[논문]SE & SW Infra를 활용한 실용적인 SEMP 템플릿 개발에 관한 연구

변보석; 최요철; 박영택

doi:10.7782/jksr.2012.15.5.442

SE & SW Infra를 활용한 실용적인 SEMP 템플릿 개발에 관한 연구
A Study on the Development of Practical Systems Engineering Management Plan Template Using the Systems & Software Engineering Infra 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.15 no.5 = no.72, 2012년, pp.442 - 446

변보석 (Department of Management of Technology, Sungkyunkwan University) , 최요철 (Railway Technology & Research Team, LSIS) , 박영택 (Department of Management of Technology, Sungkyunkwan University)

초록
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본 논문은 SE & SW Infra를 활용한 실용적인 시스템엔지니어링관리계획서(SEMP) 템플릿 개발에 관한 연구이다. SEMP는 시스템엔지니어링 업무활동 관리를 위한 최상위 수준의 계획서로서 경량전철 사업 수행 시 국내 실정에 맞도록 개발 하였다. 경량전철사업 수행 시 생성 되는 SEMP를 효과적이고 효율적으로 관리 및 개발하기 위하여 SE & SW 연계 Infra를 구축하였다. 본 논문을 통해서 전산기반의 SE & SW Infra 도구간 통합하는 것을 사례로 제시함으로써 향후 인력, 비용, 일정을 줄일 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper is a practical study on the development of SEMP template using SE & SW infrastructures. SEMP, which is a management system for systems engineers, has been developed for the LRT(Light Rail Transit) industry and has been tailored to suit domestic conditions. SE & SW infrastructures were developed to assist in creating an effective and efficient SEMP for the industry of this study. This paper proposes a method to reduce costs, manpower, and time for the LRT industry using SEMP based on SE & SW infrastructures.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

SEMP는 포괄적이며, 전체 통합 엔지니어링 노력을 어떻게 관리하고 수행해야 할 것인지에 대해 명확하게 서술해야 하며, 프로젝트 계획에서 확립된 제약사항 내에서 프로젝트를 어떻게 기술적으로 관리할 것인가에 대해 모든 이해관계자에게 정의를 내리는데 사용 되어진다. 본 논문에서는 시스템엔지니어링관리계획서를 개발하기 위해 각종 SE표준 및 가이드북을 참고하였으며, 실제 경량전철 및 기타 철도사업에서 작성된 SEMP를 분석하여 목차 및 내용을 제시하였다[6]. 사업 수행 초기단계에서 발주자는 시스템엔지니어링계획서(SEP : Systems Engineering Plan)를 시스템 공급자에게 제공하고, 시스템 공급자는 SEP를 충족시키는 SEMP를 제출하게 되며, 이에 따라 하위 시스템 공급자 또한 시스템 공급자의 SEMP를 만족시키는 SEMP를 제출하게 된다.
본 논문은 경량전철사업에 적용할 시스템엔지니어링 관리 계획서(SEMP) 템플릿을 개발한 사례이다. 이 문서를 통해서 전반적인 엔지니어링 통합을 계획, 통제, 그리고 수행을 위한 활동을 정의하였다.
본 논문은 경량전철사업에 적용할 시스템엔지니어링 관리 계획서(SEMP) 템플릿을 개발한 사례이다. 이 문서를 통해서 전반적인 엔지니어링 통합을 계획, 통제, 그리고 수행을 위한 활동을 정의하였다. 경량전철사업과 관련된 시스템엔지니어링 관리계획서를 개발하기 위해서 SEMP 관련 표준과 해외 주요 기관 및 국내외 SEMP 작성사례 분석을 통해 SEMP의 공통 항목을 도출하고, 경량전철사업에 적용할 수 있도록 조정하였다.

