2016 년도한국철도학회춘계학술대회논문집 KSR2016S150 경전철개발사업에서의체계공학전산지원도구를활용한요구사항추적관리사례 Case of Requirement Traceability Management Using Computer-Aided Systems Engineering Tool In Light Rail Transit Project 임명혁 *, 김현상 ** Myung-Hyuk Yim *, Hyun-Sang Kim ** Abstract Effort to develop systems which are satisfied with all requirements of customers is one of the main factor to determine the project are failed or succeed. In order to monitor that requirements of customers are reflected to design and implemented without missing, requirement traceability has to be performed obligatorily. During progressing design phase, requirements of customers are more increased in size and complexity. So, if systems engineering tools are not existed, much time and cost will be spent in order to trace requirement of document units. In this paper, we introduce case using systems engineering tool in order to manage status of satisfaction of requirements in development life cycle of light rail transit, and discuss difficulties and solutions during conducting project. Keywords : Light Rail Transit, Systems Engineering, Computer-Aided Systems Engineering Tool, Requirement Traceability Management 고객의모든요구사항을충족하는시스템을개발하기위한노력은시스템개발의성패를결정하는주요요인중하나이다. 고객의요구사항이설계에빠짐없이반영되고구현되는지모니터링하기위해서요구사항추적관리는반드시수행되어야하는업무이다. 고객요구사항은설계가진행됨에따라규모및복잡도가증가되며, 체계공학전산지원도구없이문서단위의요구사항추적관리는많은비용과시간투입이불가피하다. 본논문에서는경전철개발사업에서설계, 시공, 시험및시운전단계를거쳐이해관계자의요구사항이시스템의수명주기전단계에정의된대로부합하는지를관리하기위한체계공학전산지원도구도입사례를소개하고, 업무수행시애로사항및이에대한해결방안을제안한다. 주요어 : 경전철, 체계공학, 체계공학전산지원도구, 요구사항추적관리 1. 서론 시스템은주어진목적을달성하기위한구성요소들의집합이다.(EIA-632) 시스템의구성요소들은계층구조로정의되며, 개발대상시스템은이러한계층구조에따라하향식 (Topdown) 으로개발된다. 시스템엔지니어링프로세스는각단위시스템별로적용되며, 가장먼저선행되어야하는업무는요구사항분석이다. 요구사항분석은상위시스템의요구및임무를분석하고설계관점의시스템요구사항을정의하는업무이다. 개발대상시스템의고객요구사항은개발이진행됨에따라규모및복잡도가증가한다. 단위시스템의 * 에스앤에스이앤지, SE R&D 팀, 과장 ** 우진산전, E&M 사업팀, 부장
설계및구현완료후시스템통합은상향식 (Bottom-up) 으로진행되며, 상위시스템의요구에맞는시스템을개발하였는지확인하게되는데이를확인하는주요척도는상위시스템의요구에대한충족여부이다. 즉, 최종통합된개발대상시스템이 고객이요구하는시스템이맞는가? 를확인하기위한주요척도는고객요구사항의충족여부이다. 고객의요구사항은개발이진행됨에따라규모및복잡도가증가하는고객요구사항을개발전수명주기 ( 설계, 시공, 시험및시운전 ) 동안에고객요구사항충족여부를관리하기위해서체계공학전산지원도구의도입은반드시필요하다. 경전철시스템개발실시설계단계의경우, 시스템에서서브어셈블리수준의설계가이루어진다. 시스템엔지니어링프로세스에따르면고객요구를분석하여설계관점에시스템요구사항을도출하는업무가선행되어야하나이러한절차없이설계업무가선행되어진행된다. 고객의요구사항에대한분석없이설계를진행하는경우설계한대로시스템을개발하는데문제는없지만, 고객의요구에맞지않는시스템을개발하게될가능성이있다. 본사례에서는고객의요구에맞는경전철시스템의성공적인개발을위해실시설계단계에서설계산출물을기반하여상향식 (Bottom-up) 으로경전철시스템의요구사항을도출하고, 시스템개발전수명주기동안에고객요구사항의충족여부를관리하기위해체계공학전산지원도구를도입하였다. 2.1 체계공학전산지원도구소개 2. 본론 본요구사항추적관리사례에서는영국 3SL 사에서개발된체계공학전산지원도구인 Cradle 을적용하여업무를수행하였다. Cradle 은시스템엔지니어링프로세스에따른시스템개발을지원하며, 개발대상시스템에서부터 n 개의서브시스템설계단계에이르기까지요구사항을연계하여관리할수있으며, 시험및시운전단계에요구사항충족여부를확인할수있도록지원한다. Fig. 1 체계공학전산지원도구 Cradle 운용개념 2.2 요구사항추적관리를위한업무프로세스 실시설계단계에서고객요구사항반영여부를관리하기위한요구사항추적관리업무는체계공학전산지원도구내에서수행되었으며, 세부업무는다음과같다.
