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문제 정의
- 본 절에서는 다원기준 의사결정기법 중 다원속성효용이론(MAUT)을 이용한 연구과제 우선순위 선정을 위한 분석방법을 제시한다.
- 본 연구는 철도 IT 분야의 기존 연구개발 및 기획 과제의 결과물 및 기술특허 등을 검 토하고 추후 IT융합 측면에서 연구개발되어야 할 관련 기술을 추가로 조사하고 정리·분석하였다. 이를 통해 주요 연구과제를 도출하고, 전문가 및 관련 담당자에 대한 인터뷰 등을 통해 도출된 연구개발 과제들 간의 우선순위를 선정하여, 철도 IT융합 기술 연구 개발의 방안을 제시하는 것을 본 연구의 목표로 한다. 본 연구의 주요 공헌점은 전반적인 방안의 수립 과정을 포함하여 다음과 같다.
가설 설정
- [Figure 5]에서 각 원의 크기는 [Table 5]에 보이는 바와 같이 두 지표의 표준편차를 산술평균(σ* = (σ1’+σ2’)/2)하여 입력 데이터로 사용하였다. 표현된 거품(bubble)의 지름은 산술평균의 1/4정도로 실제 표준편차를 고려하면 과제의 중요도 거품이 겹치는 분이 발생하지만, 본 연구에서는 과제에 대한 평가점수가 겹치는 정도를 고려한, 지표평균간 유의수준은 반영하지 않는 것으로 가정하였다. 즉, 표준편차는 고려하지 않고 평균만으로 우선순위를 정한다.
제안 방법
- [Table 4] 18 Programs for Experts Evaluation 본 연구에서는 합리적인 의사결정을 위해 철도 분야뿐만 아니라 IT 기술 및 서비스 분 야에서 5년 이상 연구 및 근무한 경험자를 선정하여 설문조사를 실시하였다.
- 과제별 우선순위를 설정하기 위해 두 가지 평가속성을 모두 고려하도록 [Figure 5]의 (-1, -1)을 원점으로 재조정하여 중심으로부터의 거리를 r = SQRT((μ1’+1)2 +(μ2’+1)2)으로 계산하였다.
- 국가 R&D 및 기타 과제 중 철도 IT와 관련된 연구과제들을 조사하였고, 기술트리 중분류 기술별 기존 과제와의 중복성을 검토하였다.
- 기반, 응용, 서비스의 3개 대분류와 24개 중분류를 포함한 기술트리를 작성하였고, 철도 IT융합 관련 부서별 기술·과제 수요조사를 통해 기술을 정리하였다.
- 기존 연구개발 과제의 내용을 검토하여 상위 레벨에 적절한 24개 대구분요소(mega factor)를 재구분하여 [Figure 2]와 같이 기술 트리를 구성하였다.
- 또한 [15]를 포함한 기존 연구·기획보고서 등에서 추후 개발되 어야 할 것으로 제시한 관련 기술과제들을 선별하여 중복을 제외한 후 추가하여 180개 기술목록을 정리하였다.
- 또한 철도기술백서[11] 및 철도기술 관련 논문을 참고하고, 미국 국립보건원(National Institute of Health)에서 연구 프로젝트 선정 시 사용하는 분석방법론[20]과 과학기술 정책 연구원에서 연구가 진행되었던 대형연구개발 사업의 기술적·경제적 타당성 분석방법[3]을 바탕으로 두 가지의 평가속성을 세분화하여 각각 4개의 평가요인을 두었다.
- kr)에서 ‘철도’ 키워드로 검색하여 기존 자료를 조사하였다. 또한 한국철도학회의 논문집에 발간된 IT 관련 연구논문을 조사하였다. [Table 2]에 ‘진단/유지보수/모니터링’ 중분류에 해당하는 기술에 대해 세부기술 수준에서 기존 연구와의 주제 중복성을 검토한 결과를 예로 보인다.
- 먼저 국가과학기술지식정보서비스 사이트(ntis.go.kr)에서 ‘철도’ 키워드로 검색하여 기존 자료를 조사하였다.