제안 방법

이 문서를 간략히 살펴보면 SEMP를 크게 3부분으로 나누었다. Part I에서 시스템엔지니어링에 대해 기술 하였으며, Part II에서 기술적 프로그램 계획 및 통제에 대해 기술 하였다. 그리고 Part III에서 엔지니어링 통합에 대해 기술하였다.
SE & SW Infra 솔루션은 IBM의 ALM(Application Lifecycle Management) 솔루션들로서, 요구사항 관리를 위한 DOORS, 시스템 모델링을 위한 System Architect, 소프트웨어 모델링 및 개발을 위한 Rhapsody, 그리고 형상 관리 솔루션인 Synergy 와 변경관리 솔루션인 Change를 사용하고, 각 도구간의 연계를 하도록 하였다.
SEMP에 따른 시스템 설계를 할 경우 System Architect(개념 아키텍처설계 도구)를 OV(Operational View), SV(System View) 및 TV(Technical Document View)로써 설계하고 이 설계를 기반으로 통합 아키텍처를 구축한다. 구축 된 아키텍처는 Software Model에 반영이 가능하도록 연동하였으며, Software Model을 통해 System Architecture도 반영할 수 있도록 연동하였다.
또한 국외의 경우 사업초기에 SEMP를 작성하여 사업을 수행 하는 과정에서 지속적으로 활용되고 있다 할 수 있으나, 국내의 경우 SEMP의 도입 및 활용 사례가 미흡한 상황으로 인해 주도적인 활용보다는 사업의 하나의 산출물로 인식되는 경우가 많은 것으로 분석되었다. 결과적으로 국제 시스템공학 표준에서 제시하는 SEMP 양식, 특히 MIL-STD-499A를 기반으로 상위 목차를 형성하여 Table 2와 같이 경량전철사업에 적용 가능한 SEMP 항목을 제시하였다.
이 문서를 통해서 전반적인 엔지니어링 통합을 계획, 통제, 그리고 수행을 위한 활동을 정의하였다. 경량전철사업과 관련된 시스템엔지니어링 관리계획서를 개발하기 위해서 SEMP 관련 표준과 해외 주요 기관 및 국내외 SEMP 작성사례 분석을 통해 SEMP의 공통 항목을 도출하고, 경량전철사업에 적용할 수 있도록 조정하였다. 또한 선정된 SEMP의 항목과 내용을 체계적이고 지속적으로 관리될 수 있도록 SE & SW Infra (Systems Engineering & Software Infrastructures)도구들의 연동을 활용하여 데이터베이스화 하였다.
또한 대부분의 개발 프로젝트에 공통적으로 사용될 수 있는 주요 개발 도구도 함께 구축된다. 구축 후 문서를 정의 한 후 DOORS 템플릿 (SEMP, OCD, SSS,SSDD 등)을 개발하여 DOORS에 요구사항을 정의하며, 시스템 모델링 및 소프트웨어 모델링과의 연동 및 추적성을 통하여 문서의 진화 및 문서 자동 출력을 가능하게 했다.
국제 시스템엔지니어링 표준 및 가이드북, 그리고 해외 주요 기관의 SEMP 항목을 조사하고 이에 대한 특징을 분석한 후, 다음으로 부산·김해 경전철사업 등 국내의 경량전 철사업 및 초고속 자기부상철도사업 수행 시 작성된 SEMP 의 항목과 플로리다 주 교통시스템 구축 등 해외의 개별 프로젝트에서 작성된 SEMP 사례를 분석하였다.
또한 선정된 SEMP의 항목과 내용을 체계적이고 지속적으로 관리될 수 있도록 SE & SW Infra (Systems Engineering & Software Infrastructures)도구들의 연동을 활용하여 데이터베이스화 하였다.
SE & SW Infra 솔루션은 IBM의 ALM(Application Lifecycle Management) 솔루션들로서, 요구사항 관리를 위한 DOORS, 시스템 모델링을 위한 System Architect, 소프트웨어 모델링 및 개발을 위한 Rhapsody, 그리고 형상 관리 솔루션인 Synergy 와 변경관리 솔루션인 Change를 사용하고, 각 도구간의 연계를 하도록 하였다. 또한 제공하는 도구들과 이미 구축되어 운용되고 있는 PLM 솔루션인 Siemens사의 TeamCenter와의 인터페이스, ERP 시스템과의 인사 정보 연동을 하도록 하며, 자동 문서 기능에 대한 솔루션을 수행하였다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 비용 절감, 일정단축 및 인력축소 등으로 효율을 증대시키고, 성능과 품질을 증대시키기 위해서 표준 시스템공학 프로세스 적용을 통한 SE & SW Infra(Systems & Software Engineering Infra) 구축을 하였다.
SEMP는 시스템엔지니어링 활동을 위한 최상위 문서로서 매우 포괄적이면서도 전반적인 시스템엔지니어링 활동을 정의하는 문서이므로 일관성과 명확성이 유지되어야 한다. 이에 MIL-STD-499A 및 IEEE-1220에서 제시한 가이드를 참고로 작성되었으며, 현업의 특성을 반영하여 실용적인 SEMP 작성이 되도록 하였다. SEMP 작성 가이드 또한 전문가의 검토를 통해 완성되었으며, 이는 특히 경량전철사업을 수행하는 주관기관과 하위 참여기업 또는 하위 기관에서 분야별 SEMP 작성 시 활용될 것이다[8].
Table 1은 관련문헌 별 SEMP 특징을 분석한 결과이다. 이후에 분석결과를 토대로 경량전철사업에 적용할 SEMP 항목 도출에 활용하였다.
최종적으로 관리된 내용을 자동 문서화 시킴으로써 모든 결과를 문서로 작성하는 경우에 있어서 상당히 많은 시간을 줄일 수 있었다. 특히 논문에서는 통합적 사업 관리 측면과 시스템엔지니어링의 적용상의 실효성에 보다 중점을 두고 SEMP의 세부항목을 도출하였다. 향후 과제로 경량전철사업뿐만 아니라, 철도와 관련된 모든 분야에 공통적으로 사용 가능한 SEMP의 개발을 위해 지속적인 연구가 수행되어야 하겠다.

