글｜IBM ELM

자동차의 편의성과 안전성을 향상시키기 위해 소프트웨어의 역할이 더욱 더 중요해지고 있다. 볼보는 2020년 현재 자동차 소프트웨어 코드가 1억 라인(100 MLOC)을 넘어선 데 이어 2030년에 10억 라인으로 늘어날 것이라고 예측했다.

차량용 소프트웨어는 일반적인 소프트웨어와 다른 특성이 있다. 차량용 소프트웨어는 오류나 잘못된 기능을 수행할 경우에 대형 사고로 이어져 재산상 피해나 인명 사고를 야기할 수 있다. 때문에, 차량용 소프트웨어는 MISRA-C, ASPICE, ISO 26262와 같은 표준을 개발하여 준수해왔다. 그러나 1억 라인이 넘는 코드에 대해 이러한 표준들이 제대로 적용됐는지 점검하고, 문제가 있을 때 적절히 대응하기란 쉽지 않다. 이 때문에 다양한 조직에서 차량용 개방형 시스템 아키텍처 AUTOSAR 또는 개발에 소요되는 노력을 줄여줄 수 있는 CASE 툴(Computer-Aid Software Engineering Tool) 등을 활용하고 있다.

IBM ELM   

효율적인 소프트웨어 개발을 지원하기 위해 다양한 제품을 개발해온 IBM은 이러한 제품들이 소프트웨어 개발 활동에서 원활한 협업을 지원할 수 있도록 통합 솔루션인 IBM ELM(Engineering Lifecycle Management)을 선보였다. ELM은 다양한 솔루션들의 집합으로 구성된 솔루션으로, 포함된 단일 솔루션들을 통해 요구사항 관리, 시스템 설계, 테스트 관리, 작업 및 이슈 관리, 형상 관리, 추적성 관리 및 문서 생성/관리를 지원한다. 이러한 기능들은 각 ELM을 구성하는 단일 솔루션을 통해 제공되는데, 사용자의 선택(License)에 의해 구성이 변경될 수 있다. ELM을 구성하는 주요 솔루션의 종류 및 역할은 다음과 같다.
 

▶ IBM DOORS Next - 요구사항 정의 및 관리
▶ IBM RMM(Rhapsody - Model Manager) - IBM Rhapsody로 작성된 모델을 ELM에 저장하고 ELM과의 추적성 관리
▶ IBM ETM(Engineering Test Management) - 테스트 케이스, 테스트 수행 및 테스트 결과 관리
▶ IBM EWM(Engineering Workflow Management) - 개발 중인 소프트웨어에 대한 구성/변경 관리, 작업관리 및 배포관리 제공

그림 1｜IBM ELM Overview


DOORS Next의 경우, 기존에 활용되던 IBM의 요구사항 관리 솔루션인 DOORS를 Web 기반 소프트웨어로 재개발한 것이다.
DOORS Next는 ELM을 구성하는 다른 도구들과 함께 협업을 수행하거나 식별된 요구사항이 소프트웨어 개발 주기를 따라 어떻게 시스템에 반영되고 있는지에 대한 추적성, 정보 관리 및 확인에 대한 편의성을 향상시켰다. 이로 인해, 소프트웨어 개발의 어떤 단계에서 변경이 있더라도 관련 내용을 쉽게 추적할 수 있다. 또한 JAVA script를 이용해 다양한 기능을 추가할 수 있다. 그림 2처럼 ISO 26262에서 정의하고 있는 ASIL 등급을 속성으로 지정하고, 이에 대한 가이드 및 점검을 수행할 수 있도록 하는 부가 기능도 구현할 수 있다.



그림 2｜DOORS Next (ASIL guide 확장기능 활용) 예시


RMM은 Rhapsody에서 작성된 모델을 ELM에서 관리할 수 있도록 한다. Rhapsody가 가지고 있는 모든 기능을 지원하지는 않지만, ELM이라는 솔루션과 Rhapsody가 협업을 수행하기 쉽도록 지원하며, ELM에서 작성된 Rhapsody 모델을 저장하고 추적성을 작성하는 기능을 제공한다. 따라서 ELM과 함께 Rhapsody를 활용하고 있다면, 이들 간 협업을 통해 생산성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.



