ICT 융합환경과 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 등의 새로운 환경이 도래함에 따라, 기존의 소프트웨어공학 기법들을 어떻게 활용하느냐가 주요 관건이 되고 있다. 더불어 IoT 환경에서 안전한 소프트웨어 활용을 위한 요구사항분석 및 설계 단계의 중요성이 나타나고 있다. 그러나 그간의 연구들은 IoT 환경에 적용되는 기술들의 활용성에 주로 초점이 맞추어져 있으며, 그러한 기술들을 안전하게 현장에 적용하기 위한 선행 단계인 분석 설계를 내실 있게 만들기 위한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 따라서 본 연구에서는 소프트웨어 공학 기반의 연구동향을 정리하고 그 관계를 분석하고자 한다. 세부적으로 연구동향 메타분석을 수행하기 위하여 소프트웨어 공학 연구동향을 프로세스에 따라 구분하고 연차별 추이를 분석하였다. 그리고 키워드의 연관관계를 분석하여 주요 연구 흐름을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 IoT 환경에서 고품질 소프트웨어를 개발하기 위한 방안으로 소프트웨어 공학 기법들의 활용성을 높일 수 있는 전략을 제언하였다.
ICT 융합환경과 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 등의 새로운 환경이 도래함에 따라, 기존의 소프트웨어공학 기법들을 어떻게 활용하느냐가 주요 관건이 되고 있다. 더불어 IoT 환경에서 안전한 소프트웨어 활용을 위한 요구사항분석 및 설계 단계의 중요성이 나타나고 있다. 그러나 그간의 연구들은 IoT 환경에 적용되는 기술들의 활용성에 주로 초점이 맞추어져 있으며, 그러한 기술들을 안전하게 현장에 적용하기 위한 선행 단계인 분석 설계를 내실 있게 만들기 위한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 따라서 본 연구에서는 소프트웨어 공학 기반의 연구동향을 정리하고 그 관계를 분석하고자 한다. 세부적으로 연구동향 메타분석을 수행하기 위하여 소프트웨어 공학 연구동향을 프로세스에 따라 구분하고 연차별 추이를 분석하였다. 그리고 키워드의 연관관계를 분석하여 주요 연구 흐름을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 IoT 환경에서 고품질 소프트웨어를 개발하기 위한 방안으로 소프트웨어 공학 기법들의 활용성을 높일 수 있는 전략을 제언하였다.
The new environments arrive such as ICT convergence, cloud computing, and big data, etc., how to take advanta ge of the existing software engineering technologies has become an important key. In addition, the importance of re quirement analysis for secure software and design phase has been shown in ...
The new environments arrive such as ICT convergence, cloud computing, and big data, etc., how to take advanta ge of the existing software engineering technologies has become an important key. In addition, the importance of re quirement analysis for secure software and design phase has been shown in the IoT environment While the existing studies have focused on the utilization of the technique applied to IoT environment, the studies for enhancing analys is and design, the prerequisite steps for safely appling these techniques to the site, have been insufficient. So, we tr y to organize research trends based on software engineering and analyze their relationship in this paper. In detail, w e classify the research trends of software engineering to perform research trends meta-analysis, and analyze an ann ual development by years. The flow of the major research is identified by analyzing the correlation of the key word s. We propose the strategies for enhancing the utilization of software engineering techniques to develop high-quality software in the IoT environment.
The new environments arrive such as ICT convergence, cloud computing, and big data, etc., how to take advanta ge of the existing software engineering technologies has become an important key. In addition, the importance of re quirement analysis for secure software and design phase has been shown in the IoT environment While the existing studies have focused on the utilization of the technique applied to IoT environment, the studies for enhancing analys is and design, the prerequisite steps for safely appling these techniques to the site, have been insufficient. So, we tr y to organize research trends based on software engineering and analyze their relationship in this paper. In detail, w e classify the research trends of software engineering to perform research trends meta-analysis, and analyze an ann ual development by years. The flow of the major research is identified by analyzing the correlation of the key word s. We propose the strategies for enhancing the utilization of software engineering techniques to develop high-quality software in the IoT environment.