대상 데이터

본 연구에 적용하는 프로세스는 미국방 시스템공학의 표준인 MIL-STD-499B 및 미국 민수분야 시스템공학 표준인 ANSI/EIA-632의 시스템 설계 프로세스를 기반으로 Fig. 1과 같이 구성하였다[3,4]. 이와 같이 시스템공학의 특징인 체계적 접근법을 통해 철도시스템에 요구를 충실히 분석하고, 효과적으로 만족하는 SE & SW Infra를 개발 할 수 있었다.

이론/모형

DOORS 템플릿을 개발하기 위한 작성 표준 내용으로 경량전철 SEMP(Systems Engineering Management Plan)를 선정하였다. 왜냐하면 국내에서 진행되고 있는 경량전철사업의 시스템엔지니어링 분야가 해외기업이 주도적으로 수행하고 있는 현실에서 점차 벗어나 국내 기업이 주도적으로 수행할 수 있는 환경을 마련하고자 하는 의도였으며, SEMP는 실제 경량전철 사업에 있어 총체적인 수행 계획서이기 때문이다.

성능/효과

이러한 일반적인 설계 문제점들을 해결하여 비용절감과 일정 단축으로 효율성, 제품 품질과 무결점을 증대하는 것이 필요하다[1]. 동시공학이 포함된 시스템 엔지니어링을 적용할 경우, 즉 설계, 생산, 투입, 보급 및 특수분야 기술자들을 동시에 참여시킬 경우, 개발 초기 설계단계에 노력이 집중되지만, 개발 후기에 전반적인 노력, 비용 및 기술적 변경을 줄일 수 있다고 조사되었다. 여기서 기대할 수 있는 구체적인 이득으로는 제품 개발기간을 60% 단축, 설계변경 요청 건수를 50% 감축, 재설계와 재작업 업무량을 75% 절감, 제조 비용을 40% 절감하는 이득을 가져다 준다고 한다[2].
4는 개발단계 문서(사양서)에 따라 SE & SW Infra 도구를 활용하여 MS-Word 및 한글(HWP)문서로 자동 출력되는 과정을 보여준다. 또한 요구사항 데이터의 추가, 삭제, 변경 등의 방대한 정보 유동에 능동적으로 대처하도록 데이터를 체계화 하였으며, 요구사항과 아키텍처와의 추적성이 확보되어 보다 쉽게 수정 및 변경할 수 있게 되었다. SE & SW Infra 도구를 활용하여 다양한 표준 형식의 문서 생성을 통해, 문서 작성 및 수정 시간이 최소화 될 수 있다.
이와 같이 시스템공학의 특징인 체계적 접근법을 통해 철도시스템에 요구를 충실히 분석하고, 효과적으로 만족하는 SE & SW Infra를 개발 할 수 있었다.
또한 선정된 SEMP의 항목과 내용을 체계적이고 지속적으로 관리될 수 있도록 SE & SW Infra (Systems Engineering & Software Infrastructures)도구들의 연동을 활용하여 데이터베이스화 하였다. 최종적으로 관리된 내용을 자동 문서화 시킴으로써 모든 결과를 문서로 작성하는 경우에 있어서 상당히 많은 시간을 줄일 수 있었다. 특히 논문에서는 통합적 사업 관리 측면과 시스템엔지니어링의 적용상의 실효성에 보다 중점을 두고 SEMP의 세부항목을 도출하였다.

