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제41호(10-11월) | 4차 산업혁명 시대 생존 전략 : 진화적 개발

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Written by 신기수(한국혁신전략연구원) 작성일19-11-05 13:53 조회2,368회 댓글0건

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​(출처 - 뉴데일리)

 4차 산업혁명 시대 생존 전략 : 진화적 개발 


신 기수(한국혁신전략연구원 국방과학기술정책연구소)

1. 개 요

 이미 시작된 ‘4차 산업혁명 시대’는 학문 간의 경계가 허물어지고 인공지능(AI) 기술이 비약적으로 발전하는 특징을 갖고 있다. 새로운 시대를 맞이하여 혁신적인 미래국방력 건설을 목표로 하는 우리 군은 ‘국방개혁 2.0’을 통해 ‘선도형 무기체계’ 개발을 추진과제로 제시한 바 있다. 또한 ‘방위사업관리 규정’에서는 방위사업을 효율적으로 추진하기 위한 방안으로 ‘점증적 개발’ 방식을 이용한 ‘진화적 개발’ 전략을 명시하고 있다.
그러나 현 규정에서 설명하고 있는 ‘점증적’ 및 ‘진화적’에 대한 개념은 일부 수정이 필요한 실정이다. 만약 규정에 따라 무기체계 획득을 추진한다면 ‘선도형 무기체계’ 개발은 어려움을 겪게 될 것으로 예상되기 때문이다.
본고에서는 이러한 문제점을 기초로 4차 산업혁명시대에 ‘선도형 무기체계’ 개발의 중요성을 알아보고, 관련 규정 및 연구사례 분석을 통해 우리 군이 간과하고 있는 ‘진화적 개발’의 진정한 의미를 살펴보고자 한다.

2. 4차 산업혁명의 특징

 18세기 후반에 시작된 1차 산업혁명은 증기기관의 발명으로부터 시작되었다. 증기에너지를 기반으로 한 초기 자동화 공정은 인력을 대체하게 되었으며, 인류의 경제구조가 농업에서 공업 중심으로 전환되는 계기가 되었다. 약 1세기 후에 시작된 2차 산업혁명의 주요 특징은 전기 및 관련 기술을 이용한 대량 생산의 시작이었다. 전기에너지는 이전의 초기 자동화 방식을 대량 생산 개념으로 발전시키는 원동력이 되었다. ‘디지털 혁명’으로 불리는 3차 산업혁명은 1980년대에 시작되었다. 반도체의 발명은 개인용 컴퓨터, 인터넷 및 정보 통신 기술의 급속한 발전으로 이어졌으며, 향상된 계산능력으로 인해 보다 정교한 자동화가 가능해졌다.
‘4차 산업혁명’이라는 용어는 2016년 다보스에서 개최되었던 세계 경제 포럼(WEF, The World Economic Forum)에서 클라우스 슈왑(Klaus Schwab)박사가 처음으로 사용하였다.(CNBC, 2019) 클라우스 슈밥이 주장하는 4차 산업혁명의 가장 큰 특징은 모호해진 학문 간의 경계와 인공지능 기술과의 융합이었다. 기존의 자동화 기술은 인공지능과 접목되면서 빅데이터 분석 등 중급 수준의 기술들에까지 적용될 것으로 전망된다. 즉 인공지능을 기반으로 한 자동화 기술로 인해 인간만이 할 수 있었던 업무 영역까지 로봇이 대체하는 것이 가능해진 것이다. 이러한 이유로 클라우스 슈밥은 앞으로 인류는 이전보다 심각한 사회적 불평등 문제를 겪게 될 것이라고 경고하기도 하였으며, ‘창조적 사고력’이 중요한 시대가 될 것이라고 강조한 바 있다.(SEO JI-EUN, 2017)
 4차 산업혁명 시대를 맞아 군사력 건설을 위한 무기체계 개발 패러다임에도 많은 변화가 예상되고 있다. 특히 과거와 같은 ‘모방 전략’으로는 인공지능 기술이 융합된 무기체계의 개발은 더욱더 어려워질 것이다. 4차 산업혁명 시대에 가장 중요한 과제는 독자적이고 창의적인 ‘선도형 무기체계’의 개발 능력을 확보하는 것이다. 선도형 무기체계 개발을 위한 전략으로는 ‘진화적 개발’이 있다. 다음 장에서는 획득관련 규정과 다수의 연구결과에서 제시하고 있는 ‘진화적 개발’에 관한 내용을 살펴보고자 한다.

