[논문]공공기관 소프트웨어의 최적 재개발 주기 도출에 대한 연구

안훈상; 배종호; 김영성; 박철현

doi:10.3745/ktsde.2016.5.3.117

공공기관 소프트웨어의 최적 재개발 주기 도출에 대한 연구
A Study on Optimal Renewal Cycle for Governmental Agency Software 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.5 no.3, 2016년, pp.117 - 124

안훈상 (육군본부 정보체계관리단 전산체계개발과) , 배종호 (충남대학교 정보통계학과) , 김영성 (육군본부 정보체계관리단 전산체계개발과) , 박철현 (육군 제 6보병사단)

초록
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운용 중인 소프트웨어에 대한 기능의 추가 및 성능 개선 요구는 시간이 지날수록 증가한다. 특히, 지속되는 유지보수에 따른 소프트웨어의 복잡도와 품질관리 소요의 증가는 품질저하와 수명주기 비용의 상승을 초래할 수 있으므로, 소프트웨어 운용자는 적시 재개발을 통해서 이를 예방해야 한다. 그러나 소프트웨어의 적시 재개발에 대한 기존 연구는 기업 분야에 한정되어 있다. 따라서 우리는 본 논문에서 리뉴얼 프로세스를 사용하여 공공기관에 적용 가능한 최적의 소프트웨어 재개발 주기를 산출하는 모델을 제시하고 기존 연구와 연관성을 논의한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The demands for additional functionalities and improvements in performance of software increase over time. In particular, increases in software complexity and requirements for quality control attributed to continued maintenance lead to the deterioration of software quality and raises in software life cycle costs. In order to prevent this, software operators have to conduct timely redevelopment of the software. However, the scope of previous studies on timely redevelopment of software is limited to enterprises. We, in this study, suggest a model to derive the optimal cycle for the redevelopment of governmental agency software using Renewal process and discuss its correlation with previous studies.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 데이터 획득의 어려움 등의 제한사항으로 인하여 적시 재개발 주기 판단을 위한 연구는 금융 기업 분야에 한정하여 진행되었다. 따라서 본 논문은 공공기관의 소프트웨어 유지보수 기간 중 재개발 및 폐기 등을 위한 최적 주기 산출 모델을 다음과 같은 방법으로 도출하였다.
우리는 향후 로지스틱 · Pearl · Gompertz 모델[22] 등 기존에 제시된 다양한 비용 추정 방법을 사용하여 소프트웨어의 최적 수명주기를 연구할 예정이다. 또한, 리뉴얼 프로세스를 기업의 소프트웨어 경제수명 산출에 적용하여 표준화된 수명주기 도출 방법을 연구하고자 한다.
우리는 이 연구를 통하여 공공기관에서 운용 중인 소프트웨어에 대한 연간 또는 중기(5년) 이상 유지보수 예산 수립 시, 계속 유지보수 · 재개발 · 폐기 주기를 판단하기 위한 모델을 제시한다.

가설 설정

여기서 R1 , R2 , ···, Rn, ···은 i.i.d.(independent and identically distributed)한 확률변수로 가정한다.

