2024년 항공우주 및 방위 제품, 시스템, 소프트웨어 개발 예측

항공우주 및 방위 산업이 2024년에 접어들면서 제품, 시스템 및 소프트웨어 개발의 혁신을 촉진하는 요인에 대한 심층적인 통찰력을 얻고, 이 분야의 팀이 진화하는 복잡성으로 인해 제기되는 과제를 해결하기 위해 어떻게 적응하고 있는지 살펴보고자 합니다.

Jama Software®는 다양한 업계에서 엄선된 사고의 리더들(Jama Software 내부 직원과 외부 파트너 모두)에게 내년과 그 이후에 전개될 것으로 예상되는 트렌드와 이벤트에 대해 질문했습니다.

총 6부로 구성된 이 시리즈의 2부에서는 다음과 같은 업계 전문가들에게 내년에 예상되는 항공우주 및 방위 제품, 시스템, 소프트웨어 트렌드에 대한 의견을 물었습니다:

• Francois Couadau – Ansys 임베디드 소프트웨어 부문 선임 제품 관리자
• Guilherme Goretkin – 수석 애플리케이션 엔지니어, Ansys
• Cary Bryczek – 항공우주 및 방위 솔루션 부문 이사, Jama Software
• Karl Mulcahy – 항공우주 및 방위 부문 글로벌 영업 관리자, Jama Software

Q: 디자인 트렌드 – 현재 업계에서 가장 큰 트렌드는 무엇인가요? 이러한 트렌드가 항공우주 및 방위 제품, 시스템, 소프트웨어 개발에 어떤 영향을 미칠까요?

Francois Couadau: 학계와 업계 모두 인공지능(AI)/머신러닝(ML.)에 대해 많은 관심을 기울이고 있습니다. 이러한 기술은 화물 및 상업용 항공편의 단일 조종사 운항이나 방위 부문의 정보, 감시 및 정찰(ISR) 기능 강화 등 많은 흥미로운 응용 분야를 약속합니다. 비행 인증을 받으려면 아직 갈 길이 멀지만 실험은 곳곳에서 진행되고 있습니다.

이 외에도 지난 몇 년간의 트렌드는 여전히 강세를 보이고 있습니다: 모델 기반 시스템 엔지니어링(MBSE)과 프로그램 전반에 걸친 디지털 스레드의 사용으로 팀은 점점 더 복잡해지는 문제를 해결할 수 있습니다.

Guilherme Goretkin: 프로그램 위험 감소, 소프트웨어 상호운용성 향상, 재사용, 지속가능성 개선을 목표로 FACE(Future Airborne Capabilities Environment) 및 ARINC 661과 같은 공개적으로 사용 가능한 상호운용성 표준을 활용하는 모듈식 개방형 시스템 접근 방식(MOSA)과 PYRAMID 참조 시스템(PRA)을 통해 보다 모듈적이고 느슨하게 결합된 아키텍처를 선호하는 경향이 두드러지고 있습니다.

Cary Bryczek: 가장 큰 디자인 트렌드는 안전한 방식으로 AI를 시스템과 제품에 통합하는 방법을 찾는 것입니다.

Karl Mulcahy: 또한 최종 고객을 위한 제품을 제공하기 위해 컨소시엄으로 협력해야 할 필요성을 느끼고 있습니다. 다양한 네트워크, 국가, 심지어 산업 전반에 걸쳐 기업들이 이에 접근하고 협력하는 방식을 보는 것은 매우 흥미롭습니다.

Q: 가장 큰 도전- 2024년에 항공우주 및 방위 기업이 극복해야 할 가장 큰 도전은 무엇이라고 생각하시나요?

Couadau: 항공 전자공학 프로젝트 영역에서는 복잡성의 증가와 점점 더 짧아지는 일정이 함께 맞물려 주요 도전 과제가 되고 있습니다.