그림 3｜RMM을 이용한 모델 관리 예시


그림 4｜ETM을 이용한 Test plan 작성 예시


ETM은 테스트를 수행하기 위한 다양한 활동들을 체계적으로 지원한다. 이는 테스트 플랜을 작성하고, DOORS Next에서 식별된 요구사항에 따라 테스트 케이스를 생성하며, 해당 테스트 케이스를 활용해 실질적인 테스트 수행 및 결과 리포트를 생성할 수 있다. 테스트가 종료된 후에는 발견된 결함에 대한 관리(defect management)도 수행할 수 있기 때문에, 회귀 테스트(Regression test)를 원활하게 지원할 수 있다. 지원하는 테스트 종류는 Functional Test를 비롯해 Performance test, Security and compliance test 등이 있다. 특히, 최근 ISO 26262 등에서 보안과 관련된 항목들을 추가하고 있는 점을 고려하면, Security and compliance test는 점차 그 중요성이 높아질 전망이다.



그림 5｜EWM을 이용한 프로젝트 진행 현황 및 상태 파악 예시


EWM의 대표적인 기능은 빌드 관리를 포함한 형상/변경 관리(Configuration Change Management)이지만, 이와 관련 프로젝트 관리 기능이 통합됐다. 따라서 결함, 기능 향상 요청과 같은 작업항목 생성 및 프로세스 상에 정의돼 있는 활동에 대한 customizing(workflow customizing), SW 프로젝트 관리를 위해 통합된 반복 계획 및 실행, 또는 주요 마일스톤과 연관된 업무 평가 등을 지원한다. 또 프로젝트의 투명성을 향상시켜 보다 정확한 평가를 수행하고 리스크 관리를 할 수 있도록 수정 가능한 웹 기반 대시보드, 실시간 매트릭스 및 리포트, 프로젝트 진행 현황 및 상태 파악 기능을 제공한다.

Automotive Compliance 지원     

앞서 간단히 언급한 바와 같이, ELM은 자동차 및 항공 소프트웨어 개발에 요구되는 ISO 26262, ASPICE, DO-178 등을 지원한다.



그림 6｜IBM ELM ASPICE Coverage


특히 ASPICE의 경우, IBM은 별도의 노력 없이 ELM으로 ASPICE에 규정된 산출물을 자연스럽게 작성할 수 있도록 ELM 확장 패키지인 ASPICE package를 제공한다. ASPICE package는 ASPICE에 맞춘 리포트 출력 기능도 제공한다. 이를 통해 전사적 차원에서 ASPICE를 효과적이고 빠르게 적용할 수 있다.

다음은 IBM ASPICE package에서 제공하는 맞춤형 구성 항목들이다.

▶ 프로세스와 산출물 작성을 지원하기 위한 DOORS Next의 템플릿(ASPICE 요구사항 관리 프로세스)
▶ Rhapsody의 설계 프로파일
▶ EWM(Engineering Workflow Management)의 작업항목 유형
▶ ETM(Engineering Test Management)의 Asset
▶ 각종 ASPICE Report, ASPICE Process & User Guideline

그림 7｜IBM ELM의 6가지 ASPICE 지원 구성요소


IBM ELM의 확장성 및 호환성 
 

그림 1과 같이, IBM ELM은 국제표준인 OSLC(Open Service for Lifecycle Collaboration)을 기반으로 개발됐다. 때문에 OSLC 표준을 따르고 있는 솔루션(JIRA, Simulink, Git, Jenkins 등)이라면, 그것이 IBM에서 개발한 것이 아니더라도 통합 관리를 할 수 있다.



그림 8｜IBM ELM과 외부 솔루션 간의 연동 예시

 

자동차 산업에서 IBM ELM 도입 사례  


 

콘티넨탈은 ASPICE 및 ISO 26262 준수 이슈 외에 생산라인 관리 및 재사용성 향상을 위해 IBM ELM을 도입했다. 우선 DOORS Next는 요구사항 관리 및 개발 단계에 따라 변화되는 소프트웨어 및 관련 부품들의 추적성 관계들을 관리하는데 사용됐다(콘티넨탈은 소프트웨어 뿐만 아니라, Mechanical Engineering과 Electronical Engineering을 통해 개발되는 다양한 제품군의 개발 사이클을 ELM으로 관리). 식별된 요구사항은 RMM을 통해 Rhapsody에서 작성된 모델과의 추적성 관계로 관리됐다. 물론 소프트웨어 및 다른 부품들의 설계는 Rhapsody에서 UML과 SysML 등을 통해 설계됐다. 이외에도 GCM(크로스 제품 간 통합 형상관리)을 통해 각 제품 간 Common feature 및 variation을 식별/정의해 PLE(Product Line Engineering)의 관리를 수행하거나, EWM을 통해 외부 도구(그림에서 3rd party Application)와의 연동과 이슈 관리를 수행했다.