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문제 정의
IoT의 주요 구성 및 기술요소들을 분석하였으며, 기술요소를 통해 발생가능한 보안위협을 식별하였다. 그리고 이에 따른 IoT 환경에서 기본적으로 갖추어야 할 보안 요구사항을 제시하였다.
본 연구에서는 그간의 소프트웨어공학 기반의 연구동향을 정리하고 그 관계를 분석하여 안전한 소프트웨어 개발을 위한 소프트웨어공학 기법들의 활용성을 높일 방안을 전략적으로 설계하기 위한 기반연구를 수행하였다. 소프트웨어공학 분야의 과거/현재의 연구동향의 단편적 자료를 기반으로 소프트웨어공학 연구동향 심층분석을 위한 기초자료로 분류체계를 설계하였다.
학문에 대한 광범위한 메타분석은 과거의 연구동향을 정리하고, 정량적 수치와 정성적 연구 현황을 분석함으로써 미래 지향적인 연구 방향성을 도출할 수 있다. 본연구에서는 소프트웨어 공학의 연구동향을 메타분석하기 위하여 그림 1과 같은 절차에 따라 연구를 수행하고자 한다. 세부적으로 소프트웨어공학 학문적 연구동향을 조사한다.
소프트웨어공학 분야의 과거/현재의 연구동향의 단편적 자료를 기반으로 소프트웨어공학 연구동향 심층분석을 위한 기초자료로 분류체계를 설계하였다. 세부적으로 국제 저명학술지의 최근 5년간 연구동향을 분석하여 IoT 환경에 시의성 있는 연구방안을 제안하고자 하였다. 세부적으로 소프트웨어 공학 분야에 게재된 271개의 논문을 양적분석과 질적분석을 수행하였다.
이처럼 환경의 변화가 급진전하고 있는 지금의 시점에서, 본 연구에서는 안전한 고품질 소프트웨어 개발을 위하여 현재까지의 소프트웨어공학과 관련된 국내외 연구동향을 정리하고 메타분석을 수행하고자 한다. 세부적으로 소프트웨어공학의 개발 프로세스 기반으로 한 연구범위의 분류를 분석하여 최근 5년간의 연구 동향과 발전방안을 제시하고자 한다.
이처럼 환경의 변화가 급진전하고 있는 지금의 시점에서, 본 연구에서는 안전한 고품질 소프트웨어 개발을 위하여 현재까지의 소프트웨어공학과 관련된 국내외 연구동향을 정리하고 메타분석을 수행하고자 한다. 세부적으로 소프트웨어공학의 개발 프로세스 기반으로 한 연구범위의 분류를 분석하여 최근 5년간의 연구 동향과 발전방안을 제시하고자 한다.
제안 방법
• 마지막으로 소프트웨어공학에 대한 연구 방향성의 흐름과 연관성 등을 질적으로 파악함으로써 핵심적인 연구 방향에 대해 분석하였다.
• 연구 현황에 대해 분류를 설계하고 설계한 분류를 기반으로 비율을 살펴봄으로써 현재 국제적으로 집중화되고 있는 연구 경향에 대해 분석하였다.
김시정[4]의 연구에서는 IoT에서 보안 현황을 파악하기 위하여 기술동향에 대해 살펴보았다. IoT 서비스 이용 사례를 기반으로 보안 위협과 취약성을 기술하였다. 특히, 다양한 플랫폼 환경에서 발생할 수 있는 보안문제의 해결에 대한 필요성을 강조하였다.
김동희[5]의 연구에서는 IoT 서비스를 위한 보안기법에 대해 연구하였다. IoT의 주요 구성 및 기술요소들을 분석하였으며, 기술요소를 통해 발생가능한 보안위협을 식별하였다. 그리고 이에 따른 IoT 환경에서 기본적으로 갖추어야 할 보안 요구사항을 제시하였다.