- 먼저 신규로 연구개발되어야 할 기술을 조사하기 위해 한국철도기술연구원 내 연구부서를 대상으로 철도 분야에서 IT 기술이 융합되어 사용될 수 있는 기술에 대해 수요조사를 실시하였고, 이에 대한 자료를 취합하여 세부기술을 정리하였다. 또한 [15]를 포함한 기존 연구·기획보고서 등에서 추후 개발되 어야 할 것으로 제시한 관련 기술과제들을 선별하여 중복을 제외한 후 추가하여 180개 기술목록을 정리하였다.
- 국가 R&D 및 기타 과제 중 철도 IT와 관련된 연구과제들을 조사하였고, 기술트리 중분류 기술별 기존 과제와의 중복성을 검토하였다. 미국 특허 DB를 키워드 중심으로 특허 조사를 실시하여 동향을 반영할 수 있도록 하였다.
- 본 연구는 철도 IT 분야의 기존 연구개발 및 기획 과제의 결과물 및 기술특허 등을 검 토하고 추후 IT융합 측면에서 연구개발되어야 할 관련 기술을 추가로 조사하고 정리·분석하였다.
- 본 연구에서는 미국 특허청(United States Patent and Trademark Office)의 DB를 활용하였으며, 한국 특허청의 특허 정보검색 서비스(kipris.or.kr)에서 제공하는 특허 분석도구인 PIAS(Patent Information Analysis System) 소프트웨어를 이용하여 특허를 주제별로 분 류하고 그 결과물을 바탕으로 분석을 진행하였다. 본 논문은 특허분석 및 기술동향분석이 주된 목적이 아니므로 참고할 수 있는 주요 분석 결과만 다음과 같이 간략히 나열한다.
- ITA는 일반적으로 업무(프로세스), 데이터, 응용, 기반기술로 구분하여 기관의 임무와 성과 달성에 필요한 업무, 정보시스템 등 무형의 자원들을 구조적으로 정리한다. 본 연구의 주된 추진방향 이 기존 시스템에 대한 검토가 아니므로 데이 터를 제외한 세 가지 구분체계로 기술을 분류한다. 또한 철도산업 전반에 대한 기술을 검토하고 연구개발 계획을 수립하기 위한 것을 목적으로 하므로 업무 부분은 철도 서비스로 용어를 대체하였다.
- IT융합의 양상이 진화하므로 유형화 및 분류의 의미가 적다는 지적도 있으나 변화에 대응하기 위한 상황분석과 대응전략의 고안이 필요하다[12]. 분류체계의 상위 레벨 구성을 위해 본 연구는 정보 화에 대한 종합 설계 및 관리를 위한 정보기 술아키텍처(ITA, Information Technology Architecture) 개념을 차용하였다. ITA는 일반적으로 업무(프로세스), 데이터, 응용, 기반기술로 구분하여 기관의 임무와 성과 달성에 필요한 업무, 정보시스템 등 무형의 자원들을 구조적으로 정리한다.
- 본 논문은 특허분석 및 기술동향분석이 주된 목적이 아니므로 참고할 수 있는 주요 분석 결과만 다음과 같이 간략히 나열한다. 분석 결과는 과제 도출 및 평가 대상선정 과정에서 참고하였고, 기술의 상세 내용 정리 작업 등에 활용하였다.
- 먼저 기술이 사용되는 철도 서비스의 비즈니스 기회요인을 분석하기 위해 Dorf[18]가 제시한 시장에서 기화를 창출하는 9가지 요인을 고려하였다. 요인들의 속성분석을 통해, 유사한 속성을 지닌 요인들로 묶어 두 가지의 요인으로 정리하였다. 즉 새로운 시장을 창출하고 고객 맞춤형 서비스 제공 그리고 가치 전달의 관리 및 개선을 통한 비즈니스 기회 요인을 찾는 요인들을 ‘고객편의 서비스’로, 새로운 기술을 응용하여 비즈니스 기회를 탐색하는 요인들을 ‘기술적 서비스’로 구분하였다.
