시스템엔지니어링

시스템엔지니어링

SE의 적용대상


1. 시스템엔지니어링 적용 필요성과 그 효과

항공기, 인공위성, 대형선박, 원자력발전소, 자동차 등 현대의 시스템은 갈수록 첨단화, 복잡화, 대형화되어가고 있으며, 다양한 해당분야 전문가들이 참여하고, 많은 수의 협력업체와 분산된 작업장 등으로 인해 시스템 개발에 있어서 성능의 미충족, 비용의 증가, 일정의 초과 등에 대한 많은 위험이 상존하고 있는 실정이다.

군에서 사용하는 무기체계에 있어서도 마찬가지이다. 급변하는 무기획득환경의 변화에 따라 지속적인 획득정책의 변화를 시도하고 있다. 또한, 빠른 과학기술의 발달과 급격히 변화되는 위협 및 전쟁양상에 따라 소요군은 첨단 무기들을 조기에 획득하기를 원하고 있으며, 냉전의 종식에 따라 무차별적인 투자보다는 선별적이고 경제적이면서도 효율성 높은 시스템이 요구되고 있다.

또한 무기체계의 대형화, 첨단화 및 복잡화에 따라, 주장비 뿐만 아니라 다양한 지원요소, 그리고 수명주기 고려의 중요성이 부각되었으며, 이를 전체적으로 고려해야하는 시스템적인 사고의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 경부고속철도도 사업의 경우를 보면 ‘90년 6월 발표된 사업 기본계획상의 사업비 5.8조원, 사업기간 6년 대비, ‘97년 2차 수정에서는 사업비 17.7조, 사업기간 13년으로 사업비는 약 3배, 사업기간은 약 2배 이상 증가한 것을 볼 수 있다. 이러한 사례는 외국의 경우와 비교해보면 계획수립기간 및 예산이 현저히 적었음을 알 수 있다. 즉, 시스템적인 사고의 부족과 사업초기에 명확한 시스템정의가 이루어지지 않은 상태에서 무리하게 사업을 착수한데 그 원인이 있는 것이다.

그 동안의 많은 국방획득사업 수행에서 얻어진 일반적인 교훈에 따르면, 사업의 초기 활동 중의 하나인 시스템 정의가 명확하게 이루어지기 전에 연구개발을 시작하고, 전문적인 PM지식이 없는 무자격자 들이 관리자로 프로젝트를 추진하다보니 개발중간은 물론 개발후반에 설계요구사항과의 상충으로 인한 추가비용, 개발기간 지연 등이 발생하였다. 불명확한 시스템 정의는 설계의 기본이 되는 시스템 요구사항과 프로젝트관리의 부실을 초래하며, 이것은 사업실패의 주요인이 된다.

현대의 고도복합 시스템들은 수명주기의 관점에서 실제 지출비용이 생산/배치 및 운용유지 단계에서 가장 크지만, 그 비용이 결정되는 시기는 개념정의 및 개발설계이다. 기본설계 때 까지 수명주기비용의 10%정도가 지출되지만, 전체 비용의 90%가 결정된다. 따라서 사업이전 또는 초기단계에 요구사항확인, 시스템운용개념과 시스템정의(획득이전)단계에서 예산을 투자(개발비용의 10~15%)하여 시스템의 수명주기 비용상승을 적게 하고, 이때 프로젝트 관리기법(PM과 SE)을 적용하면 비용절감 및 기간단축(약25%)은 물론 시스템의 위험요소를 줄이면서 프로젝트를 성공시킬 수 있게 되는 것이다.

특히 방위사업의 경우 소요로부터 개발에 5~10년이 소요(비용의 40%)되고, 군 배치 후 20~30년 이상 운용(비용의 60%)되고있는 실정이다. 따라서 초기개념 또는 선행연구와 사업사전분석 시(사업추진방안 결정이전)부터 프로젝트관리기법(PM 및 EVM)과 시스템엔지니어링(SE)기법을 적용하여 수명주기적 관점과 시스템적 관점에서 [그림3]과 같이 프로젝트를 추진하는 것이 무엇보다 중요하다. [그림3]에서와 같이 SE를 제대로 적용하지 않고, 주먹구구식으로 프로젝트를 시작하면 이 과정에서 만든 프로젝트의 작업분해구조(WBS)는 부정확한 개념과 정의가 될 것이며, 이러한 WBS를 가지고 아무리 고도기법의 비용분석방법을 적용해도 그 비용예측치는 이현령 비현령식 비용분석치가 될 것이며 이러한 Data들로 프로젝트 실적가치관리(EVM)을 하는 것도 형식적인 관리가 될 것이며 이러한 과정으로 진행되는 프로젝트는 많은 위험과 함께 실패하는 프로젝트가 될 것은 불을 보듯이 뻔 한일이다. 과거의 주먹구구식, 국제표준으로 검증 받지도 않은 방법이나 경험으로 일하여 왔던 것은 이제 여기서 그만 그쳐야한다. 이제부터라도 제대로 PM과 SE기법을 적용하는 것이 방위사업에서 선진인류국가 진입의 첫 관문인 것이다.

