[논문]무기체계 최초양산품 소프트웨어 품질보증 프로세스 연구

류지선; 송치훈; 권순모; 박병훈; 오진우

doi:10.5762/kais.2021.22.1.285

무기체계 최초양산품 소프트웨어 품질보증 프로세스 연구
The Process of Software Quality Assurance About Initial Product in Weapon System 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.1, 2021년, pp.285 - 293

류지선 (국방기술품질원) , 송치훈 (국방기술품질원) , 권순모 (국방기술품질원) , 박병훈 (국방기술품질원) , 오진우 (국방기술품질원)

초록
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군수품 최초양산품 품질관리는 연구개발 이후 최초로 양산 계약된 군수품을 대상으로 개발 후 완성된 규격에 따라 개발품의 양산 실현 가능성과 적합성 평가를 목적으로 수행한다. 하지만 본 연구를 통한 무기체계 최초양산품 소프트웨어 품질보증을 수행하기 이전까지 최초양산품 품질보증은 하드웨어 중심으로 수행되어 소프트웨어에 대한 품질보증은 미흡한 상태였다. 이로 인해 후속 양산단계에서 소프트웨어의 문제점들이 발견됐을 경우 불가피한 기술변경에 따라 많은 시간과 비용이 소요되었다. 본 논문에서는 소프트웨어 기술자료의 충분성 및 적합성을 점검하기 위한 무기체계 최초양산품 소프트웨어 품질보증 프로세스 연구를 수행한 결과를 보인다. 그 결과 컴퓨터 파일의 완전성 점검, 소프트웨어 기술문서의 적합성 점검, 소프트웨어 기술자료와 그 외 국방규격의 연계 여부를 점검하는 프로세스를 정립하고 이 프로세스를 적용하여 최초양산품 소프트웨어 품질보증을 수행한 결과를 분석하여 최초양산품 소프트웨어 품질보증 프로세스의 효용성을 보인다. 소프트웨어 기술자료의 완전성을 확보하여 양산단계에서 발생할 수 있는 소프트웨어 문제점을 사전에 식별하여 소프트웨어의 선제적인 품질 확보에 기여할 수 있음을 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study evaluated the process of software quality assurance about the initial product in a weapon system. The software quality assurance of the initial product was insufficient before this study. Therefore, the process of the software quality assurance about the initial product in a weapon system is suggested. The process has three parts. First, the completeness of computer files, such as source code and execute files, were checked. Second, the suitability of the software technical data was checked. Finally, the connectivity of software technical data and the Korean defense specification were assessed. Overall, there is a need to toughen the software quality assurance in the research and development step and achieve early stabilization of mass production by preventing the problems that prevent the production of a product due to the insufficient software technical data.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. The process of system development
그림 Fig. 2. The process of SW quality assurance about intial product
그림 Fig. 3. The result of the SW quality assurance about initial product
표 Table 1. The result of the SW quality assurance about initial product
표 Table 2. Detailed result : software assurance about initial product

AI 본문요약
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문제 정의

확인한다. 그리고 ‘국방규격·표준서의 서식 및 작성에 관한 지침’에 따라 국방규격서와 설계도면, QAR 에 각 국방규격에 연계되는 SW가 작성되어 있는지 확인한다. 국방규격서는 지침에 따라 1항 적용문서와 3항 필요조건, 4항 검사와 시험 및 품질보증에 SW 관련 항목이 작성되었는지 확인하며, QAR는 지침에 따라 1항 적용문서, 3항 확인규정, 탑재되는 소프트웨어 시험방법 및 절차를 확인한다.
1과 같이 체계개발(System Development) 이후 연구개발사업 중 최초에 사업 승인된 물량을 양산하는 것을 말하며 체계개발이 완료되어 규격화단계 이후 진행된다. 무기체계가 최초양산 계약되면 국방기술품질원의 품질경영 담당 직원은 군수품 품질관리 기본규정 제 23조 3항 ‘최초양산은 개발 이후 최초로 양산된 물량을 대상으로 하며, 최초양산 품질보증은 개발결과 완성된 규격에 따라 개발품질의 양산실현 가능성과 적합성 평가를 목적으로 한다.’에 따라 최초양산품 품질보증 업무를 수행한다.
본 논문에서는 무기체계 최초양산 단계에 적용 가능한 SW 품질보증 프로세스를 확립하여 양산단계에서 발생할 수 있는 SW 문제점들을 사전에 제거할 수 있는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스를 제안함으로써 후속양산 및 운용유지 단계 SW 품질 향상에 기여할 수 있음을 보인다.
본 논문에서는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스를 확립하여 양산단계에서 발생되는 SW 문제점들을 사전에 식별하고 제거할 수 있음을 보였다. 또한, 실제 사업에 적용하여 무기체계 최초양산 단계에서 SW 품질을 선제적으로 확보하는 것의 필요성과 중요성을 보였다.
즉, 도면과 소프트웨어산출물명세서 (SPS: Software Product Specification, 이하 SPS) 에기술된 실행파일이 제품에 탑재된 실행파일과 동일 한지 일치 여부를 확인한다. 최초양산품 품질보증은 최초에 사업에 승인된 물량을 양산하는 최초양산품에 수행함으로써 양산단계 SW 품질 향상을 목표로 한다.

