시스템 아키텍쳐는 시스템의 가장 상위수준 개념이다. 이러한 아키텍쳐의 정립이 1997년 8월에 완료된 2수준 아키텍쳐에 이어 3, 4수준 아키텍쳐가 연구되었다. 본 연구는 그중 고속도로교통관리시스템(FTMS)에 관한 것을 제시한다. 제 3수준 아키텍쳐는 2수준 아키텍쳐를 서비스 구현단위로 분해한 서브시스템이며, 다양한 ITS 서비스를 '제품(Package)'화 하여 ITS 서비스를 선택적, 점진적으로 구현 가능케 하였다. 제 4수준 아키텍쳐는 물리아키텍쳐 개념을 도입하여 3수준에서 분해된 서브시스템을 구성하는 각종 물리적 요소를 정의하고, 이들 간의 또는 외부요소와의 정보흐름을 정의하였다. 이에 따라, FTMS는 고속도로 교통관리 서브시스템, 고속도로 교통류제어/연계 서브시스템, 고속도로 돌발상황관리 서브시스템으로 분해/정의되었다.
국토해양부는 1999년 국가 ITS 아키텍쳐를 개발하여 ITS 표준의 밑그림, 관계기관 ITS 계획 설계의 기본틀로 활용하여 왔다. 이후 새로운 ITS 서비스의 등장, 서비스를 구현하는 요소기술의 발전과 사업추진환경의 변화에 따라 국가 ITS 아키텍쳐에 대한 수정의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 국가 ITS의 구현에 ITS 아키텍쳐가 어떻게 기여하였으며, 어떤 문제점을 가지고 있는지 평가하고, 새로운 사회적, 기술적 환경을 반영하여 국가 ITS 아키텍쳐의 정비방안을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 국가 ITS 아키텍쳐 개발의 접근방법을 결정하기 위하여 절차지향 접근방법과 객체지향 접근방법의 장단점과 적용사례를 검토하였으며, 적용성이 검증된 절차지향 접근방법을 선정하였다. 기존 한국형 국가 ITS 아키텍쳐 모형에 대한 평가, ITS 사업에서의 활용성을 검토하여 국가 ITS 아키텍쳐의 개념을 정의하였다. 그에 따라 새로운 국가 ITS 아키텍쳐는 ITS 서비스, 논리아키텍쳐, 물리아키텍쳐, 사업아키텍쳐로 구성되도록 하였다. 후속 연구에서는 국가 ITS 아키텍쳐를 완성하는 작업이 우선 이어져야 할 것이며, 나아가 개발된 국가 ITS 아키텍쳐를 교통체계지능화사업에 참여하는 관계자가 준수하도록 유도하기 위한 활용방안 및 ITS 관계자가 국가 ITS 아키텍쳐의 내용을 쉽게 이해할 수 있도록 국가 ITS 아키텍쳐의 배포, 홍보, 교육체계가 구축되어야 할 것이다.
텔레매틱스 서비스를 통합적이고 원활하게 제공하기 위해서는 개별 시스템 구성 요소들 간의 연관관계를 규정하는 아키텍쳐의 수립이 필요하다. 현재 부분적, 개별적으로 연구 및 개발되고 있는 여러 시스템들의 기반이 되는 프레임워크(framework)로서의 텔레매틱스 아키텍쳐는 서비스가 활성화되기 전에 구축되는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 외국의 국가 수준의 텔레매틱스 아키텍쳐의 구축 사례와 인접 분야인 ITS 분야의 국가 아키텍쳐를 고찰하여 텔레매틱스 아키텍쳐 구축을 위한 기본 방향을 제시하고자 한다. 본 논문은 총 4장으로 구성되었으며, 제1장 서론에 이어 제2장에서는 핀란드의 국가 텔레매틱스 아키텍쳐와 우리나라의 국가 ITS 아키텍쳐를 고찰하였다. 제3장에서는 제2장의 사례 고찰을 통하여 우리 나라의 텔레매틱스 아키텍쳐 구축 기본 방향을 제시하고 제4장에서 텔레매틱스 아키텍쳐 구축의 기대 효과와 향후 연구를 언급함으로써 결론을 맺었다.
