제품에서의 임베디드 소프트웨어의 비중은 점점 더 증가하고 있으며, 임베디드 소프트웨어의 특성으로 인해 일반적인 소프트웨어의 개발방법론을 적용한 임베디드 소프트웨어의 개발은 시간, 생산성, 비용 등 다양한 측면에서 제품의 성공을 보장해줄 수 없는 문제점을 안고 있다. 본 논문은 임베디드 도메인에 특성화된 소프트웨어개발에 필요한 방법론을 개발하기 위하여 MBASE(Model-Based (system) Architecting and Software Engineering) 기법을 적용하였으며 임베디드 제품개발의 실패를 가져올 수 있는 모델들 간의 충돌을 찾아내고 이를 개선하기 위한 개발 기술을 중심으로 임베디드 소프트웨어 개발 방법론을 제시하였다. 임베디드 소프트웨어 개발시 적용했을 때 발생되는 일반적인 문제점을 개선할 수 있다는 결론을 도출하였다.
유비쿼터스 시대에 진입하면서 임베디드 소프트웨어의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 국방 분야에서는 국방무기 및 비무기 내장형 소프트웨어 관리지침과 공군에서 운영되는 항공무기 소프트웨어 개발 프로세스 등이 운용되고 있으며, 국방 CBD 방법론은 주로 응용체계 개발을 위한 컴포넌트 기반의 구체적인 방법론이다. 이러한 국방 CBD 방법론을 임베디드 소프트웨어 개발에 적용가능 여부는 발표되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어개발을 위한 국방 CBD 프로세스 테일러링 방안을 고찰하고자 한다. 이를 위하여 국방 무기 및 비무기 내장형 소프트웨어 관리지침에 근거한 조정, 임베디드 소프트웨어 개발 방식에 따른 조정 컴포넌트 및 객체 지향기술, 그리고 UML 기술 적용으로 구분하여 테일러링 방안을 제시한다. 그 결과 국방 CBD 방법론의 적용 범위의 확대 및 개발 프로세스의 표준화에 기여할 것으로 기대된다.
원자력산업계에서는 원전 계측제어계통의 디지털화를 위해 많은 노력을 기울이고 있으나, 원자력산업의 특수성인 시스템 안전성 확보에 필요한 소프트웨어 개발기준과 규제방법이 정립되지 못하고 있다. 뿐만 아니라 디지털 계측제어계통의 핵심 기반기술인 고신뢰도 소프트웨어 개발 방법론이 확립되지 못하여 소프트웨어 공통모드고장 문제, 정량적인 소프트웨어 신뢰도 보장 문제 등이 논란의 대상이 되고 있다. 이와 같이 원전 계측제어계통 디지털화 성공을 위해서는 소프트웨어 신뢰도 확보가 관건이며 고신뢰도 소프트웨어 확인 및 검증 기술 개발이 절실히 요구된다. 본 기술보고에서는 디지털 계측제어계통 소프트웨어에 대한 규제요건을 소프트웨어 신뢰도 보장을 위한 개발자, 사용자, 규제자 사이의 합의 기준측면에서 분석하였다. 또한 최근의 미국 원자력규제위원회의 디지털 계측제어계통 소프트웨어에 대한 규제방법과 규제동향을 살펴보았으며 마지막으로 고신뢰도 소프트웨어 개발과 확인 및 검증 방법, 규제 요건, 규제 방법 등에서 공통적으로 고려해야 할 기술적 측면의 현안과 이의 해결을 위한 연구 현황등을 파악하였다.
소프트웨어 컴포넌트의 재사용은 새로운 소프트웨어를 개발하기 위해 이미 개발되어진 컴포넌트나 적절하게 수정된 컴포넌트를 사용하는 것이다. 따라서 컴포넌트 저장소에 저장되어 있는 컴포넌트를 효율적으로 검색할 수 있어야 하며, 검색된 컴포넌트를 적용하여 새로운 소프트웨어를 개발할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 컴포넌트 저장소에 XML 기반으로 명세된 컴포넌트들의 검색 방법과 소프트웨어 아키텍쳐 재구성을 위한 구조 검색 방법을 제안한다. 제안한 검색 방법에서 시그니쳐 일치 방법은 컴포넌트 검색의 재현율을 향상시키며, 행위 일치 검색은 컴포넌트 검색의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 구조 검색 방법은 소프트웨어 아키택쳐의 재구성을 위해 컴포넌트의 구조적인 관점에서 컴포넌트를 검색할 수 있다.
다른 여느 분야의 소프트웨어 개발 분야보다도 형상관리의 필요성의 나타나는 분야로 위성탑재 소프트웨어 분야를 꼽을 수 있는데 이는 위성소프트웨어의 기본적인 특성에 기인한다고 볼 수 있다. 위성 탑재 소프트웨어는 여느 소프트웨어보다도 그 신뢰성을 중시하고 있으며 이러한 신뢰성은 개발 과정상의 잘 정의되어진 형상관리에 있다. 본 논문에서는 아리랑 위성 탑재 소프트웨어 개발에 과정에서의 형상관리 방법 및 절차를 기술하였으며 이러한 형상관리하에 아리랑 위성 탑재 소프트웨어는 개발되고 위성에 탑재되어 그 임무를 훌륭히 수행하고 있다. 이 논문을 통해서 고도의 신뢰성을 요구하는 소프트웨어 개발에 있어서의 형상관리 방법에 도움이 되고자 한다.
