* 폰트가 지원되지 않아 다운로드 받아 내용 보시길 추천합니다. 조선소/해군 등 함정공학 분야에 종사하는 설계전문가를 대상으로 개발된 '시스템공학 기본(Fundamental of systems engineering)' 강의자료로 시스템공학 전반에 대한 이론과 실습으로 구성되어 개념설계에 참여하는 전문가에 대한 속성 교육자료입니다. 함정공학이나 특수선설계, 방위사업분야에 관심있는 분에게 유용할 것으로 봅니다. 교육자료는 다음과 같이 구성되었습니다. Day1. SE general Day2. Requirement Development Day3. Requirement analysis and OMOE Day4. Functional analysis and allocation Day5. Design synthesis 1 Day6. Design synthesis 2 Day8. System analysis and control 1 Day9. System analysis and control 2 * Day7은 '통계분석 및 설계최적화'로 자료보다는 실습위주로 운영되어 별도 자료는 없습니다. * 자료 관련 문의사항 있으시면 jwpark1@gmail.com으로 연락 바랍니다.

1. Day 4
Function Analysis and AllocationFunction Analysis and Allocation
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)
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2. Ⅰ D a y 3 B r i e f R e v i e w
Ⅱ 기 능 분 석 및 할 당

3. 기술측정요소 (Technical Measurements)
효과도척도(MOE) 핵심성능요소(KPP)효과도척도(MOE), 핵심성능요소(KPP),
성능척도(MOP), 기술성능측정(TPM)
• MOE=f(MOP), MOP=f(TPM), etc.
• 정량적 성능 판단 기준으로 활용
종합효과도 체계 (OMOE Hierarchy)
• 전체의 부분전력(a part of the force)으로서 함정이 얼마나 임무 수행을 정량적으로
잘 해내는가에 대한 척도 : 설계대안 정량적 우위 판단, 전력지수 산출 등에 적용

4. 기 능 분 석기 능 분 석 및및 할 당할 당기 능 분 석기 능 분 석 및및 할 당할 당
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)

5. 교육중점
기능분석기능분석 및및 할당할당 프로세스프로세스 이해이해
• 기능분석도구 요구조건요구조건 분석분석
시스템분석시스템분석//프로세스기능분석도구
• 기능아키텍처
요구조건요구조건 분석분석
기능분석기능분석//할당할당
시스템분석시스템분석//
통제통제
요건루
프
설계루
프로세스
입 력
• 요구조건 할당표
기대효과
설계조합설계조합
프로세스
출 력
검증
설계루
프
기대효과
분석된분석된 요구조건을요구조건을 토대로토대로 한한 기능분석기능분석 및및 할당할당 프로세스프로세스 이해이해
력
기능아키텍처기능아키텍처 개념개념 이해이해 및및 물리아키텍처물리아키텍처,, 기능기능//물리물리 매트릭스간의매트릭스간의 관계관계
이해이해 및및 함정함정 적용적용이해이해 및및 함정함정 적용적용

6. 기능분석 및 할당
분석된분석된 요구조건을요구조건을 시스템시스템 기능의기능의 논리적인논리적인 설명으로설명으로 변환하는변환하는 활동활동분석된분석된 요구조건을요구조건을 시스템시스템 기능의기능의 논리적인논리적인 설명으로설명으로 변환하는변환하는 활동활동
• 기능을 논리적 시퀀스로 정렬하고 상위레벨 기능을 하위레벨 기능으로 분해하고 성능 할당
• 분석된 기능에 성능요구조건 할당
설계자설계자 관점관점 기능분석기능분석//할당할당 통한통한 요구조건요구조건 검증검증 및및 구체화구체화
• 달성해야 하는 것(What)과 성능(How well)에 대한 논리적 분석것
• 설계 유연성을 제한하는 제약조건의 파악 등
&
Behavior
Requirement
Technical
Operations
Activate
Service
ORDER
Seek
Service
Use
INQUIRY
&
Customer
Business
Operations
SERVICE
Sell
Service
specifies
RequirementRequirement
RequirementRequirementRequirement
Requirements
Provide
Service
USAGE
Use
Service
Receive
Payment
Pay for
Service
INVOICE
Calculate
Charges
PAYMENT
RequirementRequirement
&

7. 요구조건분석
장비체계구성 (PHYSICAL HIERARCHY)
SYSTEM
SYSTEM
SYSTEM
직접
분할/할당
HWCI1 HWCI6HWCI5HWCI4HWCI3HWCI2
기능 분석
장비구조 (PHYSICAL ARCHITECTURE)
FUNCTION
6
FUNCTION
기능구조 (FUNCTIONAL ARCHITECTURE)
HWCI 1
HWCI 3
HWCI 6
FUNCTION
1
FUNCTION
3
FUNCTION
7
FUNCTION
8
10
HWCI 2
HWCI 4
HWCI 5
HWCI 7
FUNCTION
2
FUNCTION
8
FUNCTION
9
FUNCTION
FUNCTION
11
4 5

