모델기반 개발절차에 의한 시스템공학관리계획서 생성에 관한 연구
A Study on Creating the Systems Engineering Management Plan through a Model-based Development Process
초록/요약
구미선진국의 경우 대형복합시스템 개발에서 시스템공학이 중요한 역할을 해오고 있음은 주지의 사실이다. 국내의 경우에도 현재 철도시스템, 항공우주, 국방, 해양 등의 대규모 시스템 개발사업에서 시스템공학에 대한 관심이 높아지고 있다. 철도의 경우 철도안전기술개발사업에서 SE 사업에 적용하고 있고 또한 고속철도 및 자기 부상열차 개발 등에 이미 적용되었거나 적용 중이다. 항공우주 산업의 경우 위성사업에 시스템공학 관리 기법을 적용하려고 한다. 국방 사업의 경우 우리나라 현실에 맞는 무기 체계 획득을 위해 2006년 방위사업청이 창설되었다. 방위사업청은 국방사업의 효과적인 획득을 위해 시스템공학에 대한 노력을 하고 있으며, 이러한 결과로 2007년 방위사업청 시스템공학 가이드북이 발간되었다. 시스템공학관리계획서(SEMP; Systems Engineering Management Plan)는 프로젝트의 계획에 따라 모든 기술된 활동을 일관성 있고, 효율적으로 수행하고 통합하기 위해 사용되는 최상위 수준의 기술관리계획서이다. 이러한 SEMP는 시스템의 최상부 수준에서 프로젝트의 측면과, 시스템공학 측면과, 각 전문공학영역을 고려하는 것이다. 따라서 다학제적인 접근이 필요한 대형 복합 시스템의 개발 초기에 개발 프로젝트의 방향을 설정하는데 SEMP는 매우 중요하다. 이에 따라 각 시스템공학 표준 및 여러 가지 handbook 등에서 SEMP에 포함되어야 될 내용들에 대해 기술하고 있다. 그러나 구체적인 생성 방법에 대해서는 기술되어 있지 아서, 시스템공학 숙련도의 부족, 전문용어의 이해 부족, 각 단계의 핵심 업무 적용에 대한 미숙함이 나타나는 경우에 SEMP 개발에 대한 어려움이 있을 수 있다. 이 점에 유의하여 본 논문에서는 SEMP를 체계적으로 생성할 수 있는 개발 방안에 대한 연구를 기술하고 있는데, 구체적으로 모델기반으로 한 SEMP 생성 프로세스를 도출하고, 도출된 SEMP 생성 프로세스 모델을 전산지원도구를 이용해서 구현하는 것을 연구 목표로 하고 있다. 결과로서 문서화된 SEMP 출력도 얻을 수 있게 된다. 연구내용으로는 SE Handbook, SE Guidebook 등에 기술된 SEMP의 내용을 분석한 후, 구성을 계층적으로 구조화 시킨 모델을 도출하였다. 결과로서 도출된 모델은 4 계층 또는 4단계의 프로세스로서 SEMP 생성 과정을 나타내었다. 각 계층/단계는 1단계는 시스템 수명주기, 2단계 시스템공학 프로세스, 3단계 전체일정, 4단계는 상세일정으로 명명 되었으며, 계층/단계간에 밀접한 관련을 갖도록 설계함으로써 SEMP의 생성을 체계적으로 수행할 수 있도록 하게 되어 과정이 비교적 단순화 되었다. 계속해서 설계된 생성 프로세스를 전산지원 시스템공학 도구로 구현 함으로써 모델 SEMP를 개발하였다. 모델 SEMP를 통해 여러 가지 실용성을 확보할 수 있었는데, 그 중 한가지는 script 기법으로 문서화된 SEMP도 출력할 수 있음을 보였다. 모델기반 SEMP는 전산지원 시스템공학도구 상에서 모델 및 데이터베이스화되어 구현 됨으로써, 체계적으로 개발할 수 있게 되었다. 또한 도구를 통해 데이터 간 추적성이 확보됨으로써 변경 관리가 가능해서 수정 및 업그레이드가 용이하다. 그리고 향후 유사 개발 프로젝트 수행시의 재활용성 등 문서기반 SEMP가 가질 수 없는 여러 가지 유리한 점이 있음을 알 수 있다.