제안 방법

2016년부터 2020년까지 총 21개 사업에 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스에 따라 컴퓨터 파일의 완전성 점검, SW기술문서의 적합성 점검, SW 기술자료와 그 외 국방규격과 연계 미흡 점검, 기타 네 항목으로 나누어 검출되는 오류의 개수 및 그 비율을 확인하였다. 그 결과 각 점검항목별 오류 개수와 전체 오류대비 비율을 도표와 표로 나타낸 것이 Fig.
개발 완료된 최종 SW기술자료를 KDSIS에서 관리하고 있기 때문에 적합한 SW기술자료가 등록되어있는 것이 중요하다. 그래서 KDSIS에 SW기술자료 등록이 미흡한 경우를 크게 유의미한 사항으로 구분하여 그 결과를 확인하였다. 컴퓨터 파일의 완전성과 SW기술자료의 적합성은 컴퓨터 파일이 KDSIS에 등록된 것과 SPS에 기술된 것이 일치하지 않음에서 기인한 오류들이 대부분이었다(Table 2-(1)).
본 프로세스는 앞서 기술한 규격화되는 다양한 SW기술문서 중 SPS를 중점으로 수행되는데 SPS에는 SW 유지보수 및 재사용을 위한 정보가 작성되어 있기 때문이다. 따라서 SPS와 컴퓨터 파일 일치여부, SW형상항목(CSCI, Computer Software Configuration Items, 이하 CSCI)별 SPS와 원시파일의 일관성 여부, 전체 SW기술자료의 KDSIS 등재여부를 점검함으로써 최초양산 SW 품질보증 프로세스를 수행한다. 무기체계 SW 품질보증활동은 SW의 대부분이 하드웨어에 내장된 형태로 납품되어 실제 SW를 확인하기 어렵기 때문에 국방기술품질원 전문센터의 품질경영 담당직원이 KDSIS 에 등록된 SW와 실제 무기체계에 탑재된 SW의 일치성을 확인하는 활동이며 전체적인 과정은 Fig.
그러나 SW가 내장되어 납품되는 장비는 실제로 SW를 확인할 수 없기 때문에 위 점검 항목 전체를 확인할 수 있는 HW 품질보증과는 달리 SW의 최초양산품 품질보증점검이 가능한 항목은 ‘기술자료의 충분성 및 적합성’ 뿐이라는 한계가 존재한다. 따라서 최초양산 시 SW 품질보증은 규격화 이후 KDSIS에 최종 등록된 SW을 기준으로 최초양산품 품질보증을 수행한다. 무기체계의 양산단계 SW 품질보증은 규격화된 SW의 제품 탑재 여부를 확인하는 것을 말한다.
무기체계 SW는 개발 후 규격화되면 위 SW기술자료 전체를 KDSIS에 등록하여 형상을 관리한다. 본 논문에서 제안하는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스는 KDSIS에 등록되어 품질관리 활동의 기준이 되는 SW기술자료의 충분성 및 적합성 점검 절차와 실제 무기체계에 탑재되는 SW를 점검하는 SW 품질보증 활동으로 나눌 수 있다. 제안하는 기술은 SW기술자료의 충분성 및 적합성을 점검하는 세부 프로세스에 대한 기술이며 그 프로세스는 컴퓨터 파일(원시 파일, 실행파일)의 완전성, SW기술문서의 적합성, SW기술자료와 그 외 국방규격의 연계 여부를 확인하는 절차를 포함한다.