8. 기능분석 도구
o FFBD (Function Flow Block Diagram) o IDEF(I t ti D fi iti f F ti M d li )o FFBD (Function Flow Block Diagram) o IDEF(Integration Definition for Function Modeling)
o TAS (Timeline Analysis Sheet)
o Behavior Diagram(Dynamic Modeling)
* 권용수, “신 시스템엔지니어링 입문”, 아이워크북, 2010

9. 거동도를 이용한 기능분석 예 : 은행 ATM
사용자 ATM기계
& : Loop Start/End Grouping
EL : End Loop
@
카드정보 송신 카드유효성 확인
카드거절 출력 비번 요청
@ : Iteration
+ : Division
: Loop Start/End
거래 거부거부 인식
카드 배출
카드 불가카드 제거
비번 입력 비번 요청
비번 송신
비번 확인
: Interface
: Function
계속 거래
카드 계속
영수증
출력요청
재시도 요청
영수증영수증 인식
재시도재시도
요청 식별
카드 계속카드 계속
식별
요청 식별서비스 요청
비번 재입력

10. 미 해군 Total Ship Functional Analysis 개념
Robert Doerry, “Total Ship Functional Analysis In Support Of Knowledge Management in Ship Design”, April 19, 2005

11. Robert Doerry, “Total Ship Functional Analysis In Support Of Knowledge Management in Ship Design”, April 19, 2005

12. 함정기능분할(Ship Functional Breakdown)

13. 기능아키텍처 정의
기능모델링 통합정의(IDEF0)기능모델링 통합정의(IDEF0)
<표준 IDEF0> <최상위레벨 IDEF0>
Ex) Elevator System
* 권용수, “신 시스템엔지니어링 입문”, 아이워크북, 2010

14. 시계열분석시계열분석(TLA)(TLA) 및및 기능흐름블럭선도기능흐름블럭선도(FFBD)(FFBD) 적용적용 예예 :: 함정함정
** 기능분석기능분석 도구는도구는 대상대상 시스템의시스템의 규모규모 및및 특성에특성에 따라따라 적의적의 적용적용 필요필요

15. 기능흐름블럭선도(FFBD) 적용 예 : 미 VT Surface Ship Design Report
Vitech CORE@
* Corey Kerns,, “Naval Ship Design and Synthesis Model Architecture Using a Model-Based Systems Engineering
Approach”, VT Master thesis, April 27, 2011

16. 기능흐름블럭선도(FFBD) 적용 예 : 미 NPS Surface Ship Design Report
Level 1
Level 2
L l 3Level 3

17. Level 1
Level 3
Level 1
* G. Baumann, “An Arsenal Ship Design”, NPS, December 1996
Level 2

18. 기능아키텍처 예 : 육군 분대단위 50km 기동
Le el 1Level 1
기본기본 기능기능 요구사항요구사항
임무 : 주둔지로부터 50km 이동하라.
Level 2
수송수송 및및 통신통신
Communicate(통신)
수송수송 및및 통신통신
Transport(수송)
50km 90min
임무 요구사항으로 부터
할당된 수송 요구사항
Level 3
수송수송 기능분해기능분해
할당된 수송 요구사항
L d(탑승) St t(출발) Move(이동) S (정지) U l d(하차)Load(탑승) Start(출발) Move(이동) Stop(정지) Unload(하차)
0km
8min
0km
1min
50km
75min
0km
1min
0km
5min
성능성능 할당할당 ::
기능으로부터
할당된 성능요구조건
* 권용수, “신 시스템엔지니어링 입문”, 아이워크북, 2010
8min 1min 75min 1min 5min

19. 시계열분석(TLA) 및 기능흐름블럭선도(FFBD) 적용 예 : 육군 ATACMS
* 아주대학교, 유도무기 시스템에 적용한 모델기반 시스템 엔지니어링 프로세스
12 * 아주대학교, 유도무기 시스템에 적용한 모델기반 시스템 엔지니어링 프로세스!"## $% &'()*+,!- . /, 01

