[논문]기술 및 비 기술 요소를 고려한 무기체계 상호운용성 평가 모델

한익준; 방춘식; 윤광식; 천재영; 김형균; 조병인

기술 및 비 기술 요소를 고려한 무기체계 상호운용성 평가 모델
A Defense Interoperability Evaluation Model for Weapon Systems Considering Technical and Non-Technical Attributes 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.12 no.4, 2009년, pp.424 - 436

한익준 (슈어소프트테크(주)) , 방춘식 (슈어소프트테크(주)) , 윤광식 (슈어소프트테크(주)) , 천재영 (국방과학연구소) , 김형균 (국방과학연구소) , 조병인 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

In the modern warfield, as the defense systems has been digitalized, intelligent, and working with network, the importance of interoperability among the systems has been also increasing. KMND(Korean Ministry of National Defense) has developed and used the SITES(Systems Interoperability Test & Evaluation System) based on Korean LISI(Levels of Information Systems Interoperability). SITES had been developed in order to evaluate the interoperability among information systems from the viewpoint of technical attributes. In this paper, we propose the extended interoperability evaluation model which can be applied not only the information systems, but also the weapon systems. Moreover, the extended interoperability evaluation model also includes the consideration of non-technical attributes.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

구현 옵션 테이블 상에 전문으로 식별되는 KVMF, Link-16, Link-11, MTF, ISDL, TADIL 등의 표준 전문들 및 체계간 협약을 통해 맺어진 전문 데이터를 기준으로 해당 체계들의 프로파일로부터 관련 정보들을 추출하여 체계간의 활용 전문들을 상호 비교하여 보여줄 수 있다. 각 체계 별로 상호 운용 대상 체계로 식별된 다른 체계와 공통적인 전문 데이터 및 각 체계별 유일 데이터들을 추출하여 작전 운용을 하는데 있어 보완되어야 하는 전문 데이터들에 대해 확인하게 된다.
또한 기술 요소 관점의 상호운용성 평가 요소 이외에 기타 선진국들의 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론들을 검토하여 한국군 현실에 알맞은 비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가 요소들을 식별하였고, 식별된 평가 요소들을 평가하기 위한 비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가 모델 및 평가 프로세스들을 개발하여 제시하였다.
본 연구에서는 무기 체계 상호운용성 평가를 위해 상호운용성 평가를 기술 요소 관점의 상호운용성 평가와 비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가로 분리하여 평가하는 방법을 제시하였다.
이 논문에서는 무기 체계 상호운용성 평가를 위한 기술 요소 확장 방안과 비 기술요소 평가 모델을 제시한다. 이를 바탕으로 기존 SITES 평가 기능에서는 고려하지 못했던 다른 요소들을 식별하고, 식별된 요소들을 위주로 상호운용성을 평가할 수 있다.

가설 설정

만약 Fig. 3에서처럼 체계 ‘S1’이 KVMF를 사용하고 Link-16을 사용하는 체계 ‘S2’와 상호 운용을 하기 위하여 체계 ‘S3’를 우회 연동 체계로 활용하여 연동한다고 가정하자.