 

3. 규정 및 훈령에 명시된 ‘진화적 개발’

 방위사업을 효율적으로 추진하기 위한 목적으로 제정된 ‘방위사업관리규정’에서는 ‘진화적’이라는 용어를 모두 열여섯 차례 언급하고 있으며, ‘진화적 연구개발’의 적용 방법을 아래와 같이 기술하고 있다.

『제6절 진화적 연구개발
 제111조(진화적 개발 적용) ① 통합사업관리팀장은 제22조제2항과 규칙 제7조제3항에 따라 진화적 작전운용성능으로 소요결정된 무기체계의 경우에는 진화적 연구개발 사업관리절차를 적용하며, 이 경우에는 점증적 개발 방식을 적용한다.
 ② 점증적 개발이란 기술성숙도의 예측이 가능하여 단계적으로 설정된 작전운용성능을 기반으로 목표 작전운용성능을 여러 단계로 명확하게 구분하여 증분 개발할 수 있을 경우 증분 개발을 반복적으로 적용하여 목표 작전운용성능을 달성하는 개발 방식을 말한다.
 ③ 진화적 연구개발 절차는 초기 증분 개발, 후속 증분 개발, 목표 증분 개발, 양산 및 증분별 성능개량 순으로 진행한다.』

또한 무기체계의 소요·획득·운영유지 등 전력증강과 관련된 업무 지침을 제공하는 ‘국방전력발전업무훈령’에서도 ‘진화적’이라는 표현이 여덟 차례 반복되고 있으며, 제29조와 제68조에서는 ‘진화적 획득전략’과 ‘나선형’ 및 ‘점증형’ 방식의 관계를 설명하고 있다.

『제29조(소요제기 및 소요결정 절차) ② 합참은 합동개념을 구현할 수 있도록 전력소요서(안)을 작성하며, 세부적인 작성절차는 제32조와 제33조에 따르되, 특별한 사유가 없는 한 기술발전추세를 고려하여 진화적 획득전략(나선형, 점증형)을 우선적으로 고려한다. 장기전력소요서(안)에는 작전운용능력을 개략적으로 기술하고, 중기전력소요서(안)에는 작전운용성능을 구체화하여 기술한다.』

『제68조(전장관리정보체계 연구개발) 연구개발은 다음 각 호와 같은 전략을 적용하여 추진할 수 있다.
  2. 진화적 개발전략
  가. 점증적 개발 : 체계의 요구사항을 초기에 확정하고, 부분적으로 일괄개발전략을 적용하는 방식으로 가용자원이 제한되는 경우 또는 체계의 기능을 분할하여 우선순위에 따라 체계를 완성하는 방식
  나. 나선형 개발 : 체계의 대상범위와 요구사항이 확정되지 않은 상태에서 체계를 부분적으로 정의하고 반복적으로 일괄개발전략을 사용하여 체계를 완성해 가는 방식으로 요구사항 정의가 명확하지 않을 경우 적용하는 방식』

