Journal of the Korean Institute of Industrial Engineers https://doi.org/10.7232/JKIIE.2017.43.2.120
Vol. 43, No. 2, pp. 120-126, April 2017. © 2017 KIIE
ISSN 1225-0988 | EISSN 2234-6457 <Case Study>
국방분야의 연구개발 특성분석을 통한 무기체계 품질향상 방향 제시
박상은†․홍재영
국방과학연구소 공용기술센터
The Direction Presentation for Quality Improvement of Weapon System based on R&D Characteristics in Defense Field
Sangeun Park†․Jaeyoung Hong
Common Technology Center, Agency for defense development
This paper has proposed the development direction and R&D analysis approach that the diversity of defense R&D process and product should be mainly under consideration. It has shown that there is a fair possibility of the various quality assess to meet the R&D requirements in defense-based. Thus, the analysis on multiple quality elements is carried out with defense R&D characteristics. Especially, a quality management master planning based on the quality model of establishing defense R&D policy has proposed, identifying relevant quality characteristics on the R&D of weapon system and the R&D of core technology. That is, this paper is not only interested in determining an appropriate model for improving the quality of a R&D weapon system but also argued efforts in order to reap the best possible outcome and process on both the R&D of weapon system and quality of the R&D of core technology including present R&D activities.
†
Keywords: Defense, R&D Quality, Weapon System, Core Technology
1. 서 론
최근 연구․개발되어 운영되고 있는 다양한 무기체계들의 사 고 및 시험실패 등으로 국방 품질에 대한 의구심이 증폭되고 있다. 이러한 사례들에 대한 분석 과정을 살펴보면 문제점이 반드시 제품의 품질 문제에만 있는 것이 아니고 무기체계의 구상에서부터 설계 및 생산, 더 나아가 운용에 이르기까지 전 분야에서 문제점들이 분포되어 있음을 알 수 있다. 물론 일부 사례로 국방 무기체계의 전반적인 품질을 논할 수는 없으나, 전적으로 국민의 세금에 의존하는 국방 분야에서 연구개발된 무기체계에 대한 품질 문제는 소중히 다루어져야 한다.
국방 분야의 무기체계는 연구개발 영역이 매우 넓고 다양한 형태로 이루어지며, 민수 상용제품과 비교할 수 없는 열악한 환경에서 운용됨은 물론, 개발시에 20~30년 운용을 목표로 개
발되고 있다. 장시간의 운용은 민수 사용제품보다 높은 품질 수준을 요구하나, 현 상황에서는 공급 물량 자체가 많지 않아 지속적인 품질 향상을 기대하기가 어려운 실정이다. 일반적으 로 제품의 품질에 대한 연구는 많이 있으나, 연구개발 단계에 서의 품질에 대한 연구는 거의 없는 실정이다.
이에 본 논문에서는 현재의 품질 관련 연구를 그대로 적용 하는데 어려움이 있기 때문에 연구개발단계의 국방분야에서 주로 관심 있는 두 가지 형태로 크게 분류하여 분석하였다. 또 한, 품질전문가가 부족한 ADD 입장에서 모든 품질활동과 투 자에 대한 전략적인 방향, 모든 연구개발 활동과 투자에 대한 품질지침, 및 품질경영 성숙도 개선 등의 내용이 포함된 ADD 품질경영 종합발전 방안을 수립하고, R&D 유형에 따른 사용 자 요구사항 및 관리수준에 따른 관리대상 항목에 대한 R&D 품질에 대한 분류를 통해 품질에 대한 특성을 고려한 ADD 품
†연락저자：박상은, 34186 대전광역시 유성우체국 사서함 35호, 국방과학연구소, Tel : 042-821-3277, Fax : 042-823-3400, E-mail : [email protected] 2016년 11월 7일 접수; 2017년 3월 3일 1차 수정본 접수; 2017년 3월 21일 2차 수정본 접수; 2017년 3월 21일 게재 확정.
국방분야의 연구개발 특성분석을 통한 무기체계 품질향상 방향 제시 121
Figure 1. R&D Process in Core Technology Field
Figure 2. R&D Process in Weapon System Field 질 종합발전 계획 작성을 위해서 연구개발 절차 및 특성에 맞
추어 연구소에 적절한 연구개발 품질모델을 제시하였으며, 이 는 민간분야에서 제시된 품질요소를 바탕으로 분석한 결과를 바탕으로 하였다.