후속연구

특히 논문에서는 통합적 사업 관리 측면과 시스템엔지니어링의 적용상의 실효성에 보다 중점을 두고 SEMP의 세부항목을 도출하였다. 향후 과제로 경량전철사업뿐만 아니라, 철도와 관련된 모든 분야에 공통적으로 사용 가능한 SEMP의 개발을 위해 지속적인 연구가 수행되어야 하겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	SEMP는 무엇인가?	본 논문은 SE & SW Infra를 활용한 실용적인 시스템엔지니어링관리계획서(SEMP) 템플릿 개발에 관한 연구이다. SEMP는 시스템엔지니어링 업무활동 관리를 위한 최상위 수준의 계획서로서 경량전철 사업 수행 시 국내 실정에 맞도록 개발 하였다. 경량전철사업 수행 시 생성 되는 SEMP를 효과적이고 효율적으로 관리 및 개발하기 위하여 SE & SW 연계 Infra를 구축하였다.
	동시공학이 포함된 시스템 엔지니어링을 적용할 경우의 절감효과는 어떻게 되는가?	동시공학이 포함된 시스템 엔지니어링을 적용할 경우, 즉 설계, 생산, 투입, 보급 및 특수분야 기술자들을 동시에 참여시킬 경우, 개발 초기 설계단계에 노력이 집중되지만, 개발 후기에 전반적인 노력, 비용 및 기술적 변경을 줄일 수 있다고 조사되었다. 여기서 기대할 수 있는 구체적인 이득으로는 제품 개발기간을 60% 단축, 설계변경 요청 건수를 50% 감축, 재설계와 재작업 업무량을 75% 절감, 제조 비용을 40% 절감하는 이득을 가져다 준다고 한다[2].
	동시공학이 포함된 시스템 엔지니어링 적용과 관련하여 설계, 생산, 투입, 보급 및 특수분야 기술자들을 동시에 참여시킬 경우의 이점은 무엇인가?	이러한 일반적인 설계 문제점들을 해결하여 비용절감과 일정 단축으로 효율성, 제품 품질과 무결점을 증대하는 것이 필요하다[1]. 동시공학이 포함된 시스템 엔지니어링을 적용할 경우, 즉 설계, 생산, 투입, 보급 및 특수분야 기술자들을 동시에 참여시킬 경우, 개발 초기 설계단계에 노력이 집중되지만, 개발 후기에 전반적인 노력, 비용 및 기술적 변경을 줄일 수 있다고 조사되었다. 여기서 기대할 수 있는 구체적인 이득으로는 제품 개발기간을 60% 단축, 설계변경 요청 건수를 50% 감축, 재설계와 재작업 업무량을 75% 절감, 제조 비용을 40% 절감하는 이득을 가져다 준다고 한다[2].

참고문헌 (8)

INCOSE (2006) Systems Engineering Handbook (Ver. 3.0), International Council on Systems Engineering.
J. Martin (1996) Systems Engineering Guidebook: A Process for Developing Systems and Products, CRC Press, USA.
DoD (1994) MIL-STD-499B, Systems Engineering, Draft Military Standard. 5.ACTIVITIES", INCOSE-TP-2003-002-03.2 (2010) pp. 14-15.
ANSI/EIA-632 (1998) Processes for Engineering a System.
J. Martin (1999) Systems Engineering Guidebook-A process for development Systems and Products, CRC Press, pp. 80-83.
Y.C. Choi, S.Y. Han (2011) A study on the practical Systems Engineering Management Plan for the LRT Project, Spring Conference of the Korean Society for Railway.
DI-MGMT-81024 (1990) Systems Engineering Management Plan.
Y.C. Choi, S.Y. Han (2011) A study on the management system of data and documents for the LRT Project using the systems engineering approach, Spring Conference of the Korean Society for Railway.

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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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