- 이에 본 연구에서는 이러한 요인 구분을 각각 사업적 실현 가능성(Business Feasibility)과 기술적 실현 가능성(Technology Feasibility)의 평가속성으로 분석하여 [Figure 3]과 같은 개념모형을 제시하였다
- 일반적인 예비타당성조사 수행시 AHP 평가 인력을 7～8 명으로 구성[13]하는 점을 감안하여, 평가위원은 학계 3명, 연구계 3명, 산업계 1명의 총 7명으로 하였다. 제 4.1절에서 제시한 세부평가 요인을 고려하여 평가속성별로 18개 과제에 대해 리커트 5점 척도로 평가하도록 하였다.
- 조사결과를 토대로 이를 기술적 실현 가능성 정도와 사업적 실현가능성 정도를 상대적으로 비교하였다. 본 연구에서는 이 결과 값을 포트폴리오 매트릭스(Portfolio Matrix)로 분석하였다.
- 정리된 기술별로 기존 연구와의 연관성 및 중복성을 검토하여 향후 개발할 철도 IT융합 연구과제를 도출할 필요가 있다. 중복성을 파악하기 위해 기존 연구개발 사업 및 과제에 대해 조사하였다. 먼저 국가과학기술지식정보서비스 사이트(ntis.
- 즉 새로운 시장을 창출하고 고객 맞춤형 서비스 제공 그리고 가치 전달의 관리 및 개선을 통한 비즈니스 기회 요인을 찾는 요인들을 ‘고객편의 서비스’로, 새로운 기술을 응용하여 비즈니스 기회를 탐색하는 요인들을 ‘기술적 서비스’로 구분하였다.
- 또한 철도산업 전반에 대한 기술을 검토하고 연구개발 계획을 수립하기 위한 것을 목적으로 하므로 업무 부분은 철도 서비스로 용어를 대체하였다. 즉 앞서의 철도 IT 융합 기술의 정의에 맞춰 기반 기술, 응용 기술, 서비스 기술로 나누어 상위 레벨을 구성하였다.
- 기술특허에 대한 분석을 통해 철도 IT융합 기술로 정의된 기술들의 동향 및 개발 현황을 분석하고, 향후 기술개발을 위한 연구개발 기획에 핵심적인 정보를 제공할 수 있다. 핵심 기술영역과 향후 유망한 기술영역을 도출 하여 기술전략 수립의 기초자료로 활용하고자 해당 기술들과 관련된 키워드 중심의 특허 분석을 실시하였다. 이를 통해 기술의 중복성을 회피하고 개발해야 할 주요 기술을 추출하는데 도움이 될 수 있다.
대상 데이터
- 이에 따라 순위를 설정한 결과를 반영하여 우선순위와 함께 [Table 6]에 정리하였다. 두 평가속성의 결과가 모두 평균 이상인 7개의 과제를 우선순위와 함께 고려하여 핵심 연구과제로 선정하였다. 철도 PLM 시스템과 실시간 정보플랫폼의 필요성과 IT융합형 물류 자동화에 대한 요구가 큼을 알 수 있다.
- 분석 결과 및 도출과제를 두고 연구진 내의 논의를 거쳐 평가 대안으로 주요 연구과제를 1차 선정하였으며, 이를 요약하면 [Table 4]의 18개 과제와 같다.
- 본 연구에서는 합리적인 의사결정을 위해 철도 분야뿐만 아니라 IT 기술 및 서비스 분 야에서 5년 이상 연구 및 근무한 경험자를 선정하여 설문조사를 실시하였다. 일반적인 예비타당성조사 수행시 AHP 평가 인력을 7～8 명으로 구성[13]하는 점을 감안하여, 평가위원은 학계 3명, 연구계 3명, 산업계 1명의 총 7명으로 하였다. 제 4.
이론/모형
-
MAUT는 대표적인 다원기준 의사결정기 법인 AHP(Analytic Hierarchy Process)에 비해 쌍비교의 일관성을 보장할 수는 없다. 그러나 평가 대상과제가 다수여서 소수 대안 선정에 중점을 두는 AHP보다 본 연구에 적합하고 평가가 단순하여 평가자의 평가 거부감을 줄일 수 있어 본 연구에서는 MAUT를 이용하였다.
