IT자격증

디지털 트윈(Digital Twin)  의 개념

디지털 트윈 (Digital Twin) 이란 가상공간에 현실세계의 실물,시스템,환경 등과 똑같은 쌍둥이(Twin) 을
만들어서다양한 모의실험 및 시뮬레이션을 수행함으로써 미리 기술과 효과를 검증해 보는 기술을 말한다.
영화에 보면 비행기 조정사들이 실제 비행기를 조정하지 않고 시뮬레이션을 통해 연습을 하는 장면이
나오는데 그런 개념과 비슷하다고 볼수 있다.
하지만 디지털 트윈은 단순한 가상세계를 독립적으로 만드는 개념보다는 한발짝 더 나아가서 실제 대상에 
센서를 달아서 상태정보를 바로바로 트윈 가상세계에 반영함으로써 현실세계와 조건을 똑같이 동기화
시킴으로서 다양한 환경에 대한 영향도 파악및 기기 고장을 예측할 수 있는 시스템이다.
따라서 사물인터넷(IoT)와 밀접한 관계를 가질 수 밖에 없다. 
미국 가전업체인 제너럴 일렉트릭(GE)이 주창한 개념으로 2000년대 들어 제조업에 도입되기 시작했으며
항공, 건설, 헬스케어, 에너지, 국방, 도시설계 등 다양한 분야에서도 활용되고 있다. 예를 들어 항공기가
비행하면서 겪게 되는 환경 정보를 수집해 디지털 트윈에 적용하면 환경이 항공기에 미치는 영향을 파악하고
기기 고장을 예측할 수 있다.  (참고 : 네이버 지식백과)

디지털 트윈(Digital Twin) 의 장점

디지털 트윈 기술을 활용하면 가상세계에서 장비, 시스템 등의 상태를 모니터링하고 유지·보수 시점을 파악해
개선할 수 있다. 가동 중 발생할 수 있는 다양한 상황을 예측해 안전을 검증하거나 돌발 사고를 예방해 사고
위험을 줄일 수도 있다. 또한 생산성 향상, 장비 최적화 등의 결과를 가져올 수 있고 시제품 제작에 들어가는
비용과 시간을 대폭 절감할 수 있다.  ([네이버 지식백과] 디지털 트윈 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소))

디지털 트윈(Digital Twin) 의 모델 사례

그림 1의 모델을 구성하는 구성 요소들은 다음과 같이 설명된다.

< 출처 : Deloitte Anjin Review | No.9 -  "인더스트리 4.0과 디지털 트윈 제조업이 천생연분을 만나다" >


디지털 트윈(Digital Twin) 의 구축 기술

블록체인을 보안강화를 위해 도입을 하지만 또 반대로 블록체인을 도입시에 블록체인 자체에 대한
보안 위협이 존재한다. 
2017년 8월 17일 금융보안원에서 발표한 [블록체인 기술과 보안 고려사항] 을 기반으로 블록체인
도입시 고려해야 할 보안위협및 그 대책에 대해서 알아보고자 한다.

블록체인 도입 시 보안위협

금융권에서 블록체인 도입 시 고려가 필요한 보안위협을 아래 5가지로ㅗ 분류했다.
  (1) 키 관리, (2) 거래 검증 및 합의, (3) 참여자 권한관리, (4) 블록체인 S/W 보안, (5) 서비스 보안

* 사이드 체인 (SideChain) 이란 ?
    비트코인(bitcoin)의 탄생은 획기적이기는 하지만 모든 최초 탄생이 그랬듯이 고유한 한계점을 가지고 있다.
    <한계점>
        ① 속도가 느리다
        ② 오직 비트코인 블록체인 위에서는 오직 비트코인 만이 이체가 가능하다. 따라서 이종화폐와
            교환할려면 결국 중앙화된 웹거래소를 이용해야하는데 이는 결국 블록체인이 가진 보안적
           ,탈중앙화적 이점을 부정하는 셈이 된다.
        ③ 비트코인 블록체인에서 사용할 수 있는 기능이 제한적이다.
        ④ 비트코인은 로직을 수정하기에는 감담이 안된다.. 
        ⑤ 비트코인 상에서 일어나는 모든 거래는 기밀이 유지 안된다.