위의 ‘방위사업관리규정’ 및 ‘국방전력발전업무훈령’에서 ‘점증적 개발’을 ‘진화적 개발’ 방식중의 하나로 설명하고 있다. 그러나 이것은 ‘점증적 개발’과 ‘진화적 개발’의 관계를 정확히 이해하지 못한데서 기인한 잘못된 표현이다.
다음은 무기체계 및 소프트웨어 개발에 사용되는 네 가지 개발 모델에 관한 설명이다.(Alexander Kossiakoff, 2011)
  1. 선형(Linear). 공식적인 시스템 개발 수명주기 모델과 마찬가지로 선형 소프트웨어 개발 모델 범주는 일반적으로 피드백이 있는 일련의 단계로 구성되어 있는 형태이다. 선형 개발 모델은 요구사항이 분명하고, 자원 및 일정이 적절하며 문서화가 잘 되어있는 개발 환경에 적합한 모델이다.
  2. 점증적(Incremental). 점증형 모델은 선형 모델과 동일한 기본 단계를 사용하지만, 이 기본 단계를 여러 번 반복한다는 점이 특징이다. 이 개발 모델은 동일한 단계를 반복함에 따라 점진적으로 기능을 추가하여 제공할 수 있는 특징이 있다. 그러므로 점증적 모델은 안정적인 요구 사항이 있고, 전체 시스템을 개발하기 전에 부분적인 기능이 필요한 경우에 적합한 모델이다.
  3. 진화적(Evolutionary). 진화적 모델은 점진적 개념과 유사하지만 개발 프로세스 초기에 최종 제품이 갖추어야하는 특징과 속성을 알 수 없는 환경에 적합한 개발 방식이다. 진화적 모델은 실험, 시연 및 프로토타입 제작 등 제한된 기능을 제공한다. 이 세 가지 절차를 통해 사용자의 요구를 충족시키기 위해서는 시스템이 ‘진화’해 가면서 도출되는 의견을 환류하는 것이 중요하다.
  4. 민첩한(Agile). 위의 세 모델은 모두 세부 업무로 요구분석, 기능정의, 물리적의 및 설계 검증을 순차적으로 수행하는 것이 일반적이다. 그러나 민첩한 개발 방식에서는 이러한 업무들이 통합되고 기존의 정의가 무의미해 진다. 민첩한 개발 모델은 개발 대상 시스템의 구조와 정의가 모호하고 개발 전 과정에서 변경사항이 지속적으로 발생하는 경우에 적합하다.

 '진화(evolution)'의 사전적 의미는 “특정 상황이나 일정 기간 동안 점진적으로 발전하는 과정”이다. 여기서 중요한 것은 진화란 형상, 능력 등 정해진 목표를 두고 발전하는 것은 아니라는 사실이다. 그러므로 ‘진화적 모델’은 개발 초기에 작전운용성능과 같은 구체적인 개발 목표가 없는 경우에만 사용되는 개념이다. 이에 반해 ‘점증형 모델’은 이미 정해진 목표를 단계적으로 성취해 나가기 위한 방법론이다. 그러므로 작전운용성능을 확정하고 새로운 무기체계 개발을 시작하는 우리 군의 특수성을 고려할 때, 현재 규정에서 사용하고 있는 ‘진화적 작전운용성능’(방위사업관리규정, 2019, 4쪽)이라는 용어는 ‘점증적 작전운용성능’으로 변경되어야 할 것이다.

 

4. ‘진화적 개발’에 관한 연구 사례

 ‘진화적 개발’에 대한 잘못된 이해는 최근 발표된 일부 연구 결과에서도 나타나고 있다. 다음은 ‘진화적 개발’과 관련된 연구 결과 및 기사 내용이다.

  “따라서 우리는 첨단 무기체계를 신속히 군에서 전력화하여 운용할 수 있도록 진화적 ROC를 적용한 개발을 시행해야 합니다. 진화적 ROC 적용개발이란 현 기술 수준에 맞춰 무기체계를 우선 전력화하고, 이후 최종 목표성능을 달성할 때까지 단계적으로 성능을 향상시키는 방안인데요. 이를 통해 우리 군은 필요한 무기를 적절한 시기에 배치하여 전력 공백을 최소화할 수 있습니다.(방위산업진흥회, 2018)”

  “합참은 전력소요서(안) 작성 시 ROC(Required Operational Capability)를 진화적으로 발전하는 방안을 포함(방위사업법 시행령 제22조 제2항)하도록 하고 있지만, 현실적으로 진화적 개발 방식이 제대로 이루어지지 못하고 있음 - 진화적 획득은 완벽한 체계를 장기간 개발하기보다 시차별 소요제기로 사용 가능한 체계를 조기에 개발하고 새로운 첨단기술을 체계에 적용하기 위한 선진 획득 개념의 하나임.(STEPI, 2018)”

  “작년 10월 방사청 국정감사에서 진화적 개발론이 화제가 됐습니다. 처음부터 완벽한 무기체계를 만들 수 없으니 어느 정도 수준까지 개발한 뒤 소량씩 양산하면서 결함을 잡아가는 방식입니다. 무기 선진국들도 하나같이 진화적 개발 방식으로 무기를 만듭니다. 우리나라만 유독 완성형 개발 방식을 고집하고 있습니다.(SBS 뉴스, 2018)”

