시스템 안전 프로세스와 시험평가 프로세스의 모델기반 통합 및 DSM 방법을 활용한 통합 프로세스 개선 - 심상현 (The Graduate School, Ajou University, 2019)
최근의 무기 시스템 개발의 특징은 최첨단 기술의 적용, 신속한 개발 그리고 획득 환경의 다변화로 인해 여러 가지 위험에 노출되어 있다. 특히 무기시스템의 특성 상 시스템 운영 단계에서뿐만 아니라 개발 시험 단계에서도 예기치 못한 폭발 등 안전 문제가 큰 이슈로 취급되고 있다. 이에 따라 무기 시스템 개발 수명 주기의 각 단계에서 안전활동 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 무기 시스템 개발에서 적용되는 표준으로 시스템 설계 프로세스, 시스템 안전 프로세스, 및 시스템 시험평가 프로세스 등을 들 수가 있다. 3개의 프로세스 들은 직간접적으로 상호 연계 관계가 존재하는데, 활동 및 입출력물간의 관계를 명확하게 분석한 선행연구는 부족하다. 본 연구에서는 기존의 시스템 안전 프로세스에 영향을 미치는 시험평가 프로세스와 시스템 설계 프로세스의 상호 연계성을 분석해서 반영하는 것과 시스템 안전 프로세스의 개선을 통해 안전성 확보의 효율성을 달성하는 것을 연구 목표로 설정하였다. 연구 방법으로 전수명주기에 걸쳐 3개의 프로세스로 통합 모델 생성하고 생성된 모델을 DSM (Design Structure Matrix) 기법을 적용하여, 정제된 통합 프로세스 모델을 도출한다. 먼저, 3개의 프로세스 들을 면밀하게 분석한 후 시스템 안전 프로세스를 중심으로 상호 연계 활동의 식별을 통해 통합 모델을 생성함으로써 개선된 통합 프로세스 모델을 도출하였다. 구체적으로, 수명주기 프로세스 분석 결과를 바탕으로 시스템 안전 프로세스를 모델링하고, 또한 시스템 시험평가 프로세스를 모델링 한 후 상호간의 직간접적인 연계를 식별해서 인터페이스 모델을 생성하였다. 이 때 시스템 설계 프로세스를 매개로 하는 양 프로세스 사이의 연계도 식별되어 추가된다. 이 결과를 통합함으로써 시스템 안전 프로세스를 핵심으로 하는 전 수명주기 통합 프로세스 모델을 도출하였다. 다음으로, 시스템 통합 프로세스 모델에 DSM 기법의 적용을 통해 분석 및 복잡도 개선 연구를 수행하였다. 먼저 DSM 기법의 적용을 위해서는 통합 모델에 포함되어 있는 각 수명주기 단계별 활동 들을 DSM 행렬에 배치해야 하는데, 서로 다른 활동 배치 유형을 분석하였다. 이를 기반으로 DSM 적용을 효과적으로 수행하기 위한 활동 배치 유형을 선택하여 DSM 모델을 생성하였다. 그리고 나서 DSM Sequencing을 통해 통합 프로세스 모델의 재정렬을 수행하였다. Sequencing 결과를 토대로 상세 분석을 통해 불필요한 Feedback이나, Loop를 제거하기 위한 활동인 Tearing을 수행하였다. 최종적으로 활동들이 정리되어 복잡도가 감축된 시스템 통합 프로세스 모델을 도출하였다. 마지막으로 획득한 통합 프로세스 모델을 전투기 무기 시스템 개발 사례에 적용하여 효율성을 검토함으로써 검증하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 수행 결과 본 연구에서 도출한 통합 프로세스 모델이 기존에 통합하기 이전보다 더 효과적임을 확인하였다. 결론적으로 본 연구의 결과는 시스템 안전 프로세스에 시스템 시험평가 활동이 반영됨으로써 통합 프로세스 모델을 통해 시스템 안전 확보를 위한 활동 들이 더욱 체계적이 되었고, 동시에 DSM 기법의 적용을 통해, 향후 무기 시스템 개발 및 운용에서 발생할 수 있는 안전 및 시험평가 활동 중 중복되는 것들을 피함으로써 개발 비용 및 시간을 절감시킬 수 있을 것으로 기대된다.
학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :시스템공학과,2019. 2