본 논문의 구성은 다음과 같다. 국방 분야에 있어서의 일반 적인 국방 연구개발 절차에 대한 내용을 제 2장에서 언급하였 으며, 제 3장에서는 기존의 품질모델과 품질요소 연구현황을 분석하였고, 제 4장에서는 ADD에서 수행되고 있는 연구개발 무기체계에 대한 품질 보증에 대한 발전 방향 및 국방분야의 특수성이 고려된 품질요소를 포함한, 연구개발 단계별 모델을 제시하였다. 제 5장에서는 ADD의 무기체계의 연구개발 단계 에서 품질보증절차에 사례결과 및 분석모델에 결과를 언급하 였다.
2. 국방 연구개발 절차
이장에서는 국방 연구개발 분야의 특수성을 고려하여 이루어 지고 있는 국방 획득체계와 국방 연구개발 분야에 대한 내용 을 수록하였다(DAPA, 2014).
2.1 국방획득 체계
국방획득이란 소요기획체계, 국방기획 관리체계, 국방획득 체계를 모두 포함하는 광의의 획득과 단순히 국방획득 체계만 을 대상으로 하는 협의의 획득으로 나눌 수 있다. 여기서는 획
득이란 군수품을 구매 또는 임차하여 조달하거나 연구개발 생 산하여 조달하는 것을 의미하며, 방위사업법 등 관련 법규로 잘 정의되어있다.
2.2 국방 연구개발
국방 연구개발은 크게 무기체계 연구개발, 핵심기술 연구개 발로 대별되며 다른 형태로는 신개념 기술시범사업, 민군겸용 기술사업 및 국책사업 등이 있다. 본 논문에서는 무기체계 연 구개발과 핵심기술 연구개발 분야에 한정하여 언급하며, 요약 된 형태는 <Figure 1>과 <Figure 2>와 같다.
<Figure 1>에서처럼, 핵심기술 연구개발은 이론적인 학술 연구, 기초현상 및 데이터를 규명하는 기초연구단계, 기술적 인 타당성 검증이라든지 연구시제를 개발하는 응용연구단계, 및 시제품을 제작하고 시연하는 무기체계 적용 가능성을 검증 하는 단계인 시험개발단계로 구분된다. 무기체계 연구개발은 무기체계의 운용개념에 대한 개발방안을 탐구하는 선행연구, 무기체계 운용개념과 구성을 확정하여 개략적인 연동성능을 확인하는 탐색개발단계, 무기체계에 대한 시제품을 제작하여 시험평가와 규격화를 통해 완료되는 체계개발 단계로 <Figure 2>와 같이 구성된다. <Figure 3>은 무기체계 연구개발 과정에 있어 소요결정에서부터 개발이 완료된 후, 양산을 걸쳐 군에 배치하여 운용․유지하는 전순기 개발과정을 보여준다. 이는 연구 개발자와 무기체계를 운용․유지하는 소요군 특성을 반 영하는 다양한 무기체계의 연구개발 단계에 있어 서로 다른 점을 인식하고 특성 분석이 요구된다.
122 Sangeun Park․Jaeyoung Hong
Figure 3. Total Life Cycle of R&D on Weapon System
3. 품질 연구 현황
국방분야의 연구개발 품질보증절차를 수립 및 적용에 앞서, 기존에 연구된 다양한 품질모델과 품질구성요소를 분석하여 언급하였다.
3.1 국․내외 품질 모델
가장 일반적인 품질 모형은 McCall, BoeHm, FURPS, Dromey, Bayesian 및 ISO 9216이다(Pankaj, 2012; Syahrul et al., 2012). 품 질모형 개발을 위해 공공부분, 민간부분 및 군부분에 대한 기존 의 품질기준을 분석하였고, 현재 세계 각국에는 다양한 품질상 과 품질모형이 존재함을 확인할 수 있었다. 미국에서 사용하는 품질기준은 말콤볼드리지상(Malcom Baldridge National Quality), 대통령상(President Award), 말콤볼드리지 상의 수정된 모형 (Harwick and Russel, 1992), 일본의 품질 기준은 데밍상, TIM (Total Integrated Management), 유럽의 품질경영은 유럽 14개국 다국적 기업들을 중심으로 재단을 설립(현재 24개국)한 EFQM Excellence Model(Eskildsen, Kristensen, and Julh, 2002; Sandlbrook, 2001)과 차터 마크 기준(Charter Mark criteria), 캐나다 품질기준 (Canadian Quality Criteria), 싱가포르의 SEA(Service Excellence Award), 조직의 경영능력, 경쟁능력과 개발능력 향상을 위한 세계 33개국 35개 인증기관들로 구성된 국제인증 네트워크 (IQNet)의 IBEC 등이 있다. 이와 같은 많은 품질기준은 말콤볼 드리지상을 수정하거나 상당부분 인용해서 사용되고 있는 것 으로 분석되었다. 국내에서도 한국표준협회와 서울대 경영연 구소가 공동 개발한 KS-SQI 모형 등이 개발되었다.
