부품관리(Parts Management)는 미 국방규격(MIL-STD-3018) 및 국방 표준화 사무국의 부품관리 가이드북(SD-19)에 정의되어 있고, 용어의 정의 자체에서는 부품관리를 통해 우선부품 또는 공통 사용 부품을 선정함으로써, 수명주기 비용을 절감하는 한편 성능, 전투준비태세 및 상호 운용성을 개선한다.

부품관리는 설계 효과, 공정 효율성 및 총소유비용에 이르기까지 국방 무기체계와 장비의 획득 및 운용유지 전반에 걸쳐 영향을 미친다. 이러한 부품관리업무의 효과적인 수행을 위해서는 체계적인 부품관리 계획이 수립되어야 한다. 부품관리 계획에 포함되어야 할 항목으로는 우선부품목록(Preferred Parts List, PPL), 부품 선정 및 승인, 단종 관리, 협력업체 관리, 위조부품 대응 등의 절차가 기술되어야 한다(Moon, 2019).

부품관리 업무가 성숙해 있는 미국의 경우에는 총소유비용 절감, 시간 절약 및 작전준비태세 향상을 위해 국방 표준화 사무국에서 부품관리 정책 업무를 담당하고 있다. 국방 표준화 사무국은 부품관리 뿐만 아니라, 단종관리(DMSMS Management), 정부-산업계 정보 교환 프로그램(Government Industry Data Exchange Program), 국제 표준화 등의 업무를 수행하고, 부품관리와 관련된 절차 및 지침 수립을 위한 부품 표준화 관리 위원회(Parts Standardization and Management Committee)를 운영 중이다(Becker and McMurry, 2016).

부품관리 업무는 이미 미국의 국방 획득체계에서는 필수적으로 고려되고 있다. 미 국방부 매뉴얼 4120.24(국방 표준화 프로그램 절차)에는 획득사업 주관부서는 부품의 확산을 줄이고 성능, 품질, 신뢰성을 가진 부품의 사용을 촉진하기 위해 MIL-STD-3018에 따른 부품관리 절차를 수행해야 한다고 명시하고 있다(Department of Defense 2018). 문서(DI-SDMP-81748)는 부품관리 계획의 양식, 내용, 부품 목록에 포함해야 될 내용을 기술하고 있지만, 최소한의 내용만을 정하고 나머지는 계약 상대자의 양식과 내용을 제시하도록 하고 있다. 또한 부품관리 업무에 대해 실무자에게 더 상세한 가이드라인을 위해 다양한 규격 및 지침서를 제공하고 있다. 규격으로는 MIL-STD-3018(Parts Management)이 있으며, 효과적인 부품관리 업무의 구현을 위해 요구사항들을 제시하고 있다. 지침서로는 SD-19 (Parts Management Guide)가 있으며 여기에는 부품관리 계획, 우선사용부품목록, 부품선택 절차, 부품 및 공급자 인증 요구사항, 부품 대체 등 부품관리 업무에 대한 실무적인 내용이 반영되어 있다. SD-19 이외에도 부품관리와 관련된 SD-22 부품단종관리 가이드북, SD-23 품목감소 프로그램 등이 있다.

미국의 민간 분야 사례인 Boeing의 사례를 보면 계약의 일부로써 부품관리 계획의 작성을 위해 적용부품의 분류를 정하고, 또한 협력업체에도 동일한 절차를 따를 것을 요구한다. 적용 부품은 배터리, 베어링, 볼트, 케이블, 커패시터 등이며, 상용 기성품(COTS) 및 비개발품(Non-development item)은 일반적으로 해당되지 않는다. 이를 위한 부품 선택의 우선순위는 MIL-STD-3018의 우선순위와 유사하며, 승인 절차 또한 SD-19의 부품 선정 절차의 내용을 바탕으로 작성하였다.또한, 부품관리를 위해 위원회(Parts Board)를 구성하여 운영하는데, 설계, 품질, 신뢰성, 공급업체, 고객 등 다양한 분야의 이해관계자가 구성원으로 참여한다. 이 위원회에는 제안된 부품의 승인 여부, 계약업체 및 협력업체 부품관리 계획 제(개)정 검토 및 승인의 권한을 가진다.