- 조사결과를 토대로 이를 기술적 실현 가능성 정도와 사업적 실현가능성 정도를 상대적으로 비교하였다. 본 연구에서는 이 결과 값을 포트폴리오 매트릭스(Portfolio Matrix)로 분석하였다.
성능/효과
- 기존 연구에 대한 중복성 검토 결과 및 특허분석 결과를 반영하고, 기술·특허의 수요 조사 및 관련 연구결과 내용 추출에 대한 제 3장의 분석 결과를 고려하여 [Table 1]의 51개 중분류 수준의 기술을 세부기술 내용으로 재구성하고, 기술조사 분석결과를 반영·보완하여 48개 신규 과제를 도출하였다.
후속연구
- 3단계의 IT융합은 철도 인프라가 타 산업 제품과 융합되는 단계일 수 있으며, 제시된 기술들은 향후 3단계까지 확대될 수 있을 것이다. 그러나 타 산업에 비해 IT융합이 부족했던 철도산업에서, 선정된 핵심 연구과제들은 철도차량의 생산 (P6, P13), 철도물류 및 운영(P1, P12), 유지 보수(P9, P11, P18) 단계에서 기술 발전 및 시장경쟁력 강화의 수단으로 활용될 수 있을 것이다.
- 뿐만 아니라 EU의 InteGRail, TrainCom, 일본의 Cyber Rail 프로젝트 등과 같이 철도 산업의 지속적 성장을 목적으로 진행되고 있는, 선진국의 IT융합 연구개발에 대한 대응 필요성도 제기되고 있다. 또한 철도차량에서 열차상태 감시 시스템, 무선 데이터전송 시스템 등을 도입하는 추세는 더욱 가속될 것으로 보인다. SNCF, 지멘스, 알카텔, 독일철도(DB) 등 유럽의 철도운영기관 및 주요 제작사가 참여하여 유럽 철도를 위한 광대역/융합 통신 시스템을 개발하는 프로젝트가 진행되었으며, 여기에는 승객 서비스나 원격 유지 보수 등의 내용도 포함되어 있다.
- 철도 IT융합 기술 연구과제에 대한 우선순위 선정과 핵심과제 도출 단계에서도 세부 기술별로 연구 및 평가진을 보완한다면, 본 연구의 절차 및 결과를 참고하여 본격적인 연구개발 기획을 지원할 수도 있을 것이다. 또한 향후 철도 IT 관련 국가 연구개발 사업의 창출을 위한 기획 연구보고서의 근거 자료로 활용 가능할 것이다.
- 본 연구의 결과는 철도 IT융합 기술에 대한 동향 파악을 통해 기술로드맵을 작성하는 데 지원할 수 있을 것이다. 철도 IT융합 기술 연구과제에 대한 우선순위 선정과 핵심과제 도출 단계에서도 세부 기술별로 연구 및 평가진을 보완한다면, 본 연구의 절차 및 결과를 참고하여 본격적인 연구개발 기획을 지원할 수도 있을 것이다.
- 정리된 기술별로 기존 연구와의 연관성 및 중복성을 검토하여 향후 개발할 철도 IT융합 연구과제를 도출할 필요가 있다. 중복성을 파악하기 위해 기존 연구개발 사업 및 과제에 대해 조사하였다.
- 본 연구의 결과는 철도 IT융합 기술에 대한 동향 파악을 통해 기술로드맵을 작성하는 데 지원할 수 있을 것이다. 철도 IT융합 기술 연구과제에 대한 우선순위 선정과 핵심과제 도출 단계에서도 세부 기술별로 연구 및 평가진을 보완한다면, 본 연구의 절차 및 결과를 참고하여 본격적인 연구개발 기획을 지원할 수도 있을 것이다. 또한 향후 철도 IT 관련 국가 연구개발 사업의 창출을 위한 기획 연구보고서의 근거 자료로 활용 가능할 것이다.
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