3.2 품질구성요소
국방연구개발 절차에서 언급한 핵심기술 연구개발과 무기 체계 연구개발에서 수행되는 품질보증활동의 세부내용은 성 능, 신뢰성, 정비유지성, 제품시험․생산성 및 정비시의 품질 관리, 제품 품질확인, 시험 및 측정장비 검교정, 계측공학, 양 산성 등으로 구성된다. 이들은 <Table 1>에서 언급된 품질구 성요소의 8가지 차원과 다수 중복되는 특성을 발견하였으며, 국방품질 관점에서 8차원으로 재해석을 시도하여 상호 연계 성을 확인하였다(Garvin, 1984; Park, 2014). 핵심기술 연구개 발과 무기체계 연구개발의 분류 형태가 유사하고, 개발품 및 절차에 대한 품질을 평가하기 위한 국방 연구개발에 적용 가 능한 품질구성요소로 활용가능 하였다.
Table 1. Eight Dimensions of Quality
Dimension Description
∙Performance The product’s primary operating characteristic
∙Features Secondary aspects of performance
∙Reliability
Probability of successfully performing a specified function for a specified period of time under specified conditions
∙Conformance Degree to which a product’s design and operating characteristics meet established standards
∙Durability A measure of product life
∙Serviceability The speed, courtesy, competence, and ease of repair
∙Aesthetics How a product looks, feels, sounds, tastes, or smells
∙Perceived quality Reputation, etc
The Direction Presentation for Quality Improvement of Weapon System based on R&D Characteristics in Defense Field 123
Figure 4. Transition of Quality Management System in Defense Field
4. 국방연구개발 품질보증 절차 수립
국방연구개발 품질에 현황을 언급하고, 품질모델 분석을 바탕 으로 R&D 품질에 대한 접근법, 품질구성요소에 대한 항목을 제시하였다.
4.1 현황 및 필요성
ADD는 <Figure 4>와 같이 품질경영시스템 변천과정에 따 라 방위사업규정을 기본으로 연구개발단계에서 품질보증활 동을 수행하며, 그 세부내용으로는 무기체계의 성능, 신뢰성, 정비 유지성, 시험․생산 및 정비시의 품질관리, 품질확인, 시 험 및 측정장비 검교정, 계측공학, 양산성 등에 대한 종합적인 검토와 시험평가를 통하여 사용자 요구사항 반영 및 만족도를 보장하도록 하고 있다. 이에 국방 품질관련 규정, 지침 등이 있으 나 무엇을 어떻게 할 것인가에 대한 구체적 방안이 미흡하고, 국방 분야에 산발적인 품질 개선 활동에 대한 최종 목표 설정, 품질 개선을 위한 방안의 필요성을 인식하고 강조되고 있다.
또한, 방위산업을 포함하여 국내 전 산업에 걸쳐 대형 사업에 대한 품질문제가 대두되고, 각종 사고로 국방 무기체계의 성 능․품질에 대한 대국민 신뢰도 저하, 국방부의 효율적 군수 방안 모색, 방위사업청의 품질개선 정책에 부응, 연구소 품질 에 대한 부정적인 시각에 대한 개선 및 연구개발용 무기체계 에 대한 품질관점에 대한 종합적인 분석이 필요하다. 실질적 으로 현재 ADD에서 국방분야 연구개발의 무기체계 품질보증 및 품질모델에 대한 연구와 표준화에 대한 부족을 인지하고, 많은 관심과 필요성이 증가되고 있다.
4.2 무기체계 R&D 품질 모델의 분류
국방 연구개발은 무기체계 연구개발, 핵심기술 연구개발을 중점으로 품질모델을 연구개발 항목의 다양성에 따라 2트랙 접 근방안을 제안하고, 그에 따른 품질요소 별로 분석하여 <Figure 5>처럼 품질 모델을 적용하여 분류하였다. 이러한 분류는 연구 부분과 개발부분으로 분류하였으며, 부분별로 요구사항이 명 확하거나 또는 불명확한 부분으로 분류하는 방법을 일컫는다 (Yoon, 2015; 2017).