Table 1 요구사항추적관리업무프로세스 순번업무구분내용 1 요구사항추적관리방향정의 2 설계단계별요구사항식별 3 요구사항추적성연결 4 요구사항관리현황조회 실시설계단계에서설계를진행범위를식별하고이에따른요구사항추적관리방향정의 요구사항식별대상설계산출물을해당설계단계의데이터타입에입력하고추적관리대상요구사항식별 설계단계별로식별된요구사항간의추적성연결을통해고객요구사항부터서브어셈블리요구사항까지요구사항추적성확보 체계공학전산지원도구내의요구사항추적관리현황출력및제출 2.2.1 요구사항추적관리방향정의체계공학전산지원도구내에서요구사항추적관리를위해선행되어야하는업무는업무프로세스를분석을통해데이터베이스의구조를정의하는일이다. 경전철개발실시설계단계에서는경전철시스템의서브어셈블리계층까지의설계가이루어지므로, 요구사항추적관리범위를이해당사자요구사항에서부터서브어셈블리까지로정의하였다. 정의결과에따라체계공학전산지원도구내에요구사항추적관리환경을구현하였으며, 각설계단계에해당하는요구사항식별을위해실시설계산출물중각단계에해당하는문서를식별하여정의하였다. 시스템요구사항의경우식별대상문서가별도로존재하지않아, 하위단계의요구사항을기반으로상향식 (Bottom-up) 으로생성하도록하였다. Fig. 2 요구사항설계단계별요구사항식별대상문서 2.2.2 설계단계별요구사항식별각단계의요구사항식별대상문서를해당하는데이터타입에자동입력하기위해체계공학전산지원도구에서자동입력가능한형식으로변형 (HWP->MS Word) 하여입력을진행하였다. 입력된문서들을대상으로체계공학전산지원도구내에서각문장별관련분야 ( 공통, 기계, 신호등 ) 를설정하고, 요구사항구분을수행하였다. 설정분야와속성분류는아래의그림과같으며, 일반 으로구분된항목은제목및일반정보로요구사항추적관리에서제외되는항목이다.
Fig. 3 서브어셈블리요구사항요구사항분류화면 ( 세부내용보안처리 ) 2.2.3 요구사항추적성연결요구사항으로구분된항목에대하여정의된추적관리방향에따라요구사항간추적성연결을수행하였다. 본실시설계단계에서의요구사항추적관리의목적은제 3 자공고에서식별된설계와관련된모든요구사항이서브어셈블리단계까지빠짐없이반영되었는가이다. 제 3 자공고에서식별된설계요구사항과서브시스템요구사항을연결하기위해서는시스템요구사항의도출이필요하며, 시스템요구사항은하위단계의요구사항들을기반으로도출하였다. 도출된시스템요구사항은관련이해당사자요구사항과연결하여, 고객요구사항의설계반영여부를모니터링할수있도록하였다. Fig. 4 요구사항추적성확보개념도 2.2.4 요구사항추적관리현황조회제 3 자공고에서식별된설계관련요구사항의설계반영여부는발주처에서체계공학전산지원도구에직접접속하여추적관리현황을조회할수있도록구축하였다. 이에따라실시간으로요구사항추적관리현황조회가가능하며, 사업관리측면에서활용하였다. 요구사항추적관리현황문서제출시조회화면을엑셀파일로출력하여발주처에제공하였다.
Fig. 5 요구사항추적관리현황관리개념 2.3 요구사항추적성확보에대한문제점및개선방안 제 3 자공고의설계관련요구사항에서부터서브어셈블리요구사항까지의추적성확보를위해실시설계산출물을선정하여각단계별요구사항을식별하였으나, 시스템요구사항하위레벨의요구사항간의연결이어려운문제가있었다. 이러한문제를해결하기위해본사례에서는상위요구사항과동일한요구사항을하위요구사항으로생성하여서브어셈블리까지의요구사항추적성을확보하였다. Fig. 6 단계별요구사항간추적성확보개념 이는상향식의요구사항추적성확보라는측면에서발생된문제이다. 시스템엔지니어링측면에서시스템개발초기에상위의요구를분석하여해당시스템의설계관점의시스템요구사항을도출후이에따른설계를진행하여야하나, 경전철개발시스템의경우이러한활동없이설계를진행하였기때문에상향식의요구사항추적성확보를진행할수밖에없다. 설계진행후에고객요구사항의반영여부를역으로추적하는업무를통해서도이해당사자요구사항이누락여부를식별하여반영할수있으나, 누락된사항을반영하기위한설계변경에많은시간과비용을소모하게된다. 따라서사업초기에상위요구를기반으로설계시작이전에설계관점의시스템요구사항을도출하고설계를진행하는것이바람직하며, 재작업을최소화할수있는방안이다.
3. 결론 본사례에서는경전철개발실시설계단계에서각단계별요구사항을식별하고, 요구사항간의추적성확보를통해서최상위이해당사자요구사항 ( 제 3 자공고 ) 문서내의설계관련요구사항이실시설계에모두반영되었는지확인하기위한업무를체계공학전산지원도구를활용하여수행하였다. 실시설계단계에서식별된각요구사항은시스템통합후시스템검증의척도로활용될예정이며, 설계단계뿐만아니라시공, 시험및시운전단계까지추적관리하여, 이를통해시운전시이해당사자의요구사항이빠짐없이반영된이해당사자가원하는시스템임을명확히입증할수있을것으로기대된다. 본사례에서제 3 자공고의설계관련요구사항에서부터서브어셈블리까지의요구사항추적성확보시계층에따른추적성확보가어려웠다. 이는하위요구를기반으로상향식으로각설계단계의요구사항을식별함에따른문제이며, 이러한문제는시스템엔지니어링프로세스를적용하여하향식의개발프로세스를통해설계이전에해당시스템의요구사항을정의하고설계를진행하는것이재작업에의한시간및비용을최소화할수있는방안이라고본다. 참고문헌 [1] ANSI/EIA-632, EIA STANDARD, Processes for Engineering a System pp. 46-59. [2] INCOSE SYSTEMS ENGINEERING HANDBOOK, A GUIDE FOR SYSTEM LIFE CYCLE PROCESSES AND ACTIVITIES, FOURTH EDITION, pp. 47-49.