국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델

Abstract

본 논문은 국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델을 개발하고, 이를 실제 철도분야의 국가연구개발프로젝트에 적용한 사례를 소개한 내용이다. 점차적으로 국가연구개발프로젝트가 대형화, 복잡화, 그리고 다학제간 융합의 형태를 보이는 상황에서 이를 효율적이고 효과적으로 수행하고 관리하는 방법론의 필요성이 대두되고 있다. 특히 철도분야의 국가연구개발프로젝트의 경우 철도에 대한 수송요구의 다양화와 철도기술의 진보에 따라 많은 이해관계자의 요구사항을 만족시키고, 비용, 일정, 그리고 성능 면에서 성공적인 철도시스템을 만들어내야 하는 상황에 이르렀다. 그러나 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 체계적인 프로젝트 관리 기법 및 구체적인 수행 방법론이 명확하게 제시되지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 시스템엔지니어링 표준에서 제시된 시스템엔지니어링 프로세스를 조정하여 국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델을 개발하였다. 개발된 시스템엔지니어링 적용 모델은 크게 국가연구개발프로젝트 생명주기 모델, 생명주기 단계에서 수행되는 2개의 세부 적용 모델, 그리고 시스템엔지니어링 전산지원 도구를 통해 구축된 통합 전산 모델로 구성되었다. 국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델을 개발하기 위해 생명주기 모델의 적용 사례를 분석하였으며, 기존 시스템엔지니어링 프로세스를 조정하여 국가연구개발프로젝트에 적용 가능한 프로세스를 도출하였다. 그리고 통합 전산 모델을 구축하기 위해 기존 시스템엔지니어링 전산지원 도구의 스키마를 조정하여 통합 스키마를 개발하고, 데이터를 자동 문서화할 수 있는 체계를 개발하였다. 본 논문의 연구 결과인 시스템엔지니어링 적용 모델은 국가연구개발프로젝트를 초기부터 완료 시점까지 효율적이고 효과적으로 계획하고 관리할 수 있는 생명주기 모델과 시스템엔지니어링 활동을 정의하고 실행하는데 있어서 필요한 2개의 세부 적용 모델로 개발되었다. 특히 2개의 세부 적용 모델은 시스템엔지니어링의 기법을 활용한 SE 기반의 프로젝트 관리 모델과 체계적으로 프로젝트를 수행하는데 필요한 시스템엔지니어링 수행 모델로 구성되었다. SE 기반의 프로젝트 관리 모델은 SE 기반의 프로젝트 관리 프로세스, 인터페이스 조정 및 관리 프로세스, 위험관리 프로세스, 요구사항 기반의 프로젝트 수행 프로세스, 그리고 형상 및 변경 관리 프로세스 등 5개의 세부 프로세스로 구성되었으며, 시스템엔지니어링 수행 모델은 SE 활동 정의 프로세스, 요구사항 및 아키텍처 적용 프로세스, Peer-Review 적용 프로세스, SE 기반 소프트웨어 개발 프로세스, 그리고 성과물 검증 프로세스 등 5개 세부 프로세스로 구성되었다. 개발된 10개의 세부 프로세스는 목적, 입력, 출력, 도구, 프로세스 상세화, 프로세스 적용 스키마, 프로세스 전산화, 그리고 프로세스 자동 문서화 등의 내용을 포함하여 작성되었으며, 각 세부 프로세스에 대한 이해도를 높이기 위해 IDEF0 모델링 다이어그램을 사용하여 상세하게 표현하였다. 국가연구개발프로젝트의 관리 및 시스템엔지니어링 활동을 수행하는 기간 중 많은 문서와 정보가 생성되는데 이를 체계적으로 관리하고 필요에 따라 자동 문서화하기 위해서는 전산지원 도구의 사용이 반드시 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 시스템엔지니어링 전산지원 도구인 Cradle？潁？ 채택하였다. 아키텍처 모델링을 통한 프로젝트 정의, 효율적인 요구사항 분석 및 관리, 체계적인 형상 및 변경 관리, 그리고 자동 문서화 템플릿을 활용한 신속한 문서 출력 등의 업무를 전산지원 도구를 활용하여 수행하였다. 그리고 개발된 국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델을 2004년부터 건설교통부가 국가연구개발프로젝트로 추진하고 있는 철도종합안전기술개발사업에 실제적으로 적용하였으며, 프로젝트 수행 과정에서 산출된 결과를 효율적이고 체계적으로 관리하기 위해 데이터 전산 모델을 구축하였다. 본 논문에서 개발된 국가연구개발프로젝트를 위한 시스템엔지니어링 적용 모델에 대한 검증은 3가지 방법을 활용하여 수행하였다. 첫째 시스템엔지니어링 능력모델(SECM)을 사용하여 초점 영역에서의 능력도를 평가하였다. 둘째로 시스템엔지니어링 성공의 핵심 고려사항 측면에서의 적합성을 평가하였다. 셋째로 개발된 시스템엔지니어링 적용 모델을 적용하여 실제 수행되고 있는 철도종합안전기술개발사업에 직접 참여한 연구원을 대상으로 적용성과 효과성을 측정하는 설문을 실시하였다. 세 가지의 평가 결과 본 모델은 시스템엔지니어링 능력모델 평가에서 4수준이상의 능력도를 보였으며, 시스템엔지니어링 성공의 핵심 고려사항들을 만족하고 있다. 그리고 설문 결과 적용성과 효과성 측면에서 만족스러운 수준으로 확인되었다. 본 논문은 시스템엔지니어링 적용 모델을 개발하여 실제 국가연구개발프로젝트에 직접 적용하고, 프로젝트의 생명주기와 프로세스를 동시에 고려하여 모든 과정을 전산화한 국내 최초의 연구이다. 개발된 모델은 시스템엔지니어링 표준 및 지침을 기반으로 개발되었으며, 제안한 생명주기 모델 및 세부 프로세스를 실제 국가연구개발프로젝트를 기반으로 적용성과 효과성을 확인하였으므로, 타 분야의 국가연구개발프로젝트에 이를 적절하게 조정하여 사용할 경우 프로젝트 관리 및 시스템엔지니어링 방법의 적용에 도움을 줄 것으로 사료된다.