콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 산업에 관한 연구

Abstract

콘텐츠 전송 네트워크(CDN, content delivery network)란, 콘텐츠 복사본이 저장된 캐시 서버(cache server)를 여러 지역에 분산하여 설치하고 데이터에 대한 요청이 발생하면 가장 근접한 지역의 서버가 반응하여 서비스를 제공해주는 기술이다. CDN은 콘텐츠가 장거리를 오가며 발생할 수 있는 각종 문제점을 최소화하고 갑작스러운 데이터 손실을 방지하는 역할을 할 뿐만 아니라 인터넷 트래픽의 절반 이상을 운반하고 있어 오늘날 네트워크 시장을 지탱하는 주요 산업 중 하나이나, 이에 관한 경제학적 연구는 지극히 제한적인 실정이다. 이에 본 논문은 세 가지 주제의 연구를 통해 그동안 깊이 논의된 바 없는 CDN 산업 관련 이슈 사항을 다각도로 살펴보는 데 목적을 둔다. 첫 번째 연구는 자신의 콘텐츠만을 운반하는 자체 개발 CDN을 통해 데이터 전송 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있음에도 불구하고, 일부 대형 콘텐츠 공급자가 자신의 경쟁자와는 달리 CDN 서버를 설치하지 않을 수 있다는 사실에 의문을 품고 경제 이론적으로 현상을 설명하고자 한다. 연구 결과, 이미 자체 개발 CDN으로 시장을 선점한 경쟁자가 존재하고 개별 CDN을 구축하는 데 따른 서비스 속도 개선 효과가 충분하지 않다면 후발주자는 CDN 설치를 포기하게 되며, 이는 사회 후생의 관점에서 비효율적이라는 사실을 이론적으로 증명하였다. 또한, 이용자들이 자신의 선호와 일치하지 않는 콘텐츠를 소비할 때 느끼는 비효용이 커질수록 후발주자 역시 CDN을 설치할 가능성이 커진다는 사실을 시뮬레이션으로 보여주었다. 두 번째 연구는 대형 글로벌 콘텐츠 공급자의 자체 개발 CDN과 망 사용료에 관하여 논의를 전개한다. 자체 개발 CDN을 운영하는 글로벌 기업의 콘텐츠가 일반적으로 용량이 크고 소비자의 선호도가 높다는 사실을 반영하여 모형을 설정하고 분석한 결과, 대기업의 CDN 서버 설치는 글로벌 콘텐츠 운반에 따른 인터넷 서비스 공급자의 서버 관리 비용을 증대시킴에도 불구하고 종합적으로 사회 후생에 긍정적 영향을 미친다는 사실을 알 수 있었다. 특히, CDN 설치로 인해 글로벌 콘텐츠 공급자의 수익이 증대되어 망 이용에 대한 대가를 지급할 수 있는 여지가 발생한다는 점도 확인하였다. 마지막으로 세 번째 연구는 그동안 체계적으로 수집된 바 없는 상업 CDN 기업의 국제 네트워크 지도를 통해, CDN의 캐시 서버 위치 선택 요인과 관련된 선행 연구의 직관을 계량적으로 검증한다. 추정 결과 일관적으로 기업의 서버 구축 유인을 설명하는 요소는 절대적 인터넷 속도가 아닌 사용자 체감 인터넷 속도임이 드러났으며, 다양한 통신 서비스 업자와 동시에 연결 가능한 인터넷 연동 지점의 서버 호스팅 비용 절감 효과가 동종 사업자의 집결에 따른 경쟁 효과를 상쇄한다는 결론을 내릴 수 있었다. 그 외에도, 국가 및 기업별 특성이 상업 CDN 기업의 시장 진입에 미치는 영향을 살펴보고 선행 연구와 연계한 해석을 시도하였다.;Content delivery network(CDN) effectively reduces content delay and enhances network performance in data transportation by distributing content from the nearest cache server to the end users. While over half of the internet traffic was carried by CDN in 2016, however, only few economic studies had been done regarding to the CDN industry. The main purpose of this study lies on examining various choices made by content provider, internet service provider, and end user in CDN market. This dissertation consists of three essays as follows. Starting from the fact that some large content providers do not build their own CDN server as competitors do, the first essay theoretically examines the existence of asymmetric equilibrium in which one content provider builds private CDN while another content provider keeps using his original server remoted from the end users. Result shows that if there is a first-mover who already built private CDN in the market, follower decides not to build CDN server when reduction in latency due to an external factor is under the specific range. In addition, inefficiency occurs in a perspective of social welfare under the asymmetric equilibrium since some content users suffer from slow service. The second essay also studies on private CDN in a different point of view. Based on the debate over network usage fee for big global content providers, the study introduces a model to analyze decision making process of internet service provider and end users when big global content provider intends to connect private CDN. It was found that the existence of CDN enhances network management cost for the global content, but improves total social welfare at the end. Network usage fee can be imposed as well since profit of global content provider would increase with the private CDN. The third essay aims to introduce empirical economic analysis for commercial CDN firms' strategic cache server location choice to verify the intuitions about server distribution determinants. A simple logit model is used for the estimation with some reasonable assumptions. The result suggests that CDN firms are likely to distribute cache servers on a site with low user-perceived internet performance. If a country has a high absolute connection speed but end users regards it as a low performed network, then there is an incentive for CDN firms to enter the market. It is also confirmed that the cost reducing effect of internet exchange points overwhelms the competition effect among commercial CDN firms.