유럽의 경우에도 부품관리를 위하여 우선사용부품목록(Preferred Parts List)을 사용한다. 대표적으로 유럽 우주 부품 기구의 사례를 볼 수 있다. 유럽 우주부품기구는 전기전자부품의 유럽 및 국제 우주 관련 조직, 부품 제조업체, 사용자 간 협력을 위해 설립된 기구이며, 유럽 우주국(European Space Agency)에서 관리하고 있다. 이 기구는 EPPL(European Preferred Parts List)의 기반의 부품 사용으로 우주 부품의 성능 충족 및 비용 절감을 통한 가용성 향상을 목표로 하고 있으며, 우주용 전기전자부품의 표준화, 평가, 자격 및 조달을 위한 통합 체계를 구성한다. 유럽 우선사용부품목록은 유럽 우주 부품 기구의 산출물로, 유럽 우주 부품 기구가 형상 통제권을 가진다. 이 목록은 정보 시스템인 ESCIES(European Space Components Information Exchange System)을 통해 발행되며, TA(Technical Authority)가 조건 충족 여부를 검토한다. 주로 전기전자 부품 류가 대상이지만, 일부 공정도 포함될 수 있는 것이 특징이다. 유럽 우선사용부품목록을 관리함으로써 얻는 이점은, 하드웨어 제조업체가 전기전자부품을 선택할 때 유용하며, 부품 유형의 축소를 통한 조달 개선 및 비용 절감이다. 유럽 우선사용부품목록의 요건은 장기간 이용 가능하고 복수업체 품목이 동등한 경우여야 하며, 부품의 기술적 정보가 충분하여야 하며, 특정 기술, 품질 및 조달 위험 등에 영향을 받지 않아야 한다. 이 목록에 등재된 부품이 모든 체계에 적용 가능하다는 것을 의미하지는 않으며, 체계(사업)마다 별도의 검토 및 승인이 필요하다. 이러한 선진사례 사례를 벤치마킹하여 개선사항들을 도출하여야 한다(Ree, 2018)

국내 실태를 조사하기 위해 민수분야와 분수분야를 구분하여 실태를 분석하였다. 민수 부품 관리 및 공용화 상황 파악을 위해 국내 민수 4개 업체에 대하여 부품 관리 및 공용화 상황에 대한 인터뷰를 시행했다. 민수 공용 부품의 경우 사용자의 지정에 의해서 결정을 한다. 첫 번째 자동차 전장 업체 ㈜ J 사는 자동차 Flash Unit, Power control unit 등을 생산하고, 주 거래처는 기아 자동차, 쌍용 자동차로 한 품목에 대하여 2개 업체 중 단일 업체 물량 확보 또는 AECQ-200 타 업체 제품 확보를 통해 부품 관리를 한다. 두 번째 이동 통신 중계기 제작 업체 ㈜ K사는 주요 생산품이 통신 부품, 중계기 광&통신 부품 모듈 공급 업체이고, 거래처는 SK, KT이다. ㈜ K사의 부품관리는 광 및 통신 부품의 경우 Sole vendor가 대부분이고, 부품 선정 시 단종 관련 사항을 체크 하여 부품 선정을 한다.

세 번째 공장 자동화(IoT) 업체 ㈜ H사는 센서 부품, controller system, 공장 자동화 모듈을 제작 하고, 거래처는 전세계 150여개 업체로 국내 2위의 매출량을 기록한 기업이다. 부품관리는 센서의 경우 최소 3개사 대체품을 선정하고, 부품 선정시 단종 관련 사항을 체크 하여 부품을 선정하며, IECQ-CECC, IoT 표준화 제품을 선정한다. 또한 단종 부품에 대한 대응 방안은 소프트웨어 업그레이드시 단종 부품을 사용한 모듈을 교체해서 관리한다. 마지막으로, 시스템 반도체 장비 회사 ㈜ M사는 주요 생산품이 시스템 반도체 측정 장비 및 Vacuum system 장비 업체이고, 거래처는 삼성, 화웨이, 인텔 등이다. ㈜ M사의 경우에 반도체 및 통신 기술의 속도가 매우 빠르기 때문에 단종이나 부품 불량의 경우 시스템 전면을 교체한다.