  “특히 무기체계 개발은 일반적으로 진화적 획득 과정을 거친다. 예를 들어 1단계에서 10단계까지의 기술적 진화가 필요한 무기체계를 개발할 경우, 몇 단계로 구분해 세부적인 기술을 식별하고 첫 생산 시에는 소량 생산을 통해 기술적 진화와 무기체계의 안정성을 확보한다. 그 다음 2차 사업과 성능개량 등을 통해 단계적으로 기술적 목표를 달성하는 것이 진화적 획득이다. ‘배치’ 또는 ‘블록’이라고 하는 단계적 생산 과정을 거쳐 제품을 점점 완벽하게 하는 것이다.(이데일리, 2018)”

  위에 열거한 주장들의 공통점은 이미 설정되어있는 목표를 단계적으로 달성해 나가는 것을 ‘진화적 개발’로 지칭하고 있다는 점이다. 하지만 개발 초기에 이미 새로운 무기체계의 목표 성능이 결정되어있고, 이 성능을 단계적으로 만족시켜나가고자 하는 경우에는 ‘진화적 개발’이 아닌 ‘점증적 개발’로 표현하는 것이 타당할 것이다.

 

5. 결 론

 지금 이 순간에도 세계 각국은 이전에 없던 창의적인 무기개발에 매진하고 있다. 지난 2019년 8월 이스라엘은 새로운 미래형 전투차량의 프로토타입을 공개하였다. 이 미래형 전투차량은 자동항법 주행은 물론 전장에서 피아식별이 가능한 인공지능 기술을 적용한 것으로 알려졌다.(i24NEWS, 2019) 최근 인공지능 등 첨단기술을 기반으로 한 무기체계들이 출현하면서 과거와 같은 모방 전략은 한계에 다다르고 있다.
 4차 산업혁명시대를 맞이하여 우리 군은 미래지향적인 국방력 건설을 목표로 하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 탐험적인 방법을 이용하여 아이디어 수준의 제안으로부터 ‘창의적인 무기체계’를 개발할 수 있는 능력을 갖추어야 한다. 이러한 탐험적인 노력이 포함되는 연구개발 절차를 ‘진화적 개발’이라 한다.
 현재 우리 군은 목표 성능을 단계적으로 만족시키는 것을 ‘진화적 개발’로 잘못 이해하고 있는 실정이다. 이러한 현실 속에서 ‘국방개혁 2.0’에서 제시하고 있는 ‘선도형 무기체계’ 개발 가능성은 얼마나 높은지 의문을 갖게 된다. 지금과 같은 방식으로 ‘진화적 개발’을 계속 추진한다면 기존의 ‘모방 전략’은 더욱더 공고해지고, 우리 군의 무기체계 연구개발 체계는 오히려 과거로 역행하는 것은 아닌지 생각해 볼 때이다.

<참고문헌>

1. Elizabeth Schulze(2019, January 17), 「Everything you need to know about the    Fourth Industrial Revolution」, The CNBC. Retrieved from https://www.cnbc.com
2. SEO JI-EUN(2017, April 25), 「Remaining optimistic in the face of great upheaval」, Korea JoongAng Daily, Retrieved from http://koreajoongangdaily.joins.com
3. Alexander Kossiakoff, William N. Sweet, Samuel J. Seymour, & Steven M. Biemer.(2011). Systems Engineering Principles and Practice(2nd ed.). A JOHN WILEY & SONS
4. i24NEWS(2019, August 05), 「Israel unveils prototypes for 'combat vehicle of the future'」, israelhayom, Retrieved from https://www.israelhayom.com
5. ‘국방개혁 2.0’ 기본방향 수립, 국방과 기술(Vol 474), 2018. 8
6. 방위사업관리규정, 방위사업청, 2019.9.19
7. 국방전력발전훈령, 국방부, 2019.3.19
8. 4차 산업혁명, 대한민국의 미래를 찾다, 한국정보화진흥원, 2018. 3
9. 「첨단 무기 국산화를 이루는 가장 혁신적인 방법, 진화적 ROC를 적용할 때!」. 방위산업진흥회(디페노믹스, https://m.post.naver.com), 2018.01.30
10. 「국방기술 기획체계 발전 방안」, STEPI Insight(Vol. 223), 2018.05.03
11. 「국산 무기 '쪽박' 깨는 방사청…"진화적 개발은 없다!"」, SBS 뉴스, 2018.06.20
12. 「최고의 무기체계 요구하면서 개발기간은 '찔끔'…'진화적 개발' 인정해야’」, 이데일리, 2018.11.22

 

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