[그림3] SE와 PM 관계

 

2. 시스템엔지니링은 PM과 함께

지금까지 SE관점에서 SE의 필요성과 중요성을 살펴보았으나 프로젝트추진과정에서 SE만을 강조하는 것은 시스템적 사고가 아니다. SE는 PM의 일부분임을 망각해서는 안된다.

큰 프로젝트이든 작은 사업이든 [그림4]에서와 같이 프로젝트매니지먼트는 크게 “시스템엔지니어링”과 “프로젝트계획 및 통제”로 구성된다.

Project Management 이 두가지 구성요소는 PM의 영역에 완전하게 포함되며, 과업의 정의, 사업의 위험관리 및 고객과의 상호작용은 공통으로 해당되는 분야이다.

[그림4] PM의 일부분으로서 SE

 

즉 시스템엔지니어링은 사업(프로그램)관리의 기술과 관련된 영역이며, 고객의 요구사항을 충족시켜 시스템을 효과적으로 개발하기 위한 다분야를 망라한 접근방법이다. PM을 인체에 비유한다면, 사업계획 및 통제는 머리에 해당하고, 시스템엔지니어링은 척추(Backbone) 또는 뼈대에 해당하며, EVMS, CAIV, LCC관리, M&S, RAM 등의 도구는 각 장기 또는 수족에 해당한다고 할 수 있으며, 어느 것 하나 중요하지 않은 것이 없다.

중요한 것은 PM과 SE가 조화를 이루면서 진행되어야 한다는 것이다. 프로젝트 추진에서 SE는 프로젝트의 기술적인 측면을 다루고 있으며, PM은 프로젝트의 전체적인 계획수립, 비용 및 일정관리와 같은 비즈니스적 측면을 수행하고 있다. 따라서 PM과 SE는 갈등이 있어서는 안되며 서로 조화를 이루면서 진행되어야 사용자(고객)가 원하는 우수한 품질의 제품을 적기에 적은 비용으로 개발하는 시너지효과를 얻을 수 있으며, 이렇게 하는 경우 그 프로젝트가 성공하는 것이다. 이러한 SE와 PM간의 조화와 함께 이 과정에서 프로젝트 관리자(Project Manager)는 사업관리에 필요한 거의 모든 데이터를 시스템엔지니어링 부서 및 기타 기능부서에서 제공받는다. 예를 들면 각 시스템엔지니어링 부서에서 PBS(제품분해구조)를 기타 부서에서 자기부서의 부분적인 WBS를 제시하면 PM은 이를 종합하여 종합적인 WBS로 완성하는 것이다.

또한 프로젝트관리자(PM)는 전체적인 사업의 비용 및 일정관리를 효율적으로 하기 위해, 시스템엔지니어링 부서에서 입력된 데이터를 사용하여, 비용관리를 엄격하게 하기위한 CAIV적용 그리고 일정과 비용의 현황을 실시간 파악하고 관리하며 동시에 잔여사업을 예측하기 위한 EVMS적용 등이 필수적으로 요구되고 있다.


3. 시스템엔지니어링과 PM의 군적용은 이렇게

우리나라의 안보와 신경제성장에 국방부를 포함한 육,해,공군 각 군과 방위사업청 그리고 생산을 담당하는 방위산업체들은 매우 중요한 이해관계자들이다. 우리나라가 선진국으로 진입하기 위해서는 우리군의 군사력 건설과 운용에서도 반드시 과학화, 선진화를 추진하여야 하며 이는 국제 표준에 입각한 과학적 기법을 적용하고, 이에 최적의 전산화 솔루션(예: PM, EVM, CAIV, SE Tools)을 사용하여 그야말로 전문화되고 체계화된 국방경영을 하여야 선진군 나아가 일류국가의 명암을 새길 수 있을 것이다.

또 하나 간과하지 말아야할 것은 이와 같이 국가로 보나 군으로 보나 중차대하고, 전문적인 업무를 합리적이고 과학적으로 추진하기 위해서는 관련요원들이 모두 자격증(국제PM, EVM, SE자격)을 획득하여 업무에 임해야 할 것 이다.

특히 현대무기체계의 사용자인 군은 무엇을 가지고 어떻게 싸워서 이길 것인가에 대한 수단이 되는 무기시스템의 소요제기 시 “정확한 요구사항”을 명쾌하게 제기하는 것이 신사복의 첫 단추와 같은 역할을 한다.

이러한 요구사항을 가지고 최적의 시스템을 개발 및 제작하여 군에 배치시키는 것은 방위사업청의 PM(IPT)과 국방연구개발기관 그리고 방위산업체들이다. 이제 이러한 기관들이 가장 선진화되고, 국제표준화 및 공인된 PM기법, EVM기법, CAIV기법, SE기법 등을 적용하고, 적용효과의 극대화를 위해 다양한 전산 Tools(Solution)을 적절히 활용하게 될 때 프로젝트 본래의 목적과 시스템의 시너지효과를 얻게 될 것이다.