제안 방법

둘째, 한 번의 재개발을 한 사이클로 하고 이에 대한 평균 비용을 구한 후 리뉴얼 프로세스에 적용하여 최적의 재개발 주기를 산출했다. 이때 재개발 비용은 계약시점의 재산정 개발비를 초과하지 않음을 전제로 하였다.
따라서, 본 논문은 현재 다수 공공기관에서 적용 중인 소프트웨어 비용 산정 방법과 한국소프트웨어산업협회[5]에서 제시하는 요율제 유지보수 방식을 사용하여 다년간 유지보수 비용의 추이를 분석한다. 그리고 그 결과를 연차별 수명주기 비용법에 대응할 수 있는 Ross[6]의 리뉴얼 프로세스(Renewal process) 모델에 적용하여 소프트웨어 재개발을 위한 최적의 주기를 구한다.
소프트웨어산업협회[5]는 재개발을 “개발된 소프트웨어의 일부를 다시 개발하거나, 발주자가 보유한 소프트웨어 자산을 재사용한 개발과 관련된 제반활동”이라고 정의하였다. 또한 재개발을 기존 시스템을 폐기하고 새롭게 정보시스템을 구축하는 순수 재개발과 기존시스템에 새로운 기능을 추가 개발하는 것이 주목적이지만 일부 기존 시스템의 기능이 수반되는 확대개발, 기존 시스템의 기능 변경이 주목적이나 일부 새로운 기능이 기존 시스템에 추가되기도 하는 보완개발로 분류하였다. Sakthivel[19]과 문흥근[2], 박성식[3]이 제시한 최적수명주기의 경제수명은 노후 시스템의 교체 또는 순수 재개발을 위한 적기를 의미하므로 기능이 추가되거나 프로그램 일부가 수정되는 경우는 고려하지 않는다.
본 논문에서는 소프트웨어 재개발을 리뉴얼로 정의하고, 최초 개발 후 1회 재개발 시점까지를 한 사이클로 두어, limt→∞(R(t)/t) 를 최소로 만드는 사이클의 길이, 즉, 최적의 재개발 주기를 결정한다.
본 논문은 유지보수 기간 동안 투입된 노력 중 오류 수정 · 보완 등 시스템 안정화를 위한 노력은 제외하고 추가 요구사항 구현을 위한 노력들을 활용하여 재산정된 개발비를 계산한다.
이제 앞에서 구한 결과를 실제 공공기관에서 운용중인 모델에 적용하여 최적의 재개발 주기를 산출한다. 모델은 현재 OO부처 산하에서 운용 중인 교육정보관리시스템으로서, 2002년도 284백만원(=S)의 비용으로 개발되었으며, 총 라인 수는 약 20만 라인, 개발언어는 ABAP4, Delphi 등이다.
전술한 바와 같이 Sakthivel[19]과 문흥근[2], 박성식[3]이 제시한 연차별 수명주기 비용법은 수익을 통한 자본회수에 기초하여 (소프트웨어를 포함하는) 정보시스템에 대한 연차별 비용을 산출하였으며, 본 논문에서는 자본회수가 적용되지 않는 유지보수 노력과 재개발 노력을 비용으로 산출하였다. 연차별 수명주기 비용법은 기업에 적용하기에 적절한 산출 방법이며, 리뉴얼 프로세스는 공공기관 외에도 매년총 유지비용이 증가하는 경우에 적용 가능한 모델이다.
첫째, 소프트웨어 개발 이후 매년 진행되는 유지보수를 시스템 안정을 위한 오류 수정 · 보완과 추가 요구사항 구현으로 구분하였으며, 현재 다수 공공기관에서 사용 중인 소프트웨어산업협회의 비용 산정 방법을 적용하였다.

대상 데이터

이제 앞에서 구한 결과를 실제 공공기관에서 운용중인 모델에 적용하여 최적의 재개발 주기를 산출한다. 모델은 현재 OO부처 산하에서 운용 중인 교육정보관리시스템으로서, 2002년도 284백만원(=S)의 비용으로 개발되었으며, 총 라인 수는 약 20만 라인, 개발언어는 ABAP4, Delphi 등이다. 그리고 유지보수 12년차인 2014년 약 8억원(S′₁₂의 52%)의 예산을 투입하여 재개발하였으며, 과거 10년간 실제 투입되었던 유지보수 노력을 기능점수를 활용한 비용으로 환산하여 Table 1과 같이 산출하였다.

데이터처리

연차별 수명주기 비용법은 기업에 적용하기에 적절한 산출 방법이며, 리뉴얼 프로세스는 공공기관 외에도 매년총 유지비용이 증가하는 경우에 적용 가능한 모델이다. 또한 Table 3에서처럼 데이터의 최적 Curve Fitting을 위하여 문흥근[2]과 박성식[3]은 산출된 연차별 수명주기 비용점이 모두 포함되는 다항식 함수를 사용하였으며, 본 논문은 비용 요소들을 확률변수로 가정한 회귀분석을 사용했다. 즉, 기존 연구는 확정적인(Deterministic) 다항식을 적용하여 보다 정확한 Curve Fitting을 구현하였으나 이상치(Outlier)가 포함되면 함수 도출이 제한될 수 있다.

이론/모형

따라서, 본 논문은 현재 다수 공공기관에서 적용 중인 소프트웨어 비용 산정 방법과 한국소프트웨어산업협회[5]에서 제시하는 요율제 유지보수 방식을 사용하여 다년간 유지보수 비용의 추이를 분석한다. 그리고 그 결과를 연차별 수명주기 비용법에 대응할 수 있는 Ross[6]의 리뉴얼 프로세스(Renewal process) 모델에 적용하여 소프트웨어 재개발을 위한 최적의 주기를 구한다. 우리는 이 연구를 통하여 공공기관에서 운용 중인 소프트웨어에 대한 연간 또는 중기(5년) 이상 유지보수 예산 수립 시, 계속 유지보수 · 재개발 · 폐기 주기를 판단하기 위한 모델을 제시한다.