세부적으로 소프트웨어공학 학문적 연구동향을 조사한다. 그리고 분석을 위하여 소프트웨어공학 연구 분류를 설계하고, 우선 분류기반 소프트웨어공학 연구에 대한 단편적 기본분석을 수행한다. 그리고, 분류기반 소프트웨어공학 연구 종/횡단적 심층분석을 수행하고 소프트웨어공학 연구 현황을 도출하여 연관성에 따른 향후 발전방향을 제언하고자 한다.
연구동향 메타적 분석이란 이미 이루어져 있는 많은 수의 개별연구들을 분석하여 종합함으로써 연구자들에게 통합된 관점의 연구동향을 제공하기 위한 양적 연구반법으로써 분석의 분석이라 불리운다. 기본분석 모델로는 분야 별 및 저자 별 논문건수, 연고별 논문건수 및 누적 논문 건수, 연고 별 저자 수 및 신규저자 수 등을 분석하며, 상세 분석 모델로는 저자연관 분석, 사례 연구, 종횡단적 설문, 기술적 연구, 이론적 연구 등의 연구방법 연구분야별 성숙도 등을 분석한다[9].
예상준[10]의 연구에서는 한의학 연구동향 분석시스템 구현을 위한 기초 모형을 개발하였다. 기본적인 분석모델과 상세 분석모델에 대한 간략한 정리를 수행하였으며, 국내 한의학 연구들에 대한 정량적 및 정성적 데이터를 시스템에 표현하기 위한 정리를 수행하였다.
본 연구에서 소프트웨어 공학 연구동향을 분석하기 위해 선행연구를 기반으로 소프트웨어 개발 생명주기별 소프트웨어 개발 (지원)도구를 “소프트웨어 개발 생명주기에 따라 크게 요구사항 정의, 설계, 구현, 테스팅과 관련된 소프트웨어 개발을 지원하는 분류에 해당하는 모든 도구”로 정리한다.
이호신[11]의 연구에서는 이러한 메타분석의 기초가되는 기술동향분석을 위한 시스템을 개발하였다. 세부적으로 연도별 논문 및 저자 수, 국가별 논문건수 등을 나타낼 수 있는 정량적인 분석 시스템을 개발하였다.
권호열[8]의 연구에서는 소프트웨어 개발 프로세스는 소프트웨어를 생성하는 과정으로서 소프트웨어 수명주기 모델, 소프트웨어 개발 도구, 소프트웨어를 구축하는 개발자를 통합한 것으로 정리하였다. 소프트웨어 개발 프로세스의 연구동향을 파악하기 위하여 소프트웨어 개발 프로세스의 주요 기법으로서 소프트웨어 재사용 기법인 컴포넌트 기반 개발기법과 아키텍처 및 프로덕트 라인 개발기법, 소프트웨어 수명주기 모델로서 극한 프로그래밍(XP), 프로세스 관리 기법으로서 PSP/TSP 와 CMM 등을 중심으로 연구 동향을 소개하였다.
본 연구에서는 그간의 소프트웨어공학 기반의 연구동향을 정리하고 그 관계를 분석하여 안전한 소프트웨어 개발을 위한 소프트웨어공학 기법들의 활용성을 높일 방안을 전략적으로 설계하기 위한 기반연구를 수행하였다. 소프트웨어공학 분야의 과거/현재의 연구동향의 단편적 자료를 기반으로 소프트웨어공학 연구동향 심층분석을 위한 기초자료로 분류체계를 설계하였다. 세부적으로 국제 저명학술지의 최근 5년간 연구동향을 분석하여 IoT 환경에 시의성 있는 연구방안을 제안하고자 하였다.
연구동향 심층분석을 위하여 논문의 질적 신장율을 살펴볼 수 있는 포트폴리오 맵을 그림 6과 같이 분석하였다.
정리한 개념과 연구현황을 기반으로 그림2와 같이 소프트웨어 공학에 대한 연구분야 메타분석을 위한 분류를 설계하였다.
