기술성숙도 평가를 위한 핵심기술요소 생성방법의 개선에 관한 연구

Abstract

최근에 많은 대형복합 시스템들의 개발에서 체계가 복잡해지고 다양화 되면서 개발 일정의 지연과 개발 예산의 초과 등 여러 가지 문제점들이 발생되고 있다. 특히 국방무기체계 개발의 경우 이러한 문제들의 발생에 대한 원인분석 결과에 의하면, 탐색개발 단계에서부터 기술성숙도 및 핵심소요기술에 대한 분석 및 평가가 제대로 이루어지지 않고 있는 것이 문제로 지적되었다. 이로 인해 위험 요소 즉 기술성숙도에 대한 미흡한 대처로 체계개발 및 양산단계에서 개발지연 등으로 비용 초과를 초래하는 것으로 판명되었다. 이에 대처하기 위해 미국 국방부에서는 기술성숙도 평가에 대한 절차를 마련하였고, 국내 방위사업청에서도 미국 국방부의 프로세스를 원용해서 국방무기체계개발에서의 기술성숙도 평가절차에 대한 지침서를 발행하였다.

미국 DoD에서 제시하고 있고 일반적으로 사용하고 있는 기술성숙도 평가 프로세스에서는 먼저 시스템 운영 환경에 적합한 핵심기술요소(Critical Technology Element: CTE)를 생성하는 단계를 수행하고, 이어서 생성된 핵심기술요소를 활용하여 기술성숙도 수준을 측정하는 단계로 이루어져 있다. 국방무기체계획득 수명주기에서는 기술성숙도평가의 수행을 통해 얻은 기술성숙도 수준 자료를 활용하여 탐색개발과 체계개발 단계에서 해당 시스템의 운영환경과 시스템의 요구사항에 적합한지를 판단하여 후속개발단계에서 기술의 개발범위와 일정을 조율할 수 있다.

본 논문에서는 기술성숙도 평가절차에서 대단히 중요한 역할을 하는 핵심기술요소 생성 방법의 개선에 대하여 연구하였다. 기존에 연구되어 참고문헌에 제시된 몇 가지의 생성방법들을 먼저 분석하였다. 구체적으로, 기능 및 물리 아키텍처를 기반으로 한 핵심기술요소 도출, QFD를 활용한 핵심기술요소 생성 그리고 CTE 체크리스틀 활용한 방법 등을 대상으로 분석하였다. 결과로 이 들 방법들은 체계적인 수행절차의 파악에 미흡하며, 대상 시스템의 기술 분석에 있어서 특정 domain-knowledge를 갖춘 전문가의 도움이 필요하여 일반적으로 CTE 도출이 용이하지 않다.

앞에서 언급된 문제점 들을 해결하기 위해서 본 연구에서는 시스템설계 프로세스 중 상세설계 이전의 시스템아키텍팅 방법을 활용하여 업무분할구조를 생성하고 이를 기반으로 요구사항 계층화를 실시하였다. 도출된 요구사항을 기반으로 요구사항 Matrix를 생성한 후 Design Structure Matrix (DSM) 방법을 적용하여 Clustering을 수행하였다. Clustering을 통하여 그룹화된 요구사항 들을 바탕으로 핵심기술요소의 후보군을 도출하였고, 각 후보 핵심기술요소들을 분석하여 반복적 소요, 기술적 위험성 그리고 운영환경 및 요구사항에 적합한 요소들을 선택하여 핵심기술요소들을 생성하였다.

연구된 생성 방법의 적용사례로서 프린터 시스템을 대상으로 핵심기술요소 생성에 대한 절차를 수행하였다. 생성된 결과는 기술성숙도평가를 수행하는 기술전문가의 평가와 QFD를 활용한 데이터 확인, 그리고 기존 CTE생성방법으로 도출된 결과물과 비교 및 분석을 실시하여 평가를 통해 기존의 경우보다 적용하기에 체계적이고 상당한 수준의 domain-knowledge가 필요하지 않음을 보였다. 대신에 상위 수준에서의 모델링과 아키텍팅 그리고 요구사항 Matrix의 그룹화를 수행할 수 있는 기술 수준은 필요하다.