성능/효과

본 논문은 유지보수 기간 동안 투입된 노력 중 오류 수정 · 보완 등 시스템 안정화를 위한 노력은 제외하고 추가 요구사항 구현을 위한 노력들을 활용하여 재산정된 개발비를 계산한다.¹⁾ 재산정시에는 최초 개발 시점 이후 물가상승율과 변경된 기능점수(또는 노임공수) 당 단가가 적용된다. 즉 개발 이후 추가 요구사항 구현 노력들이 비용으로 반영되어 대부분 최초 개발비 보다 재산정된 개발비가 더 크게 산정된다.
의 50% 또는 60%일 때 6, 70%일 때 7로 나타났다. 여기서 우리는 개발 후 1년간의 무상 유지보수(하자보수)기간을 고려하여, 재산정 개발비의 50% 또는 60%로 재개발할 경우 유지보수 7년차에, 70%로 재개발 할 경우 8년차에 재개발 하는 것이 총수명주기 비용을 최소화할 수 있는 최적의 재개발 주기임을 확인하였다.
이에 대해 현재 운용 중인 모델을 적용한 결과 실제 재개발이 이루어지고 있는 시점보다 4∼5년 앞서 재개발을 했을 경우 총 수명주기 비용을 절약할 수 있음을 확인했다.

후속연구

여기서 자본회수계수를 배제하고 누적 유지보수비용과 초기 개발비용을 활용하여 앞의 리뉴얼 프로세스 모델을 적용하면 경제수명은 5년으로 나타난다. 따라서 자본회수 부분을 보정하여 기업에도 적용할 수 있는 리뉴얼 프로세스 모델의 추가적인 연구가 요구된다.
즉, 기존 연구는 확정적인(Deterministic) 다항식을 적용하여 보다 정확한 Curve Fitting을 구현하였으나 이상치(Outlier)가 포함되면 함수 도출이 제한될 수 있다. 또한 여기서 수명은 시스템의 교체 또는 폐기 후 신규개발을 위한 시기를 의미 하기 때문에 소프트웨어를 2회 이상 재개발 및 재사용하는 경우에 적용하기 제한된다. 반면, 본 논문은 비용 요소들을 확률변수로 가정한 회귀분석, 즉, 확률적(Stochastic)인 방법을 사용하였기 때문에 이상치에 대한 유의성 판단이 더 용이하다.
우리는 향후 로지스틱 · Pearl · Gompertz 모델[22] 등 기존에 제시된 다양한 비용 추정 방법을 사용하여 소프트웨어의 최적 수명주기를 연구할 예정이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	소프트웨어 운용자가 해야 할 일은 무엇인가?	특히 소프트웨어 운용자는 Fig. 1의 소프트웨어 수명 주기에서처럼 유지보수가 지속되면 결심지점(Decision Point)에서 소프트웨어의 유지보수를 계속할 것인지, 재개발 또는 폐기할 것인지 결정하여 총수명주기 비용을 절약할 필요가 있다. 즉, 유지보수 비용 증가에 따라서 정기적인 소프트웨어 교체 또는 재개발은 유지보수 비용을 줄일 수 있는 방법이 될 수 있다[2].
	본 논문에서 제안한, 공공기관의 소프트웨어 유지보수 기간 중 재개발 및 폐기 등을 위한 최적 주기 산출 모델을 어떻게 도출해냈는가?	첫째, 소프트웨어 개발 이후 매년 진행되는 유지보수를 시스템 안정을 위한 오류 수정 · 보완과 추가 요구사항 구현으로 구분하였으며, 현재 다수 공공기관에서 사용 중인 소프트웨어산업협회의 비용 산정 방법을 적용하였다. 둘째, 한 번의 재개발을 한 사이클로 하고 이에 대한 평균 비용을 구한 후 리뉴얼 프로세스에 적용하여 최적의 재개발 주기를 산출했다. 이때 재개발 비용은 계약시점의 재산정 개발비를 초과하지 않음을 전제로 하였다. 이에 대해 현재 운용 중인 모델을 적용한 결과 실제 재개발이 이루어지고 있는 시점보다 4∼5년 앞서 재개발을 했을 경우 총 수명주기 비용을 절약할 수 있음을 확인했다.
	지속되는 유지보수에 따른 소프트웨어의 복잡도와 품질관리 소요의 증가가 초래하는 것은 무엇인가?	운용 중인 소프트웨어에 대한 기능의 추가 및 성능 개선 요구는 시간이 지날수록 증가한다. 특히, 지속되는 유지보수에 따른 소프트웨어의 복잡도와 품질관리 소요의 증가는 품질저하와 수명주기 비용의 상승을 초래할 수 있으므로, 소프트웨어 운용자는 적시 재개발을 통해서 이를 예방해야 한다. 그러나 소프트웨어의 적시 재개발에 대한 기존 연구는 기업 분야에 한정되어 있다.

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