콘티넨탈의 ELM 도입사례의 주요 개선사항은 ▶ 대규모 프로젝트의 협업 개선 ▶ 다양한 sub-process들의 효율적 관리 ▶ 재사용성 향상 ▶ 데이터 관리의 효율성 향상 ▶ 추적성과 투명성 향상 및 자동화 ▶ 보다 쉬운 안전성 표준 준수 지원 ▶ 확장성 향상 등이었다.



그림 9｜국내 업체의 도입 사례


국내 사례에서는 DOORS Next, EWM, ETM 및 PUB을 적용해 ASPICE 및 ISO 26262 관련 산출물을 관리했다. 기존에 사용하고 있던 PLM(Product Lifecycle Management)과 IBM ELM을 연동, PLM에서는 EWM과 연동해 프로젝트에 대한 스케줄 관리를 수행했다. DOORS Next의 경우는 기본적으로 요구사항을 정의하기 위해 사용했지만, 추가적으로 V-모델의 Phase에 따라 요구사항의 추적성 정보를 관리하고 이에 대한 Coverage를 관리할 수 있도록 활용했다. EWM은 앞서 언급한 PLM 뿐만 아니라 JIRA와도 연동돼 유지보수 이슈 등을 처리할 수 있도록 한다. ETM은 각 V-모델에서 요구하는 각 단계의 테스트를 수행한다. 마지막으로 PUB는 다양한 문서와 보고서 등을 정의된 템플릿에 맞춰 생성하고 출력할 수 있도록 하는 역할을 수행했다.

이 사례의 경우, ELM 도입에 따른 개선사항은 ▶ 개인/부서 간 협업 환경 개선으로 프로젝트 수행 리스크 감소 ▶ 작업된 내용에 대한 공유 문제나 ELM을 구성하고 있는 제품 간 연계 등으로 생산성 향상 ▶ 추적성 정보 등을 이용한 테스트 수행의 용이 ▶ 문제 발생 시 기민한 대처 등이다.

IBM ELM 도입 특장점   
 

IBM ELM은 사용자에게 통합된 소프트웨어 개발환경을 제공함으로써 협업을 보다 쉽게 하고, 소프트웨어 개발주기(SDLC)에 따른 산출물 및 이들 간 추적성 관리 등을 편리하고 체계적으로 수행할 수 있도록 한다. DOORS Next가 기존의 DOORS 제품군과 구분되는 점을 고려할 때, 다음과 같은 이점을 갖는다.
 

▶ DOORS 제품군은 각 사용자의 PC에 클라이언트가 설치돼 동작하는 반면, DOORS Next는 Web 기반 애플리케이션으로 동작하기 때문에 사용자가 따로 설치하거나 업그레이드하는 노력과 시간을 절약할 수 있다.
▶ DOORS Next는 요구사항의 재사용 기능을 기본적으로 내장하고 있어, 유사 프로젝트에서 이미 작성한 요구사항을 쉽게 재사용할 수 있고, 이를 통해 재사용 전후 모듈 내에서 요구사항 간의 관계를 추적할 수 있다.

▶ 이러한 재사용 추적 관계를 통해 요구사항 수정/추가/삭제 등에 변경사항에 대한 수평 전개를 제공한다.
▶ 수평 전개 중 요구사항별 비교/병합 과정을 확인하면서 진행할 수 있다.

DOORS 뿐만 아니라 IBM ELM은 Web 기반의 통합 환경을 제공하며, 소프트웨어 개발 활동을 다각도에서 지원하고 있다는 점에서 다음과 같은 이점을 제공한다.
 

▶ DOORS Next는 IBM ELM 툴 체인의 시작점으로서, 별도의 통합 설치 없이 심리스하게 변경점 또는 소스코드, 테스트케이스에 대한 추적성과 온라인 보고서를 제공한다.
▶ IBM ELM은 국제표준인 OSLC를 기반으로 툴 체인 간 추적성을 제공함으로써 Jira, MathWorks 툴 등 OSLC 표준을 지원하는 기타 툴과의 통합을 제공한다.

▶ Git, SubVersion, Hudson 등 오픈소스 도구와의 통합을 제공한다.
▶ ASPICE, ISO 26262, DO178 등 Compliance를 준비하기 위한 기본적인 추적성을 제공하며, ASPICE 등 Compliance를 위한 패키지를 별매로 제공한다.     <끝>