Bryczek: 가장 큰 도전은 지적 재산(IP) 손실로부터 보호하고 공격자로부터 보안 사고를 방지하는 것입니다. 미국과 유럽 각국의 국방 기관은 기술 우위를 보호하고 원치 않는 기술 이전에 대응하여 확실하고 안전하며 탄력적인 시스템과 건강하고 실행 가능한 혁신 기반을 통해 전장에서 우위를 확보한다는 사명 선언문을 발표했습니다.

Mulcahy: Cary가 언급한 것처럼 IP 보호 외에도 기존 운영의 효율성을 높이고 새로운 인재를 유치/유지하기 위해 업무 방식을 현대화하고자 하는 욕구가 있다고 생각합니다. 동급 최고의 도구가 있으면 동급 최고의 인재를 유치하고 혁신을 더 쉽게 실현할 수 있습니다.

Q: 규정 – 2024년에 기업에 영향을 미칠 것으로 예상되는 규제 지침의 변화에는 어떤 것이 있나요?

Couadau: 트렌드에 따라 현재 AI/ML은 전문화된 표준이 없기 때문에 인증이 어렵습니다. 표준화 노력이 진행 중이며 곧 첫 번째 문서가 나올 것입니다.불안정한 글로벌 지정학도 영향을 미칠 수 있습니다. 제재와 금수 조치로 인해 시장의 형태가 바뀔 수 있습니다.

Goretkin: 사이버 보안. “국방부 [DoD] 정책은 일반적으로 미션 크리티컬 또는 미션 크리티컬 IT 시스템을 포함하는 모든 인수에 사이버 보안 전략을 요구합니다.” – GAO-23-106059 무기 시스템 연례 평가 2023년 6월

Bryczek: 미국 국방부는 2023년 국방부 사이버 전략에 대한 더 많은 지침을 계속 제공할 것입니다. 2024년에는 국방 구성 요소에 제공되는 더 많은 지침과 동맹국 및 파트너의 사이버 역량을 구축하여 집단적 사이버 복원력을 높이도록 장려하는 계약 지침을 보게 될 것입니다. 러시아-우크라이나 전쟁에서 얻은 교훈은 존 플럼 국방부 우주 정책 담당 차관보의 다음과 같은 논평을 촉발했습니다. “동맹국, 파트너, 업계와 긴밀히 협력하여 분쟁을 억제하고 억제에 실패할 경우 싸워서 승리할 수 있는 올바른 사이버 역량, 사이버 보안, 사이버 복원력을 확보해야 할 필요성을 다시 한 번 확인했습니다.”

Mulcahy: 지속가능성이 전 세계적으로 다시 주목받고 있고, 특히 제28차 당사국 총회(COP28)와 같은 최근의 이니셔티브를 통해 지속가능성, 효율성, 전자/수소/하이브리드 항공 여행과 같은 친환경 기술 개발에 더 많은 관심을 기울일 것입니다. 이 분야에서 많은 스타트업이 등장하고 있는 것은 매우 흥미로운 일입니다. 민간/방위 시장에서 무인항공기(UAV)의 사용 사례가 증가함에 따라 무인항공기 시스템 규제와 관련된 무언가가 결실을 맺게 될지도 모릅니다.

Q: 도구 혁신 – 항공우주 및 방위 엔지니어링 도구 세트의 관점에서 볼 때, 미래 지향적인 기업이 활용하거나 프로세스에 통합하기 위해 노력할 것으로 예상되는 프로세스는 무엇이며 그 이유는 무엇인가요?

Couadau: 모델 기반 시스템 엔지니어링 도구와 방법은 계속 발전하고 있으며 복잡한 항공우주 프로젝트의 핵심 축입니다. 설계 중 주요 지점에 적용되는 제너레이티브 AI도 설계를 가속화하는 핵심 요소입니다.