  <한계점을 극복하고자 고안한 것이 바로 사이드 체인>
     이러한 한계점을 갖고 있는 비트코인이지만 그렇다고 비트코인을 안 쓸수는 없다. 왜냐 암호화폐계
     의 기준통화나 다름 없기 때문이다. 따라서 생각해 낸것이 바로 비트코인을 다른 블록체인에서
     거래를 하는 방법이다.
      비트코인이 이더리움 블록체인에 올라갈 수 있다면, 다양한 스마트 컨트랙트(Smart Contract)나 탈중앙화
     어플리케이션(DApp)에서 사용될 수 있을 것이다. 비트코인의 속도가 걱정이 된다면, 속도가 빠른 다른
     블록체인에 비트코인을 올려서 사용하면 될 것이고 응용성을 원한다면 이더리움(Ethereum)에, 기밀성을
     원한다면 대쉬코인(Dashcoin) 등의 블록체인에 올려서 거래를 하면 될 것이다. 
     비트코인의 소유자가 해당 코인을 이더리움 블록체인 위에 올려서 거래하고자 할 경우, 비트코인 블록체인에
     있는 비트코인을 '동결(Freeze)'시키고 이더리움 블록체인 위에서 이 비트코인에 해당하는
     '상응물(counterpart)'을 만들어 거래할 수 있도록 하는 것이다. 이후 거래된 '상응물'의 소유자는 비트코인
     블록체인에 있는 진짜 비트코인으로 이 상응물을 교환해 갈 수 있다.
      즉, 비트코인 블록체인의 비트코인을 동결하고, 이에 상응하는 코인을 사이드체인에 생성해서, 사이드체인
     위에서 사이드체인의 혜택을 누리며 거래를 하고, 이를 마치면 다시 해당 상을물로 비트코인 블록체인의
     비트코인을 수령하는 것이다. (위의 경우 이더리움이 곧 사이드체인이 되는 셈이다)      

블록체인 도입시 보안위협에 대한 대응방안

EVM (Earned Value Management) 은 일명 '획득가치관리' 로서 어떤 정해진 작업에 대한 일정 및 원가를
수치적으로 관리할 수 있는 관리 기법중에 하나이다.
특히 일정관리와 원가관리를 동시에 할 수 있도록 고안된 기법이다.
EVM의 3가지의 Value 에 의해서 표현이 되는데 다음과 같다.

 ① PV (Planned Value) 
       -  계획가치
       - BCWS (Budgeted Cost of Work Schedule)
       - 계획된 스케쥴에 의한 할당된 예산
       - 초기계획에서 일정에 따른 계획된 작업의 가치
          ▶ 즉 해야할 작업의 양을 나타낸다. 

  ② EV (Earned Value)
        - 획득가치
        - BCWP (Budgeted Cost of Work Performed)
        - 수행된 작업에 대한 원래 예산
          ▶ 즉 실제 완료된 작업의 양을 나타낸다.

  ③ AC (Actual Cost)
        - 실제비용
        - ACWP (Actual Cost of Work Performed)
        - 수행된 작업에 대한 실제 발생 비용
         ▶ 즉 실제 완료된 작업에 소요된 비용을 나타낸다.

예를 들면.. 10층 건물을 건축하는 작업에서 10일에 한층씩 공사를 완료하기로 하고, 한층 공사비를 1억으로
책정을 하고 계약을 맺었다. 그런데 실제 공사진행상황을 보니깐 10일이 지난 현재 공사는 90% 진행되었고
지금까지 공사비는 1억이 소요되었다라고 하면,
    PV = 1억     <- 원래 10일동안에 완료하기로 한 작업의 양은 한층 , 즉 금액으로 1억
    EV = 0.9억   <- 실제 10일동안에 완료한 작업의 양은 90% 진도율밖에 못나갔으므로 1억 x 0.9 = 0.9억
    AC = 1억     <- 90% 진도율 나가는데 투입된 실제 공사비이므로 1억.. 
                         (당연히 EV가 1억이 되는 시점에는 AC는 1억을 초과할 테니깐.. 결국 PV 1억보다 초과하
                          므로 예산을 초과한 결과를 보일 것이다.)