제안 방법

Stoplight는 체계 획득을 하는 과정에서 상호운용적인 요구사항(운용 요구사항, 획득 요구 사항)들을 만족시켜나가며 획득을 하는지를 판별하는 상호운용성 측정 방법이다. 각 획득 단계를 시행하면서 실제 운용을 할 때 상호운용적인 문제가 발생할 수 있는 요소 들을 식별하여 그것들을 해결 했는지를 예/아니오(Yes/No) 질의/응답을 통해 검토함으로써 각 단계 별 상호운용을 하기 위한 준비가 잘 되었는지를 판별한다. 이는 타 체계와의 직접적인 상호운용성을 측정하기보다는 해당 체계 관련 문서들을 확인함으로써 체계를 획득하고 향후 운용될시 상호운용성에 아무런 문제가 없다는 것을 확인 시켜주기 위한 상호운용성 평가 모델이다.
QoIM(Quantification of Interoperability Methodology)은 넓은 지역을 감시하는(WAS) 미션, 수평선 위의 타겟팅(OTH-T) 미션, 전자전(EW) 미션의 세 가지 미션에 대해 매개체(Media), 언어(Languages), 표준(Standards), 요구 사항(Requirements), 환경(Environment), 절차(Procedures), 인적 요소(Human Factors)의 7가지 컴포넌트를 기준으로 상호운용성을 측정하는 모델이다. 각각의 컴포넌트 별로 진리치표(Truth Tables)를 이용하여 상호운용성 수준을 측정한다. 그리고 컴포넌트 별 진리치표를 모아 상호운용성 데이터 표를 만들어 보여준다.
각각의 컴포넌트 별로 진리치표(Truth Tables)를 이용하여 상호운용성 수준을 측정한다. 그리고 컴포넌트 별 진리치표를 모아 상호운용성 데이터 표를 만들어 보여준다. 상호운용성 데이터 표는 컴포넌트 별 상대적 비율을 표시하는데, 실제 훈련 및 시뮬레이션 상황에서 발생할 수 있는 이벤트들을 관련된 컴포넌트별로 기록하여 총 일어난 이벤트의 횟수로 나누어 각 컴포넌트별 상대적 비율 표시한다.
기술 요소 관점의 상호운용성 평가는 기존의 SITES 평가 기능이 기반으로 하고 있는 한국형 LISI를 비롯하여 기타 기술 요소를 다룬 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론을 검토하고, 무기 체계의 특성을 고려하여 SITES 평가 기능에 확장해야 할 사항들을 식별하고 각 식별된 사항들을 적용하기 위한 방안들을 제시하였다. 식별된 확장 사항으로는 표준 구현 상세 내용 상호 비교를 통한 특정 상호운용성 수준 측정, 수평적 임계 규칙을 이용한 크로스체킹, 우회 연동 체계를 이용한 체계들간 상호운용성 평가, 전문 데이터 상호 비교 분석 기능이 있다.
비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가는 체계를 획득하는데 참여하는 조직, 그 조직들간의 행위, 그 행위를 통해서 산출되는 산출물의 정확성 등을 확인 및 검증함으로써 평가를 진행한다.
상호운용성 데이터 표는 컴포넌트 별 상대적 비율을 표시하는데, 실제 훈련 및 시뮬레이션 상황에서 발생할 수 있는 이벤트들을 관련된 컴포넌트별로 기록하여 총 일어난 이벤트의 횟수로 나누어 각 컴포넌트별 상대적 비율 표시한다. 상호운용성 데이터 표를 이용하여 상호운용성을 정량적으로 측정하고 7가지 컴포넌트 별로 일어난 이벤트에 대한 상호운용성 평가 결과를 보여준다. QoIM의 7가지 컴포넌트 별 상호운용성 측정은 LISI에서 영향을 받아 절차, 응용, 기반 구조, 데이터의 4가지 속성으로 발전되었다^[5,6].
