인터넷이 끊겨도 돌아가는 온디바이스 AI: 국방·학교 폐쇄망(Air-Gap)을 위한 제로 텔레메트리(Zero-Telemetry) 보안 아키텍처

1. 공교육과 국방의 지상 과제: "데이터가 1바이트라도 외부로 나가면 법적 처벌"

인공지능의 효용성이 아무리 강조되어도, 대한민국 공교육과 국방 분야에서는 언제나 엄격한 보안 규격과 개인정보보호법이 기술 도입의 첫 번째 관문입니다.

• 초·중·고등학교 현장: 교육행정정보시스템(NEIS)의 학생 생활기록부, 인적사항, 학업 성취도 평가, 교사의 지필평가 출제 원안은 국가 법률에 따라 외부 상용 클라우드 전송이 원천 금지되어 있습니다.
• 국방부 및 군 교육장: 군사작전 교리, 부대 편제표, 군수 물자 보급 통계는 군사기밀보호법에 의해 인터넷과 물리적으로 단절된 국방 인트라넷(폐쇄망) 내에서만 다루어져야 합니다.

현장 교사와 군 간부들은 매일 쏟아지는 행정과 분석 작업에 AI의 도움이 절실하지만, 민간 클라우드 AI를 사용하는 순간 보안 감사 지적과 징계 대상이 되는 진퇴양난의 딜레마에 갇혀 있었습니다.

2. 클라우드 SaaS AI의 한계: "학습에 안 쓴다"는 약관만으론 폐쇄망 통과 불가

대다수 기업용 AI 서비스들은 "우리는 고객 데이터를 모델 재학습(Training)에 사용하지 않습니다"라는 서비스 약관(TOS)을 내세웁니다. 하지만 공공·국방 보안 담당자의 관점에서 이는 아무런 해결책이 되지 못합니다:

3. 의존성 제로(Zero-Dependency): 오프라인 완전 격리 모델 서빙 파이프라인

인터넷이 차단된 폐쇄망 PC에 파이썬 기반 딥러닝 런타임을 구동하려면 지독한 기술적 난관을 넘어야 합니다. 일반적인 머신러닝 코드는 실행 시 huggingface_hub나 torch.hub를 통해 토크나이저 설정, 설정 JSON, 가중치 바이너리를 온라인으로 다운로드하려 시도하며, 네트워크가 없으면 즉시 크래시(Crash)를 일으킵니다.

ZeliDesk의 ZeliGen 및 로컬 엔진은 완전 격리 오프라인 플래그(local_files_only=True)와 로컬 캐시 바이너리 번들링을 통해 외부 연결 시도를 100% 차단했습니다:

# pipeline_image.py 의 오프라인 100% 격리 구동 코드
kwargs = {
    "torch_dtype": dtype,
    "local_files_only": True  # 인터넷 연결 시도 자체를 원천 차단!
}

# HuggingFace 온라인 조회 없이 로컬 디렉토리에서 즉시 인메모리 로딩
_pipe = AutoPipelineForText2Image.from_pretrained(
    model_local_path,
    **kwargs
)

또한 GGUF(llama.cpp 기반 4-bit/8-bit 양자화) 포맷을 결합하여, 인터넷이 끊긴 구형 펜티엄/i5 내장 그래픽 PC에서도 1.1GB~2.1GB 크기의 한국어 특화 초경량 언어 모델(sLM)이 RAM 8GB만으로 쾌적하게 구동되는 온디바이스 인프라를 확립했습니다.

4. Wireshark 패킷 캡처 통과: 제로 텔레메트리(Zero-Telemetry) 무결성 검증

ZeliDesk는 공공기관과 군부대 도입 시 반드시 거치게 되는 네트워크 패킷 보안 감사를 통과하기 위해, 설계 초기부터 제로 텔레메트리(Zero-Telemetry) 원칙을 아키텍처에 강제했습니다.

[ Windows 고급 보안 방화벽 차단 테스트 ]
1. netsh advfirewall firewall add rule name="Block-ZeliDesk" dir=out action=block program="...\ZeliDesk.exe"
2. 물리적 이더넷 케이블(LAN) 언플러그
3. Wi-Fi 어댑터 소프트웨어 비활성화

결과:
 ✔ ZeliOffice 한글/엑셀 COM 연동: 정상 작동 (100%)
 ✔ 로컬 sLM 시험 문제 분석 및 통계 요약: 정상 작동 (100%)
 ✔ ZeliGen SD Turbo 로컬 이미지 생성: 정상 작동 (100%)

5. 휘발성 메모리 보안(Volatile Zeroing): 프로세스 종료 즉시 잔류 데이터 파기

폐쇄망 컴퓨터라도 여러 명의 교사나 당직 간부가 공용으로 사용하는 환경에서는 "이전 사용자가 처리한 시험문제나 기안문 내용이 컴퓨터 어딘가에 임시 파일(Temp)로 남아있지 않을까?"라는 보안 우려가 생깁니다.

ZeliDesk는 이를 방어하기 위해 휘발성 메모리 라이프사이클 관리를 적용했습니다:

• 디스크 스와핑 차단: 문서 분석 및 대화 컨텍스트는 디스크에 임시 캐시(.tmp)를 일절 쓰지 않고, 오직 암호화된 C# CLR 프로세스 힙 메모리 상에서만 존재합니다.
• 프로세스 종료 시 강제 가비지 컬렉션 & 제로화: 창을 닫거나 세션을 초기화하는 즉시 GC.Collect() 및 파이썬 서브프로세스의 메모리 맵(VRAM/RAM)을 즉각 ZeroMemory로 덮어쓰고 언로드합니다.
• DDE/매크로 인젝션 봉쇄: 엑셀 파일 처리 시 셀 데이터 내부에 실행 가능한 악성 스크립트나 외부 하이퍼링크가 숨겨져 있지 않도록 텍스트 이스케이프 파이프라인을 통과시킵니다.

6. 결론: "보안 서약서 앞에서도 당당한 공교육·국방 표준 온디바이스 AI"

에듀테크와 국방 과학화의 미래는 화려한 온라인 클라우드 서비스에만 머물러선 안 됩니다. 진짜 공공 인프라를 혁신하는 소프트웨어는 가장 혹독한 폐쇄망과 가장 까다로운 보안 법률의 벽을 기술력으로 뚫어내야 합니다.

ZeliDesk는 물리적 인터넷 단절 상태에서도 100% 독립 구동되는 초경량 런타임, 제로 텔레메트리 보장, 휘발성 메모리 보안을 통해, 대한민국 교육 현장과 군 교육장이 아무런 법적·보안적 불안감 없이 AI 기술의 과실을 누릴 수 있는 안전한 디지털 영토를 지켜낼 것입니다.