결국 납기일도 못맞췄고 공사비도 초과 발생한 셈이다.
이 수치를 통해서 앞으로 남은 아홉 층을 공사하는데에 완료예정일 및 소요비용을 예측할수 있으므로 완료예정일
을 납기일에 맞추기 위해 조치를 한다던가, 비용을 당초 예산에 맞추기 위해 어떤 방안을 강구한다던가 
하는 프로젝트 진행에 의사결정의 수단으로 활용할 수 있는게 EVM 이다.


1) EVM에 의한 일정관리

    ① SV  (Schedule Variance / 일정차이)  = EV - PV
                                                       = 0.9 - 1 
                                                       = (-) 0.1 억    ▶ (-) 이면 일정지연을 뜻함
                           
    ② SPI (Schedule Performance Index / 일정성과지수) = EV / PV
                                                                         = 0.9 / 1    ▶ 1 보다 작으면 일정지연
                                                                 

2) EVM에 의한 원가관리

    ① CV (Cost Variance / 비용차이) = EV - AC
                                              = 0.9 - 1 
                                              = (-) 0.1 억    ▶ (-) 이면 예산초과를 뜻함

    ② CPI (Cost Performance Index / 원가성과지수) = EV / AC
                                                                  = 0.9 / 1 
                                                                  = 0.9 ▶ 1 보다 작으면 예산초과

    ③ BAC (Budget At Completion / 실행예산) = 당초 완료하는데 계획된 총예산 
                                                             = 10억  (한층에 1억씩 총 10층 건축)
    
    ④ EAC (Estimate At Completion / 현시점에서 예상되는 종료시의 최종 비용)
                   = BAC/CPI
                   = 10억 / 0.9
                   = 약 11억    ▶ 현재 CPI 지수 0.9 가 그대로 끝까지 유지된다면 결국 비용이 예산을
                                       약 1억 초과한 11억이 발생할 것으로 추정됨을 뜻함
     
    ⑤ ETC (Estimate To Completion
              /현시점까지 이미 투입된 비용(AC) 를 제외하고 앞으로 종료시까지 투입이 예상되는  비용 )
                    = EAC - AC
                    = 11 - 1 
                    = 10 억  ▶ 지금부터 앞으로 투입될 예상비용을 뜻함
 
    ⑥ VAC (Variance At Completion / 예산대비 실제실적 차이)
                    = BAC - EAC
                    = 10 - 11
                    = (-) 1억  ▶ (-) 이면 예산초과가 예상됨을 뜻함

   ⑦ TCPI (To-Complete Performance Index / 소요작업효율)
                    =  남은 작업량 / 남은 예산
                    = (BAC-EV) / (BAC-AC)
                    = (10 - 0.9) / (10 - 1)
                    = 9.1 / 9
                    = 1.01  ▶ 1 보다 크면 남은 예산에 비해서 해야할 작업이 많다는 뜻.. (비효율)

EVM (Earned Value Management)

EVM (Earned Value Management) 은 일명 '획득가치관리' 로서 어떤 정해진 작업에 대한 일정 및 원가를
수치적으로 관리할 수 있는 관리 기법중에 하나이다.
특히 일정관리와 원가관리를 동시에 할 수 있도록 고안된 기법이다.
EVM의 3가지의 Value 에 의해서 표현이 되는데 다음과 같다.

 ① PV (Planned Value) 
       -  계획가치
       - BCWS (Budgeted Cost of Work Schedule)
       - 계획된 스케쥴에 의한 할당된 예산
       - 초기계획에서 일정에 따른 계획된 작업의 가치
          ▶ 즉 해야할 작업의 양을 나타낸다. 

  ② EV (Earned Value)
        - 획득가치
        - BCWP (Budgeted Cost of Work Performed)
        - 수행된 작업에 대한 원래 예산
          ▶ 즉 실제 완료된 작업의 양을 나타낸다.

  ③ AC (Actual Cost)
        - 실제비용
        - ACWP (Actual Cost of Work Performed)
        - 수행된 작업에 대한 실제 발생 비용
         ▶ 즉 실제 완료된 작업에 소요된 비용을 나타낸다.

