, 예측 기반으로 선제적 리소스 확장 및 배분을 수행한다. 예컨대, AI는 특정 시간대에 특정 제품군에 대한 검색량이 급증할 것을 감지하고, 해당 제품 관련 데이터베이스의 캐싱, 프론트엔드 서버 확장, 결제 모듈의 리소스 증설을 미리 수행함으로써 사용자 경험의 연속성과 성능 안정성을 보장할 수 있다. 또한, 비피크 시간대에는 리소스를 자동으로 축소하여 운영 비용을 절감하는 데에도 기여한다.

이러한 AI 기반 최적화는 단지 성능을 개선하는 것을 넘어서, 비즈니스 비용 구조를 근본적으로 변화시킨다. 예측 가능한 소비 패턴에 따라 비용을 조정할 수 있게 되며, 사용량 기반 과금 모델과 결합할 경우 훨씬 더 효율적이고 투명한 클라우드 경제학을 구현할 수 있다.

 

4-3. 기술적 구조와 운영상 고려사항

AI 기반 클라우드 패브릭의 구현에는 여러 핵심 기술들이 필요하다. 먼저, 실시간 데이터 수집 및 분석 시스템이 필수적이다. 클라우드 환경에서 발생하는 수십억 개의 이벤트 로그, 네트워크 패킷, 사용자 세션 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 AI 모델이 의사결정을 내리려면 고속의 데이터 파이프라인과 스트리밍 분석 시스템이 필요하다.

또한, 멀티 리전, 멀티 하드웨어 환경에 걸친 분산 학습 및 최적화 메커니즘도 갖추어져야 한다. AI가 하나의 지역이나 특정 자원에만 최적화된다면 클라우드 패브릭의 장점을 극대화할 수 없기 때문이다. 이를 위해 고급 오케스트레이션 툴(Kubernetes, Istio 등)과 분산 인프라 관리 기술이 필수적으로 활용된다.

이외에도, 보안 및 인증 체계의 통합, 사용자 정책 기반 리소스 관리, 예산 제약 조건 하의 자동화된 비용 최적화 등이 복합적으로 고려되어야 하며, 이를 통해 진정한 의미의 지능형 클라우드 인프라가 완성된다.

 

4-4. 도전 과제와 전략적 대응 방안

AI 기반 클라우드 패브릭의 도입은 기술적으로 매우 매력적이지만, 현실적으로는 다음과 같은 다층적 도전 과제들을 내포하고 있다.

 

1) 인프라 투자 부담

클라우드 패브릭은 GPU, 고속 네트워크, 고성능 저장소 등 고사양 자원에 대한 투자를 수반한다. 특히 AI 처리에 최적화된 인프라는 초기 비용이 상당히 높으며, 중소기업에게는 진입 장벽이 될 수 있다.

- 대응 전략: 퍼블릭 클라우드 제공자의 AI 전용 인프라(AWS Inferentia, Google TPU 등)를 활용한 초기 대응 및 점진적 하이브리드 구조 전환

 

2) 운영 복잡성과 기술 내재화

클라우드 패브릭은 자동화되어 있더라도 운영자의 AI 모델 이해, 시스템 내부 작동 메커니즘에 대한 지식이 요구된다. 또한, 오류 발생 시 문제 해결이 복잡해질 수 있다.

- 대응 전략: AI 인프라 운영을 위한 전문 인력 양성과 내부 기술 내재화, AI 옵저버빌리티 도구의 적극 도입

 

3) 벤더 종속성(Vendor Lock-in)

많은 클라우드 제공업체가 자사 고유의 AI 최적화 기술을 탑재하고 있으며, 이는 특정 플랫폼에 종속되는 결과를 초래할 수 있다.

- 대응 전략: 멀티클라우드 전략 또는 오픈소스 기반 솔루션(Kubeflow, MLFlow 등)을 통해 유연한 확장성 확보

 

4) 투자 대비 효과 불확실성

AI 기반 패브릭의 효율성은 AI 모델의 성능, 데이터 품질, 서비스 구조 등에 따라 달라지므로, ROI를 사전에 예측하기 어렵다.

- 대응 전략: POC(Pilot Project)를 통한 검증 중심 도입과 정량적 KPI 기반 효과 측정 체계 마련

 

4-5. 클라우드 패브릭이 여는 미래

궁극적으로 AI 기반 클라우드 패브릭은 단지 클라우드 인프라의 기술적 진보에 그치지 않는다. 이는 운영의 자동화, 서비스의 예측 가능성, 고객 경험의 지능화, 그리고 나아가 클라우드 경제 구조의 전환이라는 다면적 혁신을 이끌어낸다. 기업은 이를 통해 운영 효율과 고객 만족이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있으며, 궁극적으로 AI-Native 비즈니스 모델로 진화할 수 있는 토대를 마련하게 된다.

앞으로의 클라우드는 더 이상 단순한 가상 자원 제공 플랫폼이 아니라, 스스로 학습하고 최적화하며 진화하는 유기적 시스템이 될 것이다. AI 기반 클라우드 패브릭은 바로 그 미래의 출발점이다.

 

 



참 고 문 헌




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