Figure 5. Classification of R&D Project
국방 연구개발에서 단계별로 분류하였듯이, ADD는 무기체 계 연구개발과 핵심기술 연구개발에 중점을 두고 연구개발이 이루어지고 있다. <Figure 6>에서 제시하였듯이, 연구개발과 그에 따른 다양한 단계의 국방분야의 연구개발 특성에 맞추어 2트랙 품질모델을 활용하여 분석하였다. 2트랙으로 정의된 접 근법은 전통적인 관점에서 선험적 관점, 제품관점, 사용관점, 제조관점, 가치관점으로 각 트랙의 품질을 정의하였다. 또한, 고객요구 충족을 위한 제품특징과 없어야 할 결함이라는 품질 구성요소의 두 가지 범주를 포함하였다. 각 트랙은 입력과 출 력, 프로세스의 구성이 각각 다르므로, 이를 비교하여 제시하 였다(Park et al., 2014).
Figure 6. 2-Track approach of R&D Quality
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Figure 7. Quality Management, Strategy and Plan in ADD
Figure 8. Relation of 8 Dimensions of Quality Including Additional Quality Elements in R&D Stage 4.3 국방분야의 R&D 품질 발전방향 및 품질모델
앞서 언급된 분석결과와 예를 통해 국방 분야에서의 연구개 발 품질 개선을 위한 종합발전계획 부재에 대한 지적, 국방 분 야에 산발적인 품질 개선 활동에 대한 최종 목표 등 방향 설정 파악이 곤란하고, 국방 품질관련 규정 등은 있으나 무엇을 어 떻게 할 것인가에 대한 구체적 방안이 미흡한 실정으로 국방 품질개선을 위한 종합발전계획의 필요성을 인식하였다.
ADD의 품질관리계획 및 지침 등은 있으나 품질경영 종합발 전 계획 작성을 위한 체계적이고 구체적인 정보, 배경 및 절차 에 관한 정보가 부족하고, 다양한 품질관련 문헌들이 대부분 변 천사 중심으로 기술되어 체계적인 접근이라든지, 품질에 관한 다양한 견해와 최근 주요 이슈, 경향 등 전문가가 아니면 이해 하기가 어렵다. 이에 방산업체 및 정부출연 연구소 품질업무 현 황을 파악하고 국방 품질업무와 관련한 대외 협력 강화를 통한 내부품질 혁신이 요구된다. 효율적이고 효과적인 자주 국방태 세 유지를 위해 고객 감동의 무결점 연구개발 성과 창출을 위한
전사적 품질경영 체계를 확립한다는 비전을 가지고 품질경영 정책, 제도 정착 및 발전, 연구개발 프로세스의 세계적 품질 확 보․유지 및 연구개발 성과의 세계적 품질 확보․유지한다는 목표로 R&D 품질 중요성 인식 제고를 통해 최첨단 고품질 국 방 연구개발 성과를 위한 세계 수준의 연구개발 역량 확보와 유 지라는 최종목표를 가지는 방안을 수립하였다.
<Figure 7>은 ADD 기존의 품질경영 실태와 품질경영 종합 발전 계획에 따른 품질경영 정책․제도 추진전략과 계획에 대 한 방안 수립에 대한 내용을 수록하였다. 이로써 소요군이 필 요로 할 때 고품질의 무기체계를 경제적으로 신속하게 제공하 기 위하여 무기체계 연구개발 품질 강화를 추진하며, 연구개 발 규정과의 연계강화를 통해 R&D 프로세스 표준화를 위해 연구개발 품질 고도화를 수행하였다. 연구개발 품질 고도화 추진 계획에 대한 수행 결과로 과제전환이 필요한 세부과제는 품질경영종합발전계획 및 고품질 무기체계를 위한 연구개발 품질 역량 강화 계획을 수립하여 지속적으로 무기체계 연구개 발 품질향상을 위해 연구․개발 중이다.
국방분야의 연구개발 특성분석을 통한 무기체계 품질향상 방향 제시 125
Figure 9. Flow Chart of Quality Assurance in R&D Stage
Figure 10. An Example of Quality Organization, the Person in Charge, and Function
<Figure 8>은 국방 분야에서의 연구개발 특성을 고려한 연 구개발 성과 추진전략, 추진 계획에 있어서 다면적으로 분석 하여 연구개발 프로세스를 표준화하기 위한 앞에서 분석한 품 질의 8차원 품질구성 요소 및 2트랙 연구개발 접근방식과의 연계성을 분석한 결과이며, 그에 따른 추가 품질요소를 제시 하였다. 기존의 품질구성요소와는 차별성이 있어 직접적으로 반영․적용하는데 있어서는 한계가 존재함을 인식할 수 있었 지만, 국방분야의 연구개발에서 특수하게 존재하는 품질요소 (예, 전력화지원요소 및 사용성 등)를 도출하여 재해석할 수 있는 기회를 통해 연구개발 단계별로 무기체계 품질향상에 상 호보완이 되도록 하였다.