LISI(Levels of Information Systems Interoperability)는 상호운용성을 측정할 수 있는 평가 모델 중 가장 널리 알려져 있고 구체적으로 그 측정 방법까지도 제시한 모델이다. 상호운용성 수준을 측정하기 위하여 상호운용성 성숙도 모델, 상호운용성 참조 모델, 상호운용성 능력 모델, 구현 옵션 테이블의 평가 기반과 평가 프로세스, 그리고 다양한 상호운용성 산출물로 구성된다. 그리고 상호운용성 참조 모델과 능력 모델은 절차(Procedure), 응용(Application), 기반 구조(Infrastructure), 데이터(Data)로 속성을 구분하여 수준 0부터 수준 4까지의 상호운용성 수준을 정의한다.
이와 같은 참조 모델을 바탕으로 각 교차점별로 체계가 가지고 있어야 하는 능력들을 기술한 상호운용성 능력모델이 있다. 이 능력 모델을 구체적으로 해당 수준 및 속성에 능력을 기술하고 수준을 더 상세하게 구분하여 세부 수준을 표시하였다. 또한 각 능력들을 체계가 구체적으로 어떤 구현 옵션들을 활용하여 해당 능력을 발휘할 수 있는지를 정의한 구현 옵션 테이블이 존재한다^[1,2,7].
그래서 다른 속성의 구현 옵션간 관계를 정의하고 그 관계를 적용한 새로운 평가 프로세스 알고리즘이 필요하다. 이 새로운 알고리즘은 절차(Procedure) 속성부터 데이터(Data)속성까지 수평적으로 응답 내용을 하나씩 검색하되 속성간 관계가 맺어진 표준 및 구현옵션의 응답을 찾았을 경우 해당 관계에 엮인 표준 및 구현 옵션의 응답 내용을 검색하여 확인한 후 원래의 응답 내용들을 확인한다. 그리고 이미 다른 구현 옵션의 관계로 인하여 응답 내용을 확인한 구현 옵션의 응답 내용에 대해서도 다시 그 관계가 맺어진 구현 옵션의 응답 내용을 확인함으로써 상호 크로스 체킹을 한다.
그리고 상호운용성 참조 모델과 능력 모델은 절차(Procedure), 응용(Application), 기반 구조(Infrastructure), 데이터(Data)로 속성을 구분하여 수준 0부터 수준 4까지의 상호운용성 수준을 정의한다. 이러한 모델들을 기반으로 체계에 대해 어떤 표준을 선정하였고 해당 표준을 구현한 옵션들은 어떤 것들이 있는지 질의/응답을 통해 체계마다의 프로파일을 생성한다. 생성한 프로파일들을 이용하여 체계간 상호운용성의 수준을 측정하고 측정 결과를 다양한 산출물의 형태로 보여준다^[7,8].
이에 따라 이 장에서는 이전 장에서 언급한 기존 상호운용성 수준 평가 기능의 제약사항들과 LISI 이외의 기타 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론에서 거론하고 있는 비 기술 요소의 상호운용성 평가를 함께 고려하여, SITES 평가 기능에 대해 3.가 절에서는 기술 요소 확장 요소 및 확장 요소 별 적용 방안과, 3.나 절에서는 비 기술 요소의 상호운용성 평가와 활용 방안을 제안한다.
전문 데이터 상호 비교 분석 기능은 체계에 대해 질의/응답을 통해 산출된 프로파일로부터 전문 데이터 부분만을 식별하여 체계간 상호운용에 활용하는 전문 데이터를 상호 비교하여 분석한다. 이러한 기능은 상호운용성 수준 측정에서 활용하기보다는 별도의 평가 기능 운용 시나리오로 추가하여 활용할 수 있게 평가 기능에 추가되었다.
LISI는 다른 이전 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론에서도 말했듯이 기술 요소만을 고려하여 체계의 상호운용성 수준을 측정하는 평가 모델이다. 현재 한국군이 운용하고 있는 SITES 평가 기능은 미군의 LISI를 바탕으로 한국군에게 적용 가능한 형태로 수정 보완한 한국형 LISI를 이용하여 개발되었다.