CBD(Component-Based Development)는 이미 존재하는 소프트웨어 컴포넌트를 조립함으로써 시스템을 개발하는 방법이다. 컴포넌트를 이용하여 시스템을 개발하는 것은 개발시간과 비용을 줄이고, 생산성을 향상시키는 등 여러 가지 장점을 가진다. 그러나 여러 벤더에 의해 개발된 컴포넌트를 조립하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이를 위해 컴포넌트가 어떤 문맥에서 사용되는지 이해하는 것이 필요하며 이 문맥은 아키텍쳐에 의해 결정된다. 따라서 본 논문에서는 컴포넌트 기반 개발을 위한 도메인 아키텍쳐를 제안한다. 도메인 아키텍쳐는 도메인을 구성하는 컴포넌트와 그들간의 관계에 대한 정보를 제공함으로써, 어플리케이션 개발을 쉽게 한다. 또한 도메인 아키텍쳐는 관련된 여러 시스템을 위한 아키텍쳐이므로, 도메인 아키텍쳐 상의 컴포넌트는 재사용이 높다.
소프트웨어 아키텍쳐의 정의는 소프트웨어 생명주기의 시금석과 같아서 수명주기 전반에 많은 영향을 미칠 수 있다. 특히 대규모의 소프트웨어를 짧은 시간에 개발할 경우, 기존 소프트웨어의 유지보수나 소프트웨어 부품의 재활용이 절실하게 요구되는 상황에서는 더욱 중요하다. 본 논문에서는 소프트웨어 아키텍쳐를 컴포넌트, 포트, 커넥터, 그리고 제한사항 등으로 정의하고, 이렇게 정의한 아키텍쳐를 시각적으로 표현함으로서 소프트웨어 개발의 효율성과 재사용성을 높이고자 하였다. 시각적으로 표현된 소프트웨어 아키텍쳐는 그 내용이 LOTOS 행위를 만족 시켜서 정형적 표현이 가능하며, 이러한 정형 명세에 대한 확인, 검증을 통해서 소프트웨어 아키텍쳐의 연결, 결합이 가능하여 소프트웨어 아키텍쳐 수준의 재사용성을 확인할 수 있다.
UML을 기반으로 소프트웨어 아키텍쳐를 모델링 하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 UML을 확장(extension)하여 UML이 지원하지 않는 핵심적인 아키텍쳐 개념을 명시적으로 표현하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 그러나 기존의 대부분의 연구들은 UML1.x을 기반으로 한다 이에 비해 공식 발표될 예정인 UML2.0은 아키텍쳐 모델링에 관한 개념을 보다 많이 포함하고 있다. 하지만 UML2.0에도 명시적인 표현이 어려운 아키텍쳐의 핵심 개념들이 여전히 존재한다. 또한 UML2.0은 아키텍쳐 기술에 불필요하거나 관련이 적은 모델링 요소들도 많이 포함하고 있다 본 논문에서는 UML2.0에서 표현된 아키텍쳐 모델링 요소를 살펴보고, 아키텍쳐를 표현하기 위해서 UML2.0을 어떻게 아키텍쳐 기술 언어에 대한 프로파일로 확장하고 정의할 것인지를 고려한다.