3과 Table 1이며 총 1, 127건의 오류가 발견되었다. 이 결과에서 각 점검항목별 빈도수가 가장 높은 세부항목 상위 5개 이하를 골라 대표 오류 세부 항목으로 선택하였다. SW 기술문서의 적합성 점검 중 표준양식 미준수는 모든 세부 항목을 포함하는 내용이나, 오류 세부 항목으로 구분되지 않은 기타 표준양식을 준수하지 않은 항목에 대한 항목이다.
점검하는 방법은 ‘무기체계 소프트웨어 개발 및 관리매뉴얼’에 따라 작성된 SPS에 연계되는 국방규격이 작성되었는지 확인한다. 그리고 ‘국방규격·표준서의 서식 및 작성에 관한 지침’에 따라 국방규격서와 설계도면, QAR 에 각 국방규격에 연계되는 SW가 작성되어 있는지 확인한다.
점검하는 방법은 KDSIS에 등록된 SW기술문서가 ‘국방규격·표준서의 서식 및 작성에 관한 지침’의 제6장 SW 기술자료 작성법과 ‘무기체계 SW 개발 및 관리 매뉴얼’ 의 기술문서 작성 가이드를 준수하였는지 확인한다.
점검하는 방법은 SPS에 기재된 파일명, 생성일자, 첵섬 등의 컴퓨터 파일 정보와 실제 KDSIS에 등록된 실행 파일, 프로젝트파일, 원시파일의 파일명, 크기, 수정일을 각각 비교하며 컴퓨터 파일의 완전성을 점검한다. 실제 제품의 생산 시에는 실행파일만이 사용되어 실행 파일의 완전성만을 확인하여도 되지만, 양산시 기술변경 또는 향후 SW 재활용을 위해 필요한 소스코드, 각종 라이브러리 등을 포함한 모든 컴퓨터파일의 완전성을 확인한다.
본 논문에서 제안하는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스는 KDSIS에 등록되어 품질관리 활동의 기준이 되는 SW기술자료의 충분성 및 적합성 점검 절차와 실제 무기체계에 탑재되는 SW를 점검하는 SW 품질보증 활동으로 나눌 수 있다. 제안하는 기술은 SW기술자료의 충분성 및 적합성을 점검하는 세부 프로세스에 대한 기술이며 그 프로세스는 컴퓨터 파일(원시 파일, 실행파일)의 완전성, SW기술문서의 적합성, SW기술자료와 그 외 국방규격의 연계 여부를 확인하는 절차를 포함한다. 본 프로세스는 앞서 기술한 규격화되는 다양한 SW기술문서 중 SPS를 중점으로 수행되는데 SPS에는 SW 유지보수 및 재사용을 위한 정보가 작성되어 있기 때문이다.
무기체계의 양산단계 SW 품질보증은 규격화된 SW의 제품 탑재 여부를 확인하는 것을 말한다. 즉, 도면과 소프트웨어산출물명세서 (SPS: Software Product Specification, 이하 SPS) 에기술된 실행파일이 제품에 탑재된 실행파일과 동일 한지 일치 여부를 확인한다. 최초양산품 품질보증은 최초에 사업에 승인된 물량을 양산하는 최초양산품에 수행함으로써 양산단계 SW 품질 향상을 목표로 한다.