예를 들면.. 10층 건물을 건축하는 작업에서 10일에 한층씩 공사를 완료하기로 하고, 한층 공사비를 1억으로
책정을 하고 계약을 맺었다. 그런데 실제 공사진행상황을 보니깐 10일이 지난 현재 공사는 90% 진행되었고
지금까지 공사비는 1억이 소요되었다라고 하면,
    PV = 1억     <- 원래 10일동안에 완료하기로 한 작업의 양은 한층 , 즉 금액으로 1억
    EV = 0.9억   <- 실제 10일동안에 완료한 작업의 양은 90% 진도율밖에 못나갔으므로 1억 x 0.9 = 0.9억
    AC = 1억     <- 90% 진도율 나가는데 투입된 실제 공사비이므로 1억.. 
                         (당연히 EV가 1억이 되는 시점에는 AC는 1억을 초과할 테니깐.. 결국 PV 1억보다 초과하
                          므로 예산을 초과한 결과를 보일 것이다.)

결국 납기일도 못맞췄고 공사비도 초과 발생한 셈이다.
이 수치를 통해서 앞으로 남은 아홉 층을 공사하는데에 완료예정일 및 소요비용을 예측할수 있으므로 완료예정일
을 납기일에 맞추기 위해 조치를 한다던가, 비용을 당초 예산에 맞추기 위해 어떤 방안을 강구한다던가 
하는 프로젝트 진행에 의사결정의 수단으로 활용할 수 있는게 EVM 이다.

Burn Down Chart (소멸차트)

Burn Down Chart 는 남아 있는 일(work)의 양과 시간(time) 사이의 관계를 그래픽으로 표현한 2차원적인 차트이다.
Run chart (런차트)라고 불리며 일반적으로 Agile 에서 사용된다. 
Agile 관리의 핵심이 반복되는 짧은 주기의 작업이 핵심이기 때문에 그 작업단위의 진도 체크 (tracking daily progress)
이 Agile 프로젝트 관리에 있어서 중요할 수 밖에 없다. 그러한 진도체크의 수단으로 이 Burn Down Chart 를 많이
사용한다. Burn Down 의 의미가 소멸된다는 의미로서 해야할 작업. 즉 남아 있는 일의 양이 줄어드는 것을 차트로
표현 한 것이다. Burn Down Chart 를 보면 모든 작업이 완료되었을 때 모든 작업이 소진(Burn Down) 되어 0 으로
수렴하는 모양을 나타낸다. 

에자일(Agile) 개발방법론의 종류에는 여러가지가 있지만 그중에서도 XP와 SCRUM이 제일 많이 통용된다
두 방법은 어떤 잛은 주기의 개발기간과 개발내용을 반복적으로 수행하는 측면에서는 동일하다.

XP (Extreme Programming) 의 등장배경과 정의

개발을 하기위해 사용자로부터 요구사항을 듣고 분석및 설계의 바탕이 되는 요구사항을 정의해야 하는데
실제 요구사항의 분석이 쉽지는 않다. 또한 사용자 입자에서도 자기가 원하는 요구사항을 명확하게
생각해내서 제시하는 것 또한 어려운 상황이다. 어리다 보니 불필요한 다량의 문서작업으로 인해 개발자의
의욕을 저하시키게 된다.
그래서 사용자의 요구사항을 한꺼번에 받는 방식이 아닌 반복형 모델의 개발주기를 극단적으로 짧게
함으로써 프로그래머가 설계,구현,시험 활동을 전체 SW개발기간에 걸쳐 조금씩 자주 실시하도록 하는 
개발방법이 XP (Extreme Programming)  이다. 