대상 데이터
분석 대상 국제 저명논문지는 IEEE Software Engineering Society와 Software Engineering Journal이다. 2009년부터 2013년까지 게재된 270개 논문을 대상으로 메타분석을 수행하고자 한다.
소프트웨어공학의 전반적인 연구 동향은 그림 3과 같이, 2009년 33편으로 시작하여, 2010년 소폭 감소한 23편으로 줄어들었다. 그리고, 조사를 시작한 2009년에 비하여 2013년도에 3배에 가까운 총 95편의 연구 결과가 게재되었다.
분석 대상 국제 저명논문지는 IEEE Software Engineering Society와 Software Engineering Journal이다. 2009년부터 2013년까지 게재된 270개 논문을 대상으로 메타분석을 수행하고자 한다.
세부적으로 국제 저명학술지의 최근 5년간 연구동향을 분석하여 IoT 환경에 시의성 있는 연구방안을 제안하고자 하였다. 세부적으로 소프트웨어 공학 분야에 게재된 271개의 논문을 양적분석과 질적분석을 수행하였다. 그 결과는 크게 3가지로 요약 정리할 수 있다.
연차별 연구 현황을 기반으로, 소프트웨어공학에서 10년이상 종사한 전문가 5인 대상으로 델파이 기법을 통한 각 논문들의 분류를 선정하였다. 분류된 논문들을 상세하게 살펴보면 표 1과 같이 나타났다.
성능/효과
전반적으로 모델링, 시스템의 두 키워드가 중심관계를 보이고 있는 것으로 나타났다. 그리고, 모델링 키워드를 중심으로 강한 연관관계를 가지고 있으며, 양적으로 연구가 많이 증진된 테스팅 키워드 또한 높은 연관관계를 가진 것으로 나타났다. 분류 분야별로 살펴보면, 분석 단에서는 프로세스, 시스템, 알고리즘에 대한 분석을 함께 수행하며, 그 도구로 정형분석 기법을 활용하는 것으로 나타났다.
전반적으로 구현과 관련된 논문들은 양적으로 적은 형태로 나타났으나, 구현과 연계된 테스트 분류를 포함하여 고려하였을 때는 전체의 약 40%를 차지하는 것으로 나타났다. 또한 가장 많은 양적 연구결과를 나타낸 설계 분류체계는 매해 양적으로 감소없이 꾸준한 성장을 보인 것으로 나타났다.
마지막으로 요구사항분석 분류와 테스트 분류의 양적 현황은 74, 75편으로 비슷한 것으로 나타났다.
구현 단계에서는 프로그램 언어와 프로세스, 아키텍쳐에 대한 연구를 많이 진행하는 것으로 나타났다. 마지막으로 테스팅 단계에서는 프로그래밍 기법을 기반으로 시스템, 모델링에 대한 테스트 및 검증에 대한 연구를 연관하여 진행하는 것으로 분석되었다.
그리고, 모델링 키워드를 중심으로 강한 연관관계를 가지고 있으며, 양적으로 연구가 많이 증진된 테스팅 키워드 또한 높은 연관관계를 가진 것으로 나타났다. 분류 분야별로 살펴보면, 분석 단에서는 프로세스, 시스템, 알고리즘에 대한 분석을 함께 수행하며, 그 도구로 정형분석 기법을 활용하는 것으로 나타났다. 설계 단계에서는 설계 모델링 기법과 테스팅을 고려한 설계를 진행하는 것으로 나타났다.
분류에 따른 연차 별 게재 비율을 살펴보면 그림 5와 같다. 우선, 설계 분류는 2013년을 제외하고 전반적으로 30% 이상의 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 이에 반하여, 구현 분류는 2009년에 가장 높은 15%의 비율을 차지하고 그 이후 20%를 넘지 못하는 연구 경향을 보였다.
전반적으로 구현과 관련된 논문들은 양적으로 적은 형태로 나타났으나, 구현과 연계된 테스트 분류를 포함하여 고려하였을 때는 전체의 약 40%를 차지하는 것으로 나타났다. 또한 가장 많은 양적 연구결과를 나타낸 설계 분류체계는 매해 양적으로 감소없이 꾸준한 성장을 보인 것으로 나타났다.