소프트웨어 시스템의 크기와 복잡도가 커짐에 따라서 전체적인 시스템 구조에 관한 디자인과 명세는 알고리즘의 선택과 데이터 구조의 계산보다 더욱 중요한 이슈로 나타나고 있다. 아키텍쳐 설계 단계에서는 시스템의 전체적인 제어 구조ㆍ통신ㆍ동기화ㆍ데이터 엑세스를 위한 프로토콜 등을 표현하는 것을 포함한다. 본 논문에서는 소프트웨어 아키텍쳐를 표현하기 위해 현재 연구되고 있는 소프트웨어 아키텍쳐 기술 방식을 비교 분석한 후, 전통적인 아키텍쳐로부터 어떻게 소프트웨어 아키텍쳐를 기술할 것인지에 관한 방법을 제시하고, 이러한 과정을 통해 아키텍쳐 기술 언어()ADL)가 갖추어야 할 특성에 대하여 살펴본다. 결과적으로 우리는 기존의 접근이 왜 소프트웨어 아키텍쳐 기술에 불만족스러운 보이고, 새로운 아키텍쳐 기술 언어의 필요성을 제시함과 동시에 소프트웨어 아키텍쳐 기술 언어가 갖추어야 할 요건을 제시하고자 한다.
아키텍쳐를 기반으로 디자인 된 소프트웨어는 컴포넌트간의 낮은 결합력 때문에 재사용이나 부분적인 수정이 쉽다. 일반적으로 아키텍쳐는 디자인 단계에서 구성되며 아키텍쳐 디자인을 바탕으로 컴퍼넌트들을 구현한다. 그러나 프로그래밍 언어의 컴퍼넌트간 인터페이스는 아키텍쳐의 커넥터와 다르기 때문에 구현된 코드는 아키텍쳐 디자인을 있는 그대로 반영하지 못 한다. 결과적으로 차후 프로그램 코드의 수정이나 재사용이 아키텍쳐 디자인의 변경보다 복잡해진다. 본 논문에서는 아키텍쳐의 커넥터를 클래스를 통해 명확히 구현함으로써 아키텍쳐 디자인을 그대로 유지하는 코드 작성법을 제안한다.
소프트웨어 아키텍쳐는 설계 과정 동안 수정과 대체로 인해 변경될 수 있고, 소프트웨어 개발에 적합한 설계는 하나 이상 존재할 수 있으므로 개발자는 다양한 관점에서 설계된 아키텍쳐의 서로 다른 버전들을 유지 관리할 수 있는 방법과 아키텍쳐의 변경 요소들을 효율적으로 명세할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 이미 정의되어 있는 아키텍쳐와 이를 재사용하여 설계한 새로운 아키텍쳐를 통합한 구조의 소프트웨어 아키텍쳐로 재구성할 수 있는 방법과 재구성 아키텍쳐 명세에 필요한 명세 요소와 명세 구조에 대해 정의하고 있다. 제안된 통합 구조의 명세 방법은 아키텍쳐 설계 과정에서 다양한 개발자 관점에서 정의된 아키텍쳐들을 참조 및 재사용할 수 있는 방법을 제공한다.
소프트웨어 개발에 적합한 설계는 하나 이상 존재할 수 있고, 소프트웨어 아키텍쳐는 설계 과정 동안 수정, 갱신, 대체로 인해 변경될 수 있으므로, 다양한 관점에서 설계된 아키텍쳐의 서로 다른 버전들을 유지 관리 할 수 있는 방법과, 아키텍쳐의 변경 요소들을 효율적으로 명세할 수 있는 방법이 요구된다. 이 연구에서는 기존에 이미 정의되어 있는 아키텍쳐와, 이를 재사용하여 설계한 새로운 아키텍쳐를 통합된 구조의 소프트웨어 아키텍쳐로 재구성할 수 있는 방법과, 재구성 아키텍쳐 명세에 필요한 명세 요소와 명세 구조에 대해 정의하고 있다. 제안된 통합된 구조의 명세 방법은 아키텍쳐 설계 과정에서 다양한 개발자 관점 에서 정의된 아키텍쳐들을 참조 및 재사용할 수 있는 방법을 제공하고, 아키텍쳐의 수정, 대체, 갱신과 같은 변경 요소에 대해 유연성 있는 명세 방법을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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