성능/효과

사전에 식별하고 제거할 수 있음을 보였다. 또한, 실제 사업에 적용하여 무기체계 최초양산 단계에서 SW 품질을 선제적으로 확보하는 것의 필요성과 중요성을 보였다. 이는 후속양산 기술변경 감소에 따른 비용절감 및 적기전력화에도 기여할 수 있다.

후속연구

실제 양산단계에서 최초양산 시 SW기술자료 오등재 및 누락으로 인한 납기가 지체되거나 후속양산 시 SW기술자료 오 등재 및 누락으로 제품생산이 불가능하여 개발업체에는 막대한 지체상금이, 군에는 전력화 공백을 야기하였다. 그럼에도 불구하고 본 논문에서 제안하는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스를 적용하기 이전까지 최초양산의 품질보증이 하드웨어 위주로 수행됨에 따라 후속양산 시 발생하는 SW의 근본적인 문제가 해결되지 못하였다. 이러한 SW기술자료의 사전 검증이 미흡하여 발생되는 문제를 사전에 식별하고 제거할 수 있는 무기체계 최초양산품 SW 품질보증은 반드시 수행되어야 한다.
OT 수행 중 또는 완료 후에 SW PCA를 통해서 SW기술자료의 충분성 및 적합성을 확인하고 있지만 PCA이후 OT 결과를 반영 등의 SW 변경 사항이 KDSIS 에 최종 등재되는 내용까지 확인 및 관리되지 못하기 때문에 KDSIS에 SW기술자료가 모두 등록된 양산단계에서 SW기술자료 미흡에 따른 문제들이 발생하는 것이다. 따라서 개발단계 이후, 규격화 단계를 거쳐 KDSIS에 등재되는 SW기술자료에 대한 최종적인 점검으로 최초양산단계 진입 시 SW 품질보증 프로세스가 필요하다.
이는 SW PCA로 SW기술자료에 대한 문제점이 식별되었다 하더라도 규격화 이후에 KDSIS에 최종 등재되는 내용까지 확인 및 관리되지 못하기 때문에 KDSIS에 SW기술자료 모두가 등록된 이후 단계에서 SW 규격자료 미흡에 따른 문제들이 발생할 수 있는 것이다. 따라서 개발단계 이후, 규격화 단계를 거쳐 KDSIS에 등재되는 SW기술자료에 대한 최종적인 점검으로 최초양산단계 진입 시 SW 품질보증 프로세스는 반드시 수행되어야 한다. 국방기술품질원에서는 2020년부터 최초양산 되는 전 사업에 무기체계 최초양산품 SW 품질보증 프로세스를 적용하여 최초양산품 SW 품질보증을 수행하고 있다.
이는 SW PCA 강화를 통해 컴퓨터파일의 완전성을 확보할 수 있을 것이다. 아무리 작은 오기라도 무기체계 SW 형상관리 프로세스에 따라 KDSIS에 등재된 SW 기술자료를 수정하려면 기술변경이 필요하기 때문에 작성기관에서는 KDSIS에 등록하는 형상관리에 각별히 주의해야 하며, 국방기술품질원에서는 다수의 작성기관이 놓치는 부분을 식별하여 규정 개정 소요 추진과 선제적인 무기체계 SW 품질 확보를 위한 지속적인 SW 품질향상 연구가 필요하다.
가장 잦은 오류 사항은 저장위치를 당시 작성자 기준의 컴퓨터 파일 저장위치로 작성하여 혼란을 야기하는 점이었는데, 이는 최근 매뉴얼 개정에 반영되어 저장위치는 KDSIS에 등록되는 압축파일을 기준으로 상대주소로 작성하는 것으로 변경되었으므로 해당 오류는 앞으로 크게 줄어들 것으로 보여 진다(무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼, 2020). 이밖에 대부분의 오류 항목은 표준지침 양식을 준수하지 않은 것인데, 추후 꾸준히 검출되는 오류 항목을 토대로 지침에 따라 작성하지 못한 특별한 사유가 있는지 분석하면서 실제 작성하는 것과 지침의 지향점 사이의 모순을 식별하여 개정 소요에 반영할 계획이다. SW기술자료와 그 외 국방규격의 연계 여부 점검에서는 국방규격서, QAR, 도면 점검에서 대부분의 오류 항목이 내용 누락 건이었다(Table 2-(3)).
국방기술품질원은 최초양산 품질관리 전담T/F를 운영하여 군수품 품질을 조기에 확보하고 후속양산 시 발생할 수 있는 실패비용을 사전에 제거하여 연구개발단계 품질관리 체계화와 양산단계 품질관리 효율화를 목표로 하고 있다[5]. 최초양산 품질관리 시 논문에서 제안하는 프로세스를 적용하여 최초양산품 SW 품질 향상에 크게 기여할 수 있을 것이다.

참고문헌 (5)

W. J. Oh, "Smart troop management plan applying 4th industrial revolution technology", Defense Technology, Korea, pp.80-91.
K. M. Choi et al, "The method of enhance software reliability to improve weapon system quality", Defense Technology, Korea, pp.82-89.
K. Y. Kwon et al, "A plan to secure the quality of the weapon system embedded software source code by improving the reliability test process", Defense Technology, Korea, pp.76-85.
Heimann, D. "IEEE Standard 730-2014 Software Quality Assurance Processes." IEEE Computer Society, New York, NY, USA, IEEE Std 730 (2014): 2014. DOI: https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2014.6835311
B. K. Jang et al, "A new paradigm in quality management about war support, The master plan for war support quality management in '19-'23", Defense Technology, Korea, pp.30-41.

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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