추가적으로 270개 논문에 게시된 1,236개 키워드의 연관성 분석을 위한 메타분석을 그림 7과 같이 수행하였다. 전반적으로 모델링, 시스템의 두 키워드가 중심관계를 보이고 있는 것으로 나타났다. 그리고, 모델링 키워드를 중심으로 강한 연관관계를 가지고 있으며, 양적으로 연구가 많이 증진된 테스팅 키워드 또한 높은 연관관계를 가진 것으로 나타났다.
후속연구
그리고 분석을 위하여 소프트웨어공학 연구 분류를 설계하고, 우선 분류기반 소프트웨어공학 연구에 대한 단편적 기본분석을 수행한다. 그리고, 분류기반 소프트웨어공학 연구 종/횡단적 심층분석을 수행하고 소프트웨어공학 연구 현황을 도출하여 연관성에 따른 향후 발전방향을 제언하고자 한다.
향후 연구로는 국내 소프트웨어공학에 대한 연구와 비교분석함으로써 미래지향적 연구 방향성에 대한 연구를 진행할 예정이다.
소프트웨어공학의 연구동향 포트폴리오 맵을 살펴보면, 특허나 일반적인 학술연구의 흐름과 일치하는 형태써 나선형 형태를 보이고 있다. 향후, 연구는 양적으로는 현재와 유사하거나 조금 줄어든 형태의 경향을 보일 것으로 가늠할 수 있으며, 그 후에 더 많은 양적연구가 이루어질 것으로 분석된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
개발 대상에 따라 달라지는 소프트웨어의 특성은?
소프트웨어는 개발 대상 도메인에 따라 구조, 기능, 성질이 서로 다르며, 이런 다양한 소프트웨어를 하나의 개발 방법으로 모두 개발하기에는 불가능하다. 특히 모든 도메인에서 적합한 형태로 간주되는 범용 개발 방법론은 존재하지 않으며, 지금까지 적용되고 있는 소프트웨어 개발방법론은 각각의 특색을 갖추고 있다[1].
사물인터넷 환경을 위해 해결해야 하는 문제점은?
이러한 IoT 환경에서는 외부 환경으로부터 데이터를 취득해 서비스를 제공하는 주요 매개체로 활용되는 센서(사물)들이 ICT 기술에 의해 능동적, 자동적으로 다루어지고 있다. 이러한 사물들은 서비스 수혜자들에게 능동적인 서비스를 제공하는 잇점을 가지고 있지만, 반면에 외부 보안적 위협에 노출되어 있는 문제점을 가지고 있다. 이에따라 국내 기업들은 사물인터넷 환경에서 발생할 수 있는 다양한 보안위협과 프라이버시 이슈를 기반으로 사례를 파악하고 있으며, 지난 2014년 10월 범 정부적인 사물인터넷 정보보호 로드맵을 발표하고 대응에 나서고 있다.
사물인터넷 환경이란 무엇인가?
더불어 근래에는 사물인터넷 환경(Internet of Thin gs Environment, 이하 IoT 환경)이 도래함에 따라 모든 사물이 네트워킹에 연결되어 활용할 수 있는 환경이 만들어지고 있다. 이러한 IoT 환경에서는 외부 환경으로부터 데이터를 취득해 서비스를 제공하는 주요 매개체로 활용되는 센서(사물)들이 ICT 기술에 의해 능동적, 자동적으로 다루어지고 있다.
참고문헌 (10)
김영희, 진병운, 양태연, 노봉남, "소프트웨어 개발 방법론에 대한 비교연구", 한국정보과학회 학술대회 Vol.25 No. 2, 1998
정기훈, 채화영, 김정길, 이재신, 강순주, "실물 프로토타이핑 기법을 적용한 임베디드 실시간 시스템 소프트웨어 개발 방법론", 전자공학회지 제31권 제11호, 2004
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