사물 인터넷(Internet of Things)은 스마트시티 구축을 위한 핵심 요소이며, 스마트시티는 기존 도시 인프라에 IoT 기술을 결합하여 다양한 응용서비스를 제공한다. IoT 기반 스마트시티 인프라가 확산됨에 따라 네트워크에 참여하는 장치들이 기하급수 적으로 증가하고 있으며, 이들 사이에서 서비스에 따라 데이터를 효율적으로 전달하기 위한 발행(Publish)/구독(Subscribe) 구조의 MQTT 기술이 주목 받고 있다. 이와 더불어 저 지연 실시간성을 요구하는 다양한 응용 서비스들의 출현과 함께 수많은 장치들로부터 발생하는 트래픽으로 인한 데이터 폭증 문제가 대두됨에 따라 기존 클라우드 기반 서비스 모델의 한계점을 극복하기 위해 포그 컴퓨팅에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 학위논문에서는 데이터를 효율적으로 전달하기 위한 Publish/Subscribe 구조의 MQTT 기술과 데이터 폭증문제를 해결하기 위한 포그 컴퓨팅 기술의 결합을 위해 포그 컴퓨팅 기반 분산 MQTT 브로커 구조를 제안한다. 제안 구조에서 분산 MQTT 브로커와 서비스는 컨테이너화 되어 포그 디바이스에 운영된다. 이를 통해 네트워크에서 집중적으로 소비되는 토픽을 분산 브로커를 통해 전달함으로써 외부 네트워크 간의 트래픽을 줄일 수 있으며, 실시간 분석 혹은 지역적인 처리가 필요한 서비스의 전처리가 가능하다. 그리고 제안 구조에서 포그 컴퓨팅 리소스를 효율적으로 사용하기 위한 컨테이너 배치 기법을 설계 하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 분산 MQTT 구조 및 컨테이너 배치 기법의 성능을 평가하고 분석하였다.