XP (Extreme Programming) 의 특징

  ① 짧은 개발주기 반복
  ② 프로토타입이 일찍 자주 만들어짐
  ③ 개발계획이 프로젝트 진행동안 계속 변화됨


XP (Extreme Programming) 의 4원칙

XP (Extreme Programming) 의 12가지 기본원리

SCRUM 

XP와 SCRUM 비교

에자일(Agile) 개발 방법론의 탄생 배경

보통 소프트웨어를 개발하는 과정을 보면 우선 사용자로부터 요구사항수집을 해서 분석을 하고
설계를 하고 개발하고 테스트를 해서 최종 Release 하는 방식으로 전통적인 방식이다.
일명 '폭포수(Waterfall)' 방식이라고 하는데  가장 많이 사용되는 개발방법이다.
이 전통적인 폭포수 개발 기법이 지닌 단점은 지나치게 계획과 절차에 의존한다는 것이다. 각 단계별로 
완료가 되어야 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 물론 각 단계에 걸쳐 제어의 증가가 가능하지만, 이미 계획과
절차가 고정되어 있기 때문에 중간에 기능이나 프로세스의 변경사항이 발생하면 이를 반영하기가 어려운
개발방법론중에 하나다 . 즉 프로젝트가 이미 진행 중인 상황에서 프로젝트 범위가 변경될 때 유연성이 극히 떨어진다
또한 빈틈없는 계획과 단계별 엄격한 심사(Gate Review)를 중시하다 보면 당연히 시간과 비용의 낭비가 증가하게 된다.
하나의 오류가 발생하면 이를 해결하기 위해 이전 단계로 거슬러 올라가서 다시 내려와야 하기 때문에 납기일 준수가
쉽지 않게 된다.  소프트웨어 개발 업계에서 관행화된 납기일 지연과 반복되는 야근, 그리고 이에 따른 스트레스로 개발자들의 번아웃(Burn-out)이 빈번하게 발생하는 것도 이와 무관치 않다.
애자일 방식은 이런 단점을 개선할 수 있다는 기대를 받으며 1990년대에 처음 등장하였다.
대표적으로 Microsoft사의 익스플로러 개발에 적용을 해서 성공한 걸로 이름이 알려지기 시작했다. 
Microsoft사는 그 다시 웹브라우저 시장을 장악하고 있던 넷스케이프를 이기기 위해 Internet Explorer 개발
프로젝트를 가동했는데 이때 Agile 방식을 적용했다. 즉 전체 요구사항의 30% 정도 개발된 알파 버전을 공개했고
그 이후 feedback 을 수용해서 50% 정도 개발된 버전을 공개하였다.. 이런 식으로 feedback과 공개를 반복해가면서
프로젝트를 진행해.. 결국 대성공을 거두었다.

에자일 (Agile) 의 정의

Agile 이란 단어의 뜻은 '민첩한' 이라는 뜻이다. 먼가 개발을 민첩하게 한다는 뜻이겠지요..
Agile 방법론이란 짧은 단위로 개발계획을 세워서 개발을 진행해서 Relase 한 후 고객의 Feedback을
받아서 바로 다음 개발계획에 적용나가는 Cycle을 반복함으로써 고객의 요구사항 변화에 신속하고
유연하게 대처할 수 있는 개발 방법론이다.
전통적인 폭포수(Waterfall) 모델은 개발이 다 끝나야 고객에게 시제품을 보여 줄수 있기 때문에
고객의 요구사항 변경에 대응을 바로 못하지만, 에자일(Agile)은 개발단위를 짧게 (보통 1~2주) 잡음
으로써 고객은 바로 시제품을 보고 feedback을 줄 수 있어서 변경사항을 반영하기가 수월하다. 
예를 들면.. 요리사가 레시피를 보고 그대로 요리를 한 후 손님에게 가져다 주는 방식이 폭포수모델
이라고 한다면, 에자일모델은 요리사가 요리를 하면서 중간중간 맛을 보면서 요리를 하는 방식이라고
할수있다.. (적절한 비유인가요?? ㅋㅋ)

에자일(Agile)의 선언

  ① 프로세스/도구보다는  -> 개인과의 소통을 더 중요시
  ② 문서 보다는              -> 동작하는 S/W을 더 중요시
  ③ 계약/협상 보다는       -> 고객과의 협력을 더 중요시 
  ④ 계약준수 보다는        -> 변화에 대응을 더 중요시


에자일(Agile) 개발방법론의 특징

 ① Predictive 하기 보다는 Adaptive 한 방법론  (변화에 반응하는 것이 계획을 준수하는 것보다 우선함)  
 ② 프로세스 중심이 아닌 사람중심의 방법론  (개인간의 의사소통이 프로세스나 도구보다 우선함)
 ③ 동작하는 소프트웨어가 포괄적인 문서보다 우선함.
 ④ 고객과의 협력이 계약협상보다 우선함.