군수분야의 부품관리 실태를 보면 현재 별도로 부품관리 업무를 수행중이지 않기 때문에 부품관리 전담조직 및 전문기관은 존재하지 않는다. 하지만 수명주기비용 절감 측면에서의 총수명주기관리(Total Life Cycle Management), 부품단종의 영향성 최소화와 효과적인 관리를 위한 부품단종관리 업무를 국방부, 방위사업청, 각 군, 국과연, 기품원 등이 참여하여 수행중이다.

국내의 방산 업체를 포함한 국방 관련 업체들은 체계 개발 및 양산 과정에서 각자의 부품 선정 기준을 마련하여 관리하고 있다. 하지만 이를 통합적으로 관리할 조직 및 제도가 뒷받침되어있지 않고, 또한 계약적으로 요구되지 않기 때문에 우선부품목록을 포함한 부품관리 계획은 별도로 작성되지 않고 있다. 다만, 일부 업체에서는 사내 부품 표준화 프로그램의 일환으로 부품 선정 및 검증 절차를 구축하고 운영하고 있지만, 개발의 외주화가 진행됨에 따라 협력업체에까지 요구할 수단이 마땅치 않아 체계적인 부품 관리가 불가능한 실정이다.

이에 따라 부품관리 업무의 활성화를 위해 3장에서는 부품관리와 공통 사용 부품을 촉진하는 우선부품목록에 대한 내용에 대해 살펴보는 한편, 4장에서는 우선부품목록 사용의 편의성을 위한 검색 시스템 구축에 대해 제시한다.

공용화 검색 시스템은 군수·민수 우선부품목록(PPL) 에 대한 검색 서비스를 제공하고, “전기전자 부품 DB”와 “전기전자 공용부품 검색 시스템”으로 구성이 된다. “전기전자 부품 DB”는 엑셀 파일 등의 형태로 존재하는 부품데이터 원천 소스로부터 부품 데이터를 데이터베이스화했다. 처리 순서는 “부품데이터 소스”에 있는 오류 데이터와 무의미한 데이터를 “데이터 처리기”를 통해 먼저 전처리를 하고, 부품데이터는 여러 개의 소스로부터 데이터를 수집하여 통합 데이터를 생성해서 “부품 DB”에 저장한다. 부품데이터 통합 과정에서 우선부품목록(PPL) 선정기준 적용 등의 데이터 부가기능을 적용한다. Figure 4는 공용 부품 검색 구조도를 나타낸다.

“전기전자 공용부품 검색 시스템”은 node.js 기반의 서버앱으로서 JavaScript 언어를 이용하여 개발했다. “데이터 검색 서버앱”은 전기전자 부품 DB에서 원하는 검색 조건에 맞는 데이터를 찾아주는 서버앱이고, 사용자인터페이스 “웹UI 서버앱”은 동적으로 웹페이지를 생성하여 사용자 화면에 표출된 사용자 인터페이스를 생성하는 서버앱이다. “HTTP 웹 서비스 서버앱”은 HTTP 프로토콜 기반의 웹 서비스를 제공하는 서버앱으로서 사용자의 입력 요청을 수신하여 처리하고, “데이터 검색 서버앱”에서 처리한 검색 결과를 “웹UI 서버앱”을 받아 생성한 웹페이지 출력화면을 사용자에게 반환하는 기능을 수행한다.

개발 환경은 운영체제인 Ubuntu 18.04, Node.js v12.13.0 서버 소프트웨어 플랫폼, MariaDB v10.3.20 이다. node.js 서버 구동을 위해 커맨드 창에 “node index.js” 명령을 실행을 한다. index.js 자바스크립트에는 File System, 구현된 server, router, requestHandlers 에 대한 외부모듈에 대한 호출과 html 등 파일들에 대한 동기화 읽기를 정의하고, server 시작 명령을 수행한다. 인터넷 익스플로러, 크롬 등 웹 브라우저에 접속 URL을 통해 공용화 검색 사이트에 접속한다. Figure 5는 인터넷 익스플로러로 부품 공용 검색 사이트를 접속한 화면이다.

데이터베이스 구조는 군수품과 민간 부품의 우선부품목록 (PPL) 부품들을 각각 RDBMS 의 테이블로 정의하고, 각 부품의 세부 항목(규격)들은 각각의 필드로 정의한다. 수동부품 테이블은 Capacitor, Resistor, Inductor, 크리스탈, 오실레이터, 트랜스포머 등 6개의 테이블로 구성이 된다. Figure 6는 수동부품에 대한 각 규격을 필드로 정의를 해놓은 테이블이다.