Bryczek: 미래 지향적인 조직은 이러한 시스템 엔지니어링 영역에 프로세스와 지원 도구를 집중할 것입니다: 디지털 엔지니어링, 모듈식 개방형 시스템 접근 방식(MOSA), 애자일 DevSecOps 개발, 미션 엔지니어링(ME)이 바로 그것입니다. 이러한 각 영역은 시스템 엔지니어링 수명 주기 관리의 측면과 관련이 있으며 최신 기술을 지원하는 도구가 필요합니다. 소프트웨어 코드 버전 관리, 엔터프라이즈 아키텍처 모델링 도구, 요구 사항 도구, 미션 시뮬레이션 도구, 다양한 전문 분석 도구 등 서로 다른 도구 간의 데이터 통합은 성공의 열쇠 중 일부입니다. 최신 버전의 SysML 2.0과 같은 개방형 표준은 오랜 전통의 도구 공급업체와 시장에 처음 진출한 기업 모두에서 새로운 도구 혁신을 주도하고 있습니다. 미션 시뮬레이션과 같은 프로세스는 라이프사이클 초기에 훨씬 더 일찍 수행될 것이며, 기존 접근 방식의 일부 검증 및 검증(V&V) 노력에 드는 비용을 절감할 수 있습니다.

Mulcahy: 2024년에 디지털화를 시작하고 발전시키는 데 중점을 두는 만큼, 사내의 다른 도구와 연결하고 디지털 트윈을 향해 나아가기 위한 디지털 엔지니어링뿐만 아니라 (SysML 2.0에 따른) MBSE에 대해서도 더 많은 논의가 이루어질 것으로 예상합니다.

여기에는 소프트웨어 개발, 부품/시뮬레이션/디테일한 설계 측면을 관리하는 데 도움이 되는 도구뿐만 아니라 유효성 검사 및 검증을 충분히 수행하여 특히 안전에 중요한 시스템의 경우 다양한 업계 의무를 준수함을 입증하는 도구도 포함될 수 있습니다. 이 업계에서 많은 인수합병이 계속 진행됨에 따라 재사용, 협업, 감사 가능성은 점점 더 중요해질 것입니다. 신제품을 설계할 때 누가 변경했는지, 왜 변경했는지, 관련 논의에 대한 기록을 파악하는 것은 처음부터 새로 설계했든 기존 IP를 사용했든 매우 중요한 일이 될 것입니다. 이렇게 하면 복잡성을 이해하는 데 드는 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 지식을 캡처하여 원래 프로젝트에 참여하지 않았던 다른 조직이나 팀에 전달할 수 있습니다.

Q: 내년과 그 이후에 사이버 보안이 항공우주 및 방위 개발에서 어떤 역할을 하게 될까요?

Bryczek: 차량, 인공위성, 상업용 및 군용 항공기, 명령 및 제어를 수행하는 시스템에 이르기까지 모든 유형의 시스템을 개발하는 데 있어 사이버 보안은 다른 어떤 것보다 우선시되고 있습니다. 네트워크에 연결되거나 이동식 케이블을 통해 다른 컴퓨터 시스템에 연결되는 모든 시스템은 공기가 차단된 환경에서 작동하든, 항공기 내부에 내장되어 있든, 공용 인터넷에 연결되어 있든 상관없이 알려진 취약점을 면밀히 조사하고 개발 중에 보안 정책을 준수해야 합니다. DevSecOps 전략은 이제 보안을 개발 이후의 프로세스가 아닌 수명주기의 모든 단계에서 최우선시하고 있습니다. 또한, 그 어느 때보다 많은 조직에서 직원들에게 올바른 사이버 보안 관행에 관한 사람 중심의 교육을 제공하고 있습니다.

Q: 2030년까지 살아남을 항공우주 및 방위 기업과 그렇지 못한 기업의 가장 큰 차이점은 무엇이라고 생각하시나요?

Couadau: 적응력은 중요한 요소입니다. 항공 업계는 우리에게 익숙한 시장 압력 외에도 야심찬 탄소 감축 목표를 달성해야 하는 상황입니다. 국제항공운송협회(IATA)는 2050년까지 매년 1.8기가톤의 탄소를 감축해야 할 것으로 예측하고 있습니다. 지금 이러한 변화를 수용하는 기업은 저탄소 미래에서 성공할 수 있습니다.

Bryczek: 최고의 인재를 유지하고, 설계 비용을 현명하게 지출하며, 성공적인 파트너십 결정을 내리는 항공우주 및 방위 기업은 2030년까지 생존할 수 있을 것입니다.