more초록/요약
The role of systems engineering (SE) in developing a class of large-scale and complex systems has been becoming more important in the countries which have the history of strength in defense industry. The application of SE technology is even expanding the horizon to the commercial industry. This trend has triggered the recently increased activities in the SE applications in the R&D sector of Korea. It is anticipated that the role of SE will get more and more recognition here in Korea. The systems engineering management plan (SEMP) is considered to be the highest-level document describing the technology management and planning in a system development project. It generally covers the top-level concerns on the project management, the systems engineering process and the specialty engineering activities and thus is very important particularly in an early stage of the system development to set up a proper direction. As such, many SE standards, handbooks, and guidebooks are specifying the contents of the SEMP, which seem in general complicated to organize. Nonetheless, it has not been reported in literature how to create the contents of SEMP systematically. This is the point why this thesis has been written. The objectives of the thesis are two folds: 1) to develop the process to create the SEMP systematically; and 2) to implement the developed process using a computer-aided SE (CASE) tool. By analyzing the contents of the SEMP in literature, we first constructed a process model which consists of four layers (or called steps) named 1) System Lifecycle, 2) Systems Engineering Process, 3) Master Schedule, and 4) Detailed Schedule. Each layer was further designed to have required sub-processes. Then, the implementation model was developed by modeling the proposed processes for the creation of SEMP using the tool Cradle？？ from 3SL Inc. As a result, a model-based SEMP has been developed, which implements the creation process and thus includes all the contents in the database (DB) of the model. In addition, it was also possible to create a text-based SEMP from the model-based SEMP by constructing the scripts for use with the word processor software. In conclusion, a model-based SEMP was developed using a CASE tool in this thesis. Note that the contents of the model-based SEMP are organized with well defined structure originated from the DB model whereas the conventional text-based SEMP seems to have the contents in simply collected form. Therefore, the model-based SEMP has merits over the text-based SEMP in some aspects. One of them is to easily change or upgrade the model since it is implemented on a tool. The model can also be used as reference when some other target systems developments are considered to create the SEMP’s.
more목차
제1장 서론 = 1
제1절 연구 배경 = 1
제2절 연구 목표 = 3
제3절 연구 범위 및 방법 = 4
제4절 논문구성 = 5
제2장 관련 연구 검토 및 문제영역 식별 = 8
제1절 시스템공학 활동 및 시스템공학 관리 = 8
제2절 시스템공학관리계획서(SEMP) = 9
제1항 시스템공학관리계획서 정의 = 9
제2항 시스템공학관리계획서 사례 = 19
제3절 시스템공학 계획 활동 및 시스템공학관리계획서 = 22
제3장 모델기반 시스템공학 = 28
제1절 모델기반 시스템공학의 개요 = 28
제2절 전산지원 시스템공학 도구의 개념 및 특징 = 31
제3절 모델기반 시스템공학 구현을 위한 시스템공학 도구 = 32
제4장 SEMP의 모델기반 생성 프로세스 = 34
제1절 SEMP의 모델기반 구조화 = 34
제2절 구조화 모델에 따른 개별 생성 프로세스 = 36
제3절 생성 프로세스 요약 = 41
제5장 전산지원도구를 이용한 SEMP 생성 프로세스의 구현 = 44
제1절 SEMP 생성 프로세스의 전산지원도구를 이용한 모델링 = 44
제2절 모델기반 SEMP 요약 = 56
제3절 모델기반 SMEP로부터 SEMP의 문서의 생성 기법 = 56
제6장 연구결과 및 연구평가 = 62
제1절 연구결과의 요약 = 62
제2절 연구결과의 평가 = 63
제7장 결론 = 65
제1절 결론 및 공헌 = 65
제2절 향후 연구 과제 = 66
참고문헌 = 68
Abstract = 70
부록 = 72
제1절 부록 A. 개발된 SEMP 문서 = 72