수동부품 Capacitor 의 경우 테이블명은 capacitors 이며, 각 필드의 구성은 id (아이디), pn (부품번호), mfr (제조사), cat (중분류), farad (정전용량), tol (허용오차)로 구성이 되며, id는 자동으로 증가되며, id, pn, farad 는 null 값을 가질 수 없다. id 는 integer 타입으로 4byte 를 사용하며, pn, mfr, cat, farad, tol 은 가변형 문자열 타입으로, pn 의 경우 varchar(30) 은 최대 30 byte 문자열을 사용할 수 있다.

Figure 7은 능동부품 테이블을 나타내고, 능동부품은 MCU, DSP-DSC-MPU, FPGA-CPLD, 메모리 반도체, IC-로직 IC, IC-증폭기, 리니어 IC, IC-파워관리 IC, IC-인터페이스 IC, IC클럭-타이밍 IC, 컨버터, Isolator, 다이오드, 기타 능동소자 등 13개 테이블로 구성이 된다.

제공되는 소스 데이터가 .xlsx 또는 .csv 개별 파일이고, 한글을 포함하거나 누락된 데이터가 존재하고, 한글에 대한 utf-8 처리를 통한 한글 깨짐 현상이 나타난다. 또한 누락된 규격 정보에 대한 인터넷 정보 연계 인터페이스를 통한 정보를 보완 하는 등 데이터 전처리를 통해서 데이터의 정확도를 높였다. 그리고, 제공되는 엑셀 데이터를 지능적으로 데이터베이스(DB) 에 저장하는 파싱 인터페이스 구현을 통해, 지속적으로 업데이트되는 공용 부품 데이터를 쉽게 반영할 수 있다.

공용화 검색 기능은 text 검색, 카테고리 검색, 부품 특정 정보 검색, 카테고리에 따른 부품 특정 정보 검색으로 할 수 있다. 첫 번째로 text의 검색을 통한 검색은 MatchedPN(Matched Part Number), Keyword (Description)에 대한 정확한 정보입력을 통한 검색으로, Part Categories 에 대한 일부 정보 입력을 통한 검색이 가능하다.

두 번째로 카테고리를 통한 정보 검색은 수동부품, 능동부품, 하이브리드부품 등 부품에 대한 카테고리에 대한 검색을 쉽게 하기 위한 드롭다운을 통한 검색을 할 수 있다. 검색 결과는 검색된 부품의 수량과 카테고리 검색 결과물을 보여준다.

세번째로 부품 특정 정보 검색은 부품의 특성 정보 기반 부품 검색하는 기능으로, 예를 들어 Resistors (저항)의 주요 특성인 저항 정보 33k Ω 검색어를 통한 부품리스트 검색을 쉽게 할 수 있다. 검색에 대한 결과로는 부품번호, 제조사, 부품타입, 중분류, 저항값, 허용차를 보여준다.

마지막으로 카테고리에 따른 부품 특정 정보 검색은 가령, 수동부품의 Capacitor 의 경우에 Capacitor 의 정전용량, Resistor는 저항값, 능동부품의 MCU의 경우에 패밀리를 통해서 검색이 가능하다. Figure 8은 Capacitor 의 정전용량 1000pF 에 대한 검색과 검색 결과를 나타낸다. 여기에서 ID (아이디) 2, PartNumber (부품번호) CL05B102KB5NNNC, Manufacturer (제조사) Samsung Electro-Mechanics, Category (중분류) Chip Ceramic Capacitor, Capacitance (정전용량) 1000pF, Tolerance (허용오차) ±10% 정보를 표출한 결과를 보여주고 있다.

공용부품 검색 시스템의 성능 검증은 군수 부품 서버와 온라인 민간 부품 서비스가 실시간으로 연계가 되어 최근 부품 정보 기반으로 공용부품 정보를 제공해야 한다. 이를 위해서는 군수 및 민수 검색 시스템에서 open API 형태로 웹 포트를 열어줘야 한다. 여러 가지 이유로 현재는 정보를 공유할 수 있는 서비스가 제공되고 있지 않으나 향후 4차 산업혁명에 발맞추어 DB를 지속적으로 구축, 공유할 예정이다(Chong et al., 2018).