기술성숙도와 애로사슬을 고려한 대형연구개발사업 스케줄링 방법론 연구

Abstract

대형연구개발사업은 높은 개발 불확실성으로 인하여 잦은 일정지연이 불가피한 가운데, 이로 인하여 사업신뢰도가 낮아지고 투입 요구예산이 감소되어 선행과제의 적기 착수가 지연되고 이는 다시 전체 사업지연을 야기하는 문제를 겪고 있다. PERT/CPM 등 전통적인 스케줄링 방법들에서는 불확실성이 큰 대형연구개발사업 일정예측의 한계를 가지고 있으며, 선행작업의 지연이 후속작업, 특히 시간적 여유시간이 없는 주경로의 지연으로 이어지는 방법의 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 대형연구개발사업의 개발기간이 기술성숙도와 연관이 있다는 사실과 높은 일정위험을 가지는 활동에 버퍼를 두어 일정지연을 예방할 수 있다는 사실에 착안하여, 기술성숙도와 일정위험수준을 고려하여 대형연구개발사업 일정분포를 예측하고 지연을 최소화할 수 있도록 버퍼를 고려한 스케줄링 방법론을 개발하였다. 방법론에서는 대상 시스템의 요소기술들을 찾아 전문가평가를 통해 CPM 방식의 스케줄을 얻고, 기술별 개발시간과 기술성숙도를 평가한다. 다음으로 일정 내 여유시간을 제거하고, 활동별 일정위험수준을 평가하여 몬테카를로 방법으로 일정지연을 평가하였다. 지연일정의 평균값을 기본일정으로 정하고 여유시간을 제거한 CPM 스케줄과의 차이를 비교하여 그 차이를 버퍼로 둔다. 애로사슬일 경우에는 프로젝트 버퍼로 두며, 비애로사슬인 경우에는 FB로 둔다. 마지막으로 대형연구개발사업의 주요 제약요인인 R&D 장치 현황 및 계획 등을 참고하여 계산된 일정을 수정 보완한다. 개발한 방법론의 적용가능성을 알아보기 위하여 핵융합에너지개발사업인 KSTAR 건설사업 일정 자료를 이용하여 검증하였다. 먼저 KSTAR 건설사업의 최초 계획을 이용하여 기술성숙도와 일정위험을 평가하고 몬테카를로 방법을 이용하여 KSTAR 건설사업의 확률적 일정분포를 계산하였다. 그 결과 KSTAR의 최초 계획은 일정위험이 매우 높은 계획이었음을 알 수 있었고 1, 2차 수정된 계획에서는 일정위험이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 그 이유로는 기반기술 R&D의 조기 착수와 당시 높은 국내 산업역량에 의해 일정위험이 낮아진 것으로 분석된다. 다음으로 DEMO 스케줄링을 위하여 방법론을 적용하였다. DEMO 기술체계와 개발시간을 구하고, 기술성숙도, 일정위험을 고려하여 확률적 일정분포를 계산하였다. R&D 제약요인에 따라 일정위험을 평가하였고, 일정위험값이 커짐에 따라 DEMO 개발지연에 영향을 준다는 것을 확인하였다. KSTAR 건설사례를 바탕으로 조기에 DEMO 기반기술 R&D 등 선행과제를 적기에 수행하여 일정위험을 낮출 필요가 있다. 한편 본 연구에서 개발한 방법론은 핵융합에너지개발사업 외 다른 대형연구개발사업 스케줄링에도 적용이 가능할 것이며, 비용, 인력 등 요인을 추가로 반영하면 예산계획, 조달계획, 인력계획 등 사업추진을 위한 실질적인 의사결정도 가능할 것이다.