4.4 무기체계 품질보증 절차 분석 사례
무기체계 연구개발에서 연구개발, 양산, 및 배치의 총 수명 을 고려한 무기체계의 품질보증 사례이다. <Figure 9>는 연구 개발단계서의 품질보증 절차를 보여준다. 사업계획 수립단계
에서 품질보증 대상을 식별하여 계획을 수립하고 품질보증 계 획서를 작성한다. 착수된 사업은 설계 단계별 산출물과 시제 품에 대한 품질보증 활동을 수행하게 되며, 품질보증 활동에 따른 품질보증 결과보고서 및 산출물 저장관리를 통한 품질보 증 업무를 사업종료까지 반복적으로 수행하데 된다. 종료 이 후에도 활용된 품질보증 계획서와 산출물은 저장관리되고, 향 후 유사 사업에 활용되고 있다.
<Figure 10>은 연구개발 단계에서 품질보증업무를 수행하 는 조직, 담당자와 기능에 대한 내용이다. 특히, 연구개발의 특 성상 방산업체의 품질조직, 담당자 및 기능에 대하여 언급하 였다. 연구소 주관의 연구개발을 수행하는데 있어 연구소의 품질보증 업무는 별도 조직과 담당자 없이 연구개발을 수행하 는 담당자가 업무를 겸하여 대부분 수행하고 있는 것으로 파 악되고, 이를 수행하는 담당자 역시 충분하지 않는 것으로 확 인되었다. 이에 연구개발 시제품 제작을 담당하는 방산업체에 서 품질보증 활동이 <Figure 9>와 같이 구성되어 이루어지고 있다.
126 Sangeun Park․Jaeyoung Hong
Figure 11. An Example of Software Quality Verification in R&D of Weapon System
최근에는 개발되고, 요구되는 무기체계의 대부분이 복잡화 되고, 많은 요구사항이 기대하는 현 상황에서 소프트웨어에 대한 중요성이 강조되고, 이에 대한 품질 역시 강조되고 있다.
<Figure 11>는 연구개발에서의 소프트웨어 품질 보증계획, 품질 측정방법, 결함관리 활동에 대해서 계획 수립단계에서 부터 통합 및 시험에 이르기까지의 활동들에 대해서 정리하 였다.
5. 결 론
본 논문에서는 현재 국방 분야에서 연구개발되는 다양한 형태 의 무기체계에 대한 시험평가 및 신뢰성 평가 방법이 무기체 계별로 산발적으로 수행되는 현황을 인식하고, 연구개발된 무 기체계를 품질 보증 측면에서 파악, 연구개발 단계별로 분석 하였다. 향후 사용군 측면에서의 품질보증 방안을 제고하고 민수분야의 다양한 신뢰성 평가 기술을 접목한 무기체계 품질 보증 방안이 필요하다. 또한, 연구개발, 양산단계 및 배치단계 를 포함한 총 수명을 고려한 무기체계의 품질보증 방안이 절 대적으로 필요하게 된다.
결론적으로, ADD의 연구개발 특성을 고려한 국방 분야에 서의 무기체계 연구개발과 핵심기술 연구개발 단계를 2트랙 으로 분류하여 품질구성요소에 따라 분석을 수행하였다. 국방 에서 핵심기술은 민간 R&D와 많은 유사점을 가지며, 연구개 발의 최종 산출물이 무기체계는 장비위주로 제품생산과 유사 하게 품질관리를 수행하는 차이가 있다. 이를 바탕으로 국방 R&D 분야에서의 다양성을 인지하였고, 이에 품질과 관련한 새로운 연구 접근 방안을 제시하였다. 국방 R&D 분야의 다양 성을 충족하는 새로운 품질 접근방법의 가능성 확인, 연구 개 발 단계별로 분리 접근하는 2트랙 접근법을 제안하였으며, 이 를 구성하는 품질구성요소들에 대한 특성들을 분석하였다. 또 한, 무기체계의 품질향상을 위한 다양한 연구개발 모형을 비 교분석하고, ADD에 적합한 연구개발 모델 제안하였으며, 현 재의 미흡한 품질연구를 국방 분야 전반의 품질경영의 지속적 인 발전방향에 대해서 제시하였다.
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