성능/효과

위와 같이 보완된 SITES의 새로운 평가 기능은 기술 요소 관점의 상호운용성과 비 기술 요소 관점의 상호운용성의 분리 평가를 통해 체계 개발 전체 수명 주기에 걸쳐서 이전보다 정확하게 상호운용성 수준 평가를 지원할 수 있게 되었다. 또한 체계 획득을 함에 있어 소요 기획, 획득, 시험 평가 단계 별 상호운용성 점검 항목들을 작전 운용 능력, 예산 및 집행, 획득 일정에 대한 리스크 관리 등 상호운용성과 관련된 다양한 측면의 검증 역시 지원할 수 있게 되었다.
이 논문에서는 무기 체계 상호운용성 평가를 위한 기술 요소 확장 방안과 비 기술요소 평가 모델을 제시한다. 이를 바탕으로 기존 SITES 평가 기능에서는 고려하지 못했던 다른 요소들을 식별하고, 식별된 요소들을 위주로 상호운용성을 평가할 수 있다. 기술 요소와 비 기술 요소를 함께 고려한 무기체계 내장형 소프트웨어 상호운용성 평가 모델 및 적용 방안을 제안함으로써 향후 상호운용성 평가 범위 확대와 정확성 향상을 기대할 수 있다.

후속연구

이를 바탕으로 기존 SITES 평가 기능에서는 고려하지 못했던 다른 요소들을 식별하고, 식별된 요소들을 위주로 상호운용성을 평가할 수 있다. 기술 요소와 비 기술 요소를 함께 고려한 무기체계 내장형 소프트웨어 상호운용성 평가 모델 및 적용 방안을 제안함으로써 향후 상호운용성 평가 범위 확대와 정확성 향상을 기대할 수 있다.
이 의미는 예를 들어 소요 기획 단계에서 중기 또는 장기 사업에 속한 모든 전장 요소를 고려하여 작전 운용 능력, 소요 예산 및 집행, 획득 일정 요소의 필수적인 체크리스트 항목들에 대해 긍정의 응답을 획득하지 못한 소요 기획은 다음 단계인 획득 단계로 진입을 해서는 안 된다는 의미이다. 더불어서 모든 획득 단계에서 언제든지 비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가를 진행할 수 있고 각 단계 별 상호운용성 관련 점검 항목들을 확인하는 용도로 활용 가능하다.
마지막으로, 체계 간 상호운용성 확보를 위해 체계 획득 시 개발하는 상호운용성 요구 사항들을 체계를 획득 하는 전 과정에서 올바르게 구현하고 구현을 위해 필요한 작업들을 반드시 참여해야 하는 조직들이 참여하여 수행하는지를 확인하기 위한 비 기술 요소의 상호운용성 평가 기능이 필요하다. 현재 SITES 평가 기능은 앞에서 설명한 것과 같이 기술 요소만을 이용하여 상호운용성 평가를 수행하고 있다.
앞에서 살펴본 확장 요소들은 체계의 혹은 체계간의 상호운용성 수준 측정을 정확하게 하는 방안들이다. 이에 반해 이 절에서 제안하는 전문 데이터 상호 비교 분석 기능은 상호운용성을 증진하기 위해 체계가 갖추고 있어야 하는 전문 데이터들에 대해 상호운용 대상 체계와의 비교 분석을 할 수 있도록 도와준다. 이러한 기능은 이미 미국 및 유럽 선진국에서 작전에 참여하는 전장 요소간의 전문을 비교하여 분석하고 그 결과들을 상호운용성 증진에 반영하여 개선사항을 찾는데 활용되고 있다^[15].
향후 연구에서는, 이번 연구를 통해 제시한 확장된 기술 요소 관점의 상호운용성 평가 기능과 비 기술 요소 관점의 상호운용성 평가 기능을 실질적인 상호 운용성 평가에 적용하기 위해서, 실 체계 소요 제기자, 개발자, 시험 평가자들간의 협의를 통해, 표준, 구현 옵션 및 그들간의 관계들을 구체화하여야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	가장 많이 알려진 상호운용성 평가 모델은 무엇인가?	미국을 비롯한 여러 선진국에서는 체계간의 상호운용성의 중요성을 인식하여 다양한 각도에서 상호운용성을 측정할 수 있는 방법들을 연구해왔다. 가장 많이 알려진 상호운용성 평가 모델은 현재 한국군 상호운용성 시험 평가 시스템인 SITES의 기본이기도 한 LISI이지만 실제로는 LISI가 공식적으로 발표되기 이전부터 상호운용성을 평가하는 모델 및 평가 방법론에 대해서 많은 연구가 진행되어 왔다. 기술 요소를 고려한 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론에는 다음과 같은 모델 및 평가 방법론들이 알려져 있다.
	LISI는 어떻게 상호운용성을 측정하는가?	LISI(Levels of Information Systems Interoperability)는 상호운용성을 측정할 수 있는 평가 모델 중 가장 널리 알려져 있고 구체적으로 그 측정 방법까지도 제시한 모델이다. 상호운용성 수준을 측정하기 위하여 상호운용성 성숙도 모델, 상호운용성 참조 모델, 상호운용성 능력 모델, 구현 옵션 테이블의 평가 기반과 평가 프로세스, 그리고 다양한 상호운용성 산출물로 구성된다. 그리고 상호운용성 참조 모델과 능력 모델은 절차(Procedure), 응용(Application), 기반 구조(Infrastructure), 데이터(Data)로 속성을 구분하여 수준 0부터 수준 4까지의 상호운용성 수준을 정의한다. 이러한 모델들을 기반으로 체계에 대해 어떤 표준을 선정하였고 해당 표준을 구현한 옵션들은 어떤 것들이 있는지 질의/응답을 통해 체계마다의 프로파일을 생성한다. 생성한 프로파일들을 이용하여 체계간 상호운용성의 수준을 측정하고 측정 결과를 다양한 산출물의 형태로 보여준다[7,8]. LISI는 다른 이전 상호운용성 평가 모델 및 평가 방법론에서도 말했듯이 기술 요소만을 고려하여 체계의 상호운용성 수준을 측정하는 평가 모델이다.
	SoIM은 어떤 방법으로 측정하는 상호 운용성 평가 모델인가?	SoIM(Spectrum of Interoperability Model)은 알려져 있는 최초의 상호운용성 평가 모델로서 기술 측면과 관리/제어 측면을 전혀 다른 체계간(Separate Systems), 자원을 공유하는 체계간(Shared Resources), 게이트웨이를 통해 연결 가능한 체계간(Gateways), 다중 접속 포인트가 있는 체계간(Multiple Entry Points), 호환 가능한 체계간(Conformable/Compatible Systems), 완전하게 상호운용이 가능한 체계간(Complete Interoperable Systems), 같은 체계라고 볼 수 있을 정도의 체계간(Same Systems)의 7가지 수준으로 구분하여 매트릭스를 이용하여 상호운용성 수준을 측정한다. 이 모델은 실제 적용되지는 못했던 상호운용성 평가 모델이지만 상호운용성을 기술 측면과 관리/제어 측면으로 구분하여 상호운용성을 측정해야 함을 주장하였고 두 가지 관점들과 7가지의 수준으로 상호운용성 수준을 측정할 수 있다는 평가 개념은 향후 LISI가 기술 측면에서 4가지의 속성과 5가지의 수준 구분으로 모양을 갖추는데 영향을 미쳤다[5].

참고문헌 (18)

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원문보기 상세보기
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상세보기
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방위사업청, '상호운용성 및 표준화 관리 지침, 지침 제2006-47호', 방위사업청, 2006

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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