20. 요구조건 할당표(RAS : Requirement Allocation Sheet)
기능분석에 기초한 특정 설계요구조건을 식별하는데 사용되며, 기능분석/할당과
설계조합 사이의 추적성을 제공함설계조합 사이의 추적성을 제공함
기능아키텍처와 설계조합 사이의 일관성 유지
(기능번호는 기능분석 시의 번호와 일치)
요구조건
번호 요구 건 기능분석 및 할당 결과
장비식별
번호
(UR No.)
요구조건 기능분석 및 할당 결과
장비명 요구사양
• 1. 동시 5개의 표적을 자함 및 연합/
합동자산으로 탐지 가능해야 한다
• 다기능 표적
탐지센서
•표적 동시 5개
추적, 합동/연합
1
적 수상전투단(SAG)을
격멸할 수 있어야 한다.
합동자산으로 탐지 가능해야 한다
• 5. 표적정보는 자함 무장에 3분 이내
입력되어야 한다.
• 6. 자함 무장의 장전여부를 확인할 수
있어야 한다.
탐지센서
• 전투체계
링크 제공
•3분 이내 표적정보
입력 가능 및 무장
장전 여부 원격확인
가능
격멸할 수 있어야 한다 있어야 한다
• 7. 자함 유도탄을 동시 3기 발사 가능
하여야 하며, 5인치급 함포는 분당
100발 발사가 가능해야 한다.
…..
• 유도탄, 5인치
함포
가능
• 유도탄 동시 3발
발사 가능 및 5인치
함포는 분당 100발
발사 가능
12 * 아주대학교, 유도무기 시스템에 적용한 모델기반 시스템 엔지니어링 프로세스
발사 가능
… … … … …
!"## $% &'()*+,!- . /, 01

21. 기능분석 및 할당 활동은 선행 정의된 요구조건의 논리적 시퀀스 구성 작업임
요구조건 분석 단계에서 누락될 수 도 있는 기타 요구조건 식별 또는 수정요구조건 분석 단계에서 누락될 수 도 있는 기타 요구조건 식별 또는 수정
* 추가/수정/삭제 요구조건은 요구조건 변경이력카드로 지속 관리
함정의 경우 Total Ship 관점에서 전 방위적인 기능분석 및 할당 적용 필요함정의 경우 Total Ship 관점에서 전 방위적인 기능분석 및 할당 적용 필요
잘못된 요구조건 또는 누락된 요구조건 식별(요건분석 Back Loop)
설계목적 외에도 승조원수/운용유지비 추정 교육훈련(손상복구 등) 계획설계목적 외에도 승조원수/운용유지비 추정, 교육훈련(손상복구 등) 계획
수립에 활용시 효과 기대됨
전일주의적(Holism) 관점 숙달 과 반복연습을 통한 기능분석/할당 역량 강화 필요
한번 작성된 Total Ship Functional Analysis는 재활용(수정/보완) 계속 보장
12
한번 작성된 Total Ship Functional Analysis는 재활용(수정/보완) 계속 보장
* 강력한 Boiler-plate가 될 수 있음
!"## $% &'()*+,!- . /, 01

22. 설계조합
기능분석 및 할당 단계 산출물인 요구조건요구조건 분석분석
시스템분석시스템분석//
통제통제
프로세스
입 력
기능아키텍처를 기반으로 전체적인
시스템 설계 프로세스의 일부로
기능분석기능분석//할당할당
통제통제
요건루프
설계루프
입 력
물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스 등을
개발하는 활동(Day 5)
설계조합설계조합
프로세스
출 력
검증
물리아키텍처 기능/물리아키텍처
System
System
물리아키텍처, 기능/물리아키텍처기능분석/할당
Segment
Subsystem
Segment
Subsystem
아키텍처 기반 최적 대안 선정을 위한 분야별 대안연구(절충분석)를 통해 설계해결책
Component
Component
12
아키텍처 기반 최적 대안 선정을 위한 분야별 대안연구(절충분석)를 통해 설계해결책
도출(Day 6)
!"년 #$ %&'()*+!, - .+ /0

23. 실습과제실습과제 W k h tW k h t실습과제실습과제 WorksheetWorksheet
• 과제 2 : 요구조건(1개) 기능분석
제출일 :
참여자 :
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)
제출기한 : 7.24(화) 17:10분전까지
• !" # $ %&' ()* +, -./ 0123 45678+9

24. &
& : Loop Start/End Grouping
EL : End Loop
실습과제(1) : 거동도 이용한 군 보안 USB 기능분석
사용자 컴퓨터
&
+
USB 삽입 삽입정보 송신 USB 인식
비인가USB 인식 인가USB 인식
@ : Iteration
+ : Division
: Loop Start/End
비인가 전달
비인가 전시
USB 제거
CERT팀 신고
EL
PW 입력
보안S/W 실행
PW 전달
PW 요청
@
@
: Interface
: Function
S/W 중단실행
S/W 중단 전시
EL
비밀 작업
PW 확인
PW 재입력 요청
@
+
PW 재입력 전달
PW 재입력 전시
@
InvalidValid
Invalid
Valid
S/W 중단 전달
Valid
비밀 작업
작업 완료 확인
작업완료 실행
EL
PW 재입력
@
작업완료 전달
보안S/W 작동 중지
USB 제거가능 전달
USB제거가능 전시
EL
USB 제거 EL
&
12
양식 무방(형식에 구애 말 것, 개인별 수준에 맞춰 자유로이 수정)
!"#. $% &'()*+,!- . /, 01

25. 실습과제(2) : “요구조건 기능분석”
12!"# $% &'()*+,!- . /, 01