Mulcahy: 현대적인 업무 방식을 도입하여 프로젝트를 제때/범위에 맞게 제공함으로써 경쟁 우위를 강화해야 합니다.

Q: 항공우주 및 방위 산업에 새롭게 진출하는 기업들에게 어떤 조언을 해주시겠어요?

Bryczek: 신생 스타트업은 처음부터 디자인 사고 원칙을 받아들여야 합니다. 엔지니어, 디자이너, 데이터 과학자와 함께 군인과 같은 최종 사용자를 조기에 참여시켜 협업하면 설계의 요구 사항을 더 빨리 검증하고 새로운 기능이 사용자의 요구를 해결할 수 있습니다. 또한 기업은 AI, 머신 러닝, 3D 프린팅, 멀티스케일 및 멀티피직스 시뮬레이션과 같은 새로운 기술을 수용해야 할 것입니다.

Mulcahy: 끊임없이 변화하는 규정을 준수하기 위해 전문가와 협력하여 규정을 준수할 수 있도록 지원해야 합니다. 업계 전문가의 도움과 안내를 받아 새로운 혁신 제품을 시장에 출시하는 데 집중할 수 있고, 같은 일을 반복하지 않아도 됩니다.

Q: 기업들이 더 많은 관심을 기울였으면 하는 주제는 무엇인가요?

Bryczek: 시스템이 소프트웨어 중심으로 변화함에 따라 보안 규정, 특히 사이버 보안과 관련된 규정은 점점 더 관련성이 높아지고 피할 수 없게 되었습니다. 미국 국립표준기술연구소(NIST), 유럽/중동/아프리카의 네트워크 및 정보 시스템(NIS)과 같은 보안 프레임워크와 사이버보안 성숙도 모델 인증(CMCC)과 같은 사이버보안 프레임워크의 업데이트는 더 이상 정부 기관에만 적용되는 것이 아니라 정부를 위해 업무를 수행하는 모든 계약업체에도 적용됩니다. 개발 및 운영 전반에 걸쳐 보안 관행을 구현하고 애플리케이션에 보안을 설계하는 것은 어렵고 비용이 많이 들지만, 처음부터 그렇게 하지 않으면 장기적으로 더 많은 비용이 들며 경우에 따라서는 시장 출시가 불가능할 수도 있습니다.

Q: 현재 항공우주 및 방위 산업에서 기업들이 하고 있는 가장 큰 실수는 무엇이라고 생각하시나요?

Bryczek: 기업들이 하는 가장 큰 실수는 레거시 도구가 오늘날의 디자인 및 개발 환경에 충분하다고 생각하는 것입니다. 그렇지 않습니다. 레거시 도구는 문서 기반 프로세스를 중심으로 구축되었기 때문에 최신 개발 환경에서 사용되는 모델 기반 또는 시뮬레이션 기술이 아닙니다. 장기적으로 볼 때 최신 툴로 전환하는 것보다 인건비와 라이선스 비용이 더 많이 듭니다.

Mulcahy: 저도 Cary의 의견에 동의합니다. 레거시 도구는 기업의 진정한 협업을 방해하고, 더 이상 지원을 제공할 수 없는 오래된 작업 방식에 맞게 사용자 지정되는 경우가 많습니다.현재와 미래에 더 많은 도구를 사용할 수 있게 되면서 디지털 세상을 향한 열망에 따라 통합을 위한 개방성의 필요성이 그 어느 때보다 중요해졌습니다.

Q: 올해 항공우주 및 방위 산업에서 본 가장 혁신적인 것 중 향후 다른 기업들도 따라 할 것으로 예상되는 것은 무엇인가요?

Couadau: 많은 숙련된 업체들이 이미 디지털 엔지니어링을 도입하여 인증 활동을 간소화하는 자동화된 프레임워크를 마련하고 있습니다. 업계가 이러한 관행을 중심으로 움직일 것으로 예상합니다. 입장권은 비싸지만 시장 출시 시간을 단축할 수 있다는 점에서 그만한 가치가 있습니다.