소프트웨어 개발 프로젝트에서는 다양한 개발 방법론을 적용해서 소프트웨어가 개발되고 있으며, 최종 목표 소프트웨어 및 시스템에 따라 최적의 개발방법론이 적용한다. 개발프로세스 단계에 따라 모듈을 개발하며 최종적으로 통합 단계에서 하나의 소프트웨어로 통합하고 있다. 하지만 프로젝트가 복잡하고 모듈별 의존도가 높을 경우 각 모듈 별로 개발된 코드는 많은 요구사항의 변경, 형상관리 미흡 및 표준 미 준수 등으로 모듈 통합이 완벽하게 진행되지 않고 있으며 그로인해 프로젝트 기간안에 완료하지 못하는 상황이 빈번하게 발생한다. 통합이 완료되지 못하면 소프트웨어 품질은 낮아 지고 프로젝트 비용 및 시간은 늘어나 결국 프로젝트가 실패 할 가능성이 높아진다. 각 모듈의 통합을 예측 가능하고 성공적으로 하기 위해 지속적인 통합 시스템을 구축하여 프로젝트에 적극적으로 적용하고, 공개소프트웨어 도구를 활용하여 자동화 시스템을 구축해야 한다. 국내에서는 지속적인 통합방법의 중요성을 인식하고 있지만 프로젝트 비용. 시간, 인식부족 및 도구의 부재 등으로 인해 소프트웨어 프로젝트에 활용되고 있지 않은 실정이다. 이에 본고에서는 공개소프트웨어 도구를 이용하여 지속적인 통합 환경을 구축하고 소프트웨어 품질개선에 활용할 수 있는 테스트 방안을 제안한다.
임베디드 시스템 개발의 성공여부는 정점 하드웨어에서 소프트웨어쪽으로 비중이 옮겨지고 있다. 그런데 임베디드 소프트웨어 개발은 하드웨어를 설계하고 구현하는 것에 드는 비용보다 더 않은 비용으로도 효과적이지 못한 실정이다. 또한 임베디드 소프트웨어 개발자들에게는 제한된 자원과 절러 가지 환경 변수를 고려해야 하는 부담이 따른다. 모델기반의 개발 방법은 비용-효율적이고 고품질의 소프트웨어를 개발하기 위한 연구이다. 본 논문은 임베디드 소프트웨어인 로봇 작동 프로그램을 모델기반으로 개발한 경험과 결과를 소개함으로써 임베디드 소프트웨어 개발자들이 쉽게 모델기반의 개발 방법을 적용할 수 있도록 한다.
애자일(Agile)은 논증 가능한 구체적인 목표(사람, 협조, 반응성, 작동하는 소프트웨어)를 위해서 창시된 소프트웨어 개발 방법론으로, 소프트웨어 엔지니어링뿐만 아니라 여러 전문 분야에 적용되고 있다. ESA (European Space Agency)의 경우 애자일의 대표적인 방법인 스크럼 (Scrum)을 중심으로 지상국 분야의 소프트웨어 개발에 애자일을 적용하였다. 본 논문에서는 애자일 기술의 동향을 살펴보고, 이를 도입한 ESA 지상국 소프트웨어 개발의 최근 사례를 분석한다.
전통적인 임베디드 시스템 개발은 하드웨어와 소프트웨어가 독립적으로 개발된다. 그러나 시스템 개발 후 오류 발생 시, 하드웨어와 소프트웨어 둘 중 어디에서 발생했는지 알아내기 어려웠다. 따라서 임베디드 시스템 개발을 위해 하드웨어/소프트웨어의 통합 설계 방법이 연구기관들에 의해 제시되어 왔다. 본 논문은 현실적으로 많이 사용되고 있는 일반 임베디드 시스템 개발 방법으로부터 접근하는 HW/SW 통합 개발 방법을 제안하였다. 즉, 이미 만들어진 하드웨어를 설계 단계로 끌어올려 정형 기법을 통해 하드웨어를 설계 및 정형 검증하여 견고한 하드웨어를 만들고, 이를 기반으로 소프트웨어를 정형 명세 및 검증하는 하드웨어/소프트웨어 통합 개발을 수행하였다. 따라서 개발 후 하드웨어 또는 소프트웨어에서 발생할 수 있는 오류를 최소화하고 오류가 발생하였다고 해도 개발 전에 설계상에서 오류를 수정할 수 있어 임베디드 시스템의 신뢰성을 보장하였다. 또한 설계 과정의 어떤 시점에서 개발 중인 가상의 하드웨어가 아닌 개발 완료된 하드웨어의 실제 코드를 테스트할 수 있으므로, 현실적인 임베디드 시스템 개발에 더 효과적인 하드웨어/소프트웨어 통합 개발 방법론을 제시하여 그 효율성을 높였다.
원전 디지털컴퓨터기반 계측제어계통에서는 고신뢰도의 소프트웨어 개발 환경 구축이 현안 사항으로 부각되고 있다. CASE(Computer Aided Software Engineering)는 소프트웨어의 생산성과 신뢰성 문제를 해결할 수 있는 소프트웨어 개발 지원 도구이다. 그러나 CASE를 원전에 적용하기 위해서는 먼저 상품화된 많은 CASE 도구 가운데 원전 소프트웨어 개발 특성에 맞는 것을 선정하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 원전 소프트웨어의 특성을 고찰하여 평가 기준을 설정하고, IEEE 표준 P1209를 바탕으로 기존의 여러 평가 방법론을 통합한 종합적인 평가 과정을 수행한 후 AHP(Analytic Hierarchy Process) 선정 방법론을 원전 소프트웨어 특성에 가장 적합하게 구체화하여 원전 소프트웨어 개발을 위한 CASE 도구를 선정하는 방법론을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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