에자일(Agile) 개발방법론의 종류

에자일(Agile) 개발방법론의 단점

에자일 방법론은 현재 대세로 자리 잡고 있는 개발방법론에는 틀림이 없다.
① 하지만 필드에서는 인식이 그렇게 좋은 편은 아니다.. '무한수정방법론' 이라고도 불리울 정도로
    자칫 고객의 요구사항을 계속 반영하다보면은 계속 수정을 할수밖에 없는 상황에 내몰리게 된다
    PM (Projecct Manager)가 적당한 선에서 요구사항을 짤를껀 짤라줘야 하는 , 즉 PM의 역할에 따라
    일의 양이 달라질 수 있다.
② 계획대로 짧은 주기의 작업이 완료될려면 팀원의 능력이 그 만큼 따라주어야 한다. 
    팀내 팀원들의 능력이 같이 않기 때문에 한 팀원의 performance  에 따라 전체 개발기간이 좌우
    될 수있다.. A 팀원의 능력이 1.5 이고 B팀원의 능력이 0.5  이면 전체 능력은 0.5에 맞춰질 수
    있기 때문이다  따라서 팀내의 역량이 부족하다 싶을때에는 매뉴얼화와 그것을 지속적으로 가르쳐줄 수
    있는 시스템이 우선되어야 한다. 그래서 충분히 역량을 발휘하기 좋은 시점이 올때 에자일방식 진행을
    시도하는것이 좋다. 

기능점수 1탄, 2탄 에서는  기능점수(Function Point)의 정의 및 계산방식에 대해서 설명했다.
이번 장에서는 기능 점수를 계산하는 실제 사례를 설명하겠다.
우선 FTR , DET 에 대한 개념에 대해서 설명하고자 한다.

기능점수 측정유형

< 실제 계산 문제 >
   미조정기능점수 (UFP)  : 100
   개선전 조정인자 (VAFB) : 1.02
   추가된 기능점수 (ADD)  : 25
   삭제된 기능점수 (DEL)  : 20
   변경된 기능점수 (CHGB = CHGA 로 간주) : 15
   변경후 조정인자  : 1.05

1) 개선이후 조정된 기능점수 값은 얼마인가 ?
 - 개선이후 최종 Application의 기능점수를 말한다.
   즉, AFP = [(기존기능 + 추가된 기능 + 변경후 기능) - (변경전 기능 + 삭제된 기능)] x 변경후 조정인자
              = [(UFP + ADD + CHGA) - (CHGB + DEL)] x VAFA 
              = [(100 + 25 + 15) - (15 + 20)] x 1.05 

2) 개선기능점수는 얼마인가?
 - 개선된 부분에 대한 점수
   즉, EFP = [(추가된 기능 + 변경후 기능) x 변경후 조정인자 - (삭제된 기능)x변경전 조정인자] 
              = [(ADD + CHGA)xVAFA - ( DEL)] x VAFB 
             =  [(25 + 15) x 1.05 - (20) x 1.02]  

기능점수 (Function Point) 의 정의

기능점수(Function Point)는 소프트웨어의 양과 질을 동시에 고려한 소프트웨어 규모산정 방식의 일종으로 
정보처리규모와 기능적 복잡도에 의해 소프트웨어 규모를 사용자의 관점에서 기술적요소는  배제하고 
측정하는 방식

기능점수 (Function Point) 의 특징

 - 최종사용자 입장에서 소프트웨어의 규모를 견적하는 값임
 - 프로젝트 완료 후 생산성 평가를 위해 개발되었으나 사전에 개발소요공수를 예측하는 모델
   로도 사용가능.
 - 개발환경과 기술에 무관하게 측정가능하고 사용자의 요구에 따라 시스템 기능 설계시 개발
   중에도 측정 가능함.
 - 생산성과 품질 척도로도 활용 가능.


기능점수 (Function Point) 계산 순서

기능점수 (Function Point) 계산 구성 요소

14개 기술 복잡도 항목

1 데이터 통신    2.분산데이터처리   3.처리복잡도     4.자원제약정도
5.시스템성능     6.트랜잭션비율      7.온라인데이터입력   8.온라인갱신
9.설치용이성     10.운영용이성        11.변경용이성
12.다중설치서    13.재사용성        14.최종사용자효율성


기능 유형별 평균 복잡도 순위

내부논리파일(LIF) > 외부연계파일(EIF) > 외부출력(EO) > 외부입력(EI) > 외부조회(EQ)


기능점수 (Function Point) 의 주요 용어들 정리