Bryczek: 제가 개인적으로 본 가장 혁신적인 사례는 한 대형 항공우주 회사가 내부 제너레이티브 AI를 활용하여 사양 개발 및 계획 문서 작성을 지원하는 것이었습니다. 이전에는 작성, 검토, 승인에 4개월이 걸리던 무거운 문서가 단 몇 주 만에 완성되었습니다. AI는 교육 및 시뮬레이션을 비롯한 비즈니스의 다른 많은 영역으로 확산되고 있습니다. 현재 가자지구와 우크라이나의 전투원들은 다양한 방어 전략의 결과를 예측하고 대비 태세를 강화하기 위해 현실적인 훈련 시뮬레이션을 만드는 데 AI를 활용하고 있습니다.

Mulcahy: 보안에 매우 민감한 업계에서 엔지니어링 도구의 총소유비용, 확장성, 성능을 개선하기 위해 클라우드를 도입하는 기업이 점점 더 많아지고 있습니다. 또한, 경계를 허물고 새로운 업무 방식을 정의하기 위해 (종종 시간대와 문화를 초월하여) 함께 협력하는 컨소시엄이 점점 더 늘어날 것으로 예상됩니다. 또한, 획기적인 기술을 개발하기 위해 특정 전문 분야에서 강점을 가진 기업/파트너를 활용하는 조직도 늘어날 것으로 보입니다.

Q: 내년에 항공우주 및 방위 산업에 큰 변수가 있을 것이라고 생각하시나요? 업계에 어떤 영향을 미칠 것이라고 생각하시나요?

Couadau: 새로운 기술, 환경 목표, 지정학적 상황의 변화는 모두 현상 유지에 도전할 수 있는 강력한 힘입니다.

Q: 2024년 항공우주 및 방위 산업의 규제는 어떻게 될 것으로 예상하시나요?
이러한 트렌드가 5년 후에도 여전히 널리 퍼질까요? 10년 후에도?

Couadau: AI와 머신러닝에 관한 첫 번째 표준이 등장할 것으로 예상됩니다. 저희는 SAE ARP6983에 기여하고 있습니다. 이러한 표준은 향후 수십 년 동안 항공 분야에서 안전하고 관찰 가능하며 인증 가능한 AI를 위한 견고한 기반을 마련할 것으로 기대합니다.

Bryczek: 항공우주 및 방위 산업은 파리 협정과 같은 환경 탈탄소화 이니셔티브로 인해 계속해서 도전에 직면하게 될 것입니다. 앞으로 더 많은 일이 있을 것입니다.

Mulcahy: 많은 고객이 항공우주 산업에서 새로운 시스템을 개발하고 있습니다. 예를 들어 무인항공기, 전기 수직 이착륙기(eVTOL), 에어택시 등, 무인항공기 개발뿐만 아니라 하늘에서의 제품 사용을 관리하기 위해 더 많은 규정이 개발되어야 할 것입니다. 또한, 이러한 제품이 일반화되기 시작하면 관련 인프라, 사용 및 소비자 시장에서의 구매에 대한 규제가 마련되어야 할 것입니다.

출시일이 가까워질수록 이러한 규정과 관련된 더 많은 규정이 개발될 것이며, 물론 현재의 규정도 오늘날의 요구에 더 잘 부합하도록 개선될 것입니다.더 많은 글로벌 분쟁이 우리 삶의 최전선에 있고 다른 긴장이 계속 고조됨에 따라 미래의 분쟁에 대비하여 국방 지출이 증가하고 이점을 얻기 위해 새로운 제품이 개발될 것으로 예상합니다.

위와 관련하여 저는 우주가 국방적 의미에서 더 많은 탐험의 영역이 될 뿐만 아니라, 우주 경쟁을 발전시키거나 우주를 정리하는 등 상업화할 수 있는 영역이 될 것으로 봅니다. 이 하위 산업에서 더 많은 스타트업이 나올 것으로 예상합니다.

게시물 작성: Jama Software

소스: 2024 Predictions for Aerospace & Defense Product, Systems, and Software