최근 들어 K계열 무기체계(K-9 자주포, K-11 복합소총, K-2 차기전차 등) 품질결함, 신형 전투복 대량하자 발생 등 군에서 사용되는 군수품 전 분야에 걸쳐 다양한 품질문제가 발생하고 있다(DongA 2014). 이러한 군수품 품질에 대한 신뢰도 저하는 13년 및 14년 군수품 시험성적서 위·변조 사례 적발로 인해 절정에 다다랐다(Yonhap 2014). 피복·식재료 등의 전력지원체계부터 전차, 헬기, 전투기 등의 무기체계까지 광범위하게 약 241개 업체에서 2,749건의 군수품 성능에 대한 보증서류인 시험성적서를 위변조 하였음이 확인되었다. 더욱 놀라운 사실은 이러한 조사결과는 최근 7년간(‘07 ~ ’13) 군에 납품된 공인기관에서 발급한 시험성적서 만을 대상으로 하였다는 점이다. 즉, 해당 조사기간 이전에도 성능이 미달되었으나 이를 위변조하여 군에 납품했을 가능성의 존재 및 기타 성적서(업체자체발행 성적서, MIL-Sheet, Certificate of Conformance 서류 등)들 역시 위변조 가능성에서 자유롭지 못하다는 점이다. 이러한 문제가 발생한 원인중 하나는 업체(협력업체 포함)의 품질경영시스템 관리 실패라고 여겨진다.

방위사업청(이하 방사청)을 통해 중앙 조달되는 군수품에 대해 주도적으로 품질보증업무를 수행하는 국방기술품질원(이하 기품원)은 이러한 문제점에 대응하고자 개발단계 무기체계의 양산성 평가를 위한 제조성숙도 평가제도 도입, 공인기관 시험성적서 위·변조 원천 차단을 위한 시험성적서 정보체계 구축, 협력업체에 대한 품질확인 및 지원을 위한 품질기동지원반 운영 등 여러 가지 대책들을 수립하고 실행중이다(DAPA-1 2014.05.23, DTaQ-1 2015, Kookbang 2015). 하지만 군수품 품질문제는 매년 지속적으로 제기되었으며, 기품원의 품질보증대상도 군수품의 종류 및 물량이 사회·기술 변화에 따라 빠르게 복잡·다양해짐에 따라 현재의 제한된 자원(기품원 인력 및 시간)으로 수행하기에는 한계가 존재한다고 여겨진다.

본 논문의 구성은 다음과 같다. 2장에서는 문헌검토를 실시하였으며, 2.1절에서는 군수품에 대한 기품원의 정부품질보증절차 및 방사청의 지침을 검토하였고, 현재의 규정에 따른 한계 및 문제점들을 식별하였다. 또한 2.2절에서는 관련 선행 연구결과들과 품질검사 혹은 품질보증업무를 수행하는 국·내외 대표적인 기관 두 곳(미 국방성 산하의 Defense Contract Management Agency(이하 DCMA)　및 조달청 산하의 조달품질원)의 업무규정을 검토하여 기품원 차원에서 벤치마킹이 필요한 부분에 대하여 검토하였다. 이어서 3장에서는 기품원의 규정 중 가장 많은 소요시간 및 업무비중을 차지하는 제품확인감사 규정의 효율성을 올릴 수 있는 방안을 제시하였다. 4장에서는 임의의 군수품 두 사례에 대해 본 논문에서 제안한 방법을 적용하여 효과성을 검증해 보았으며, 마지막 5장에서는 결론 및 향후 연구방향에 대해서 논하였다.

참고로 본 논문에서 인용한 미 국방성 DCMA, 조달청 조달품질원, 방사청 및 기품원의 업무규정들은 인터넷망에 공개된 자료를 토대로 획득하여 분석하였음을 알려둔다.

기품원이 수행하는 정부품질보증활동을 위한 샘플링 방법 및 적용기준을 정하기 위해서는 다음과 같은 세 가지 요소들을 고려해야 한다. 첫 번째는 업무의 효율성 달성이며, 두 번째는 샘플링 수행에 대한 객관성 확보이며, 마지막 세 번째는 무결점 군수품 품질확보에 기여해야 한다는 점이다. 본 단락에서는 해당 요소들에 대해 추가 설명을 기술하고, 이후 이러한 요소들이 반영된 샘플링 방법 및 적용기준을 제시하고자 한다.

먼저 고려해야 할 사항으로 기품원의 품질보증 활동은 생산이 완료된 제품에 대한 검사개념의 제품확인감사가 아닌 확인개념의 제품확인감사라는 점이다. 이는 현실적으로 기품원의 직원들이 대부분 출장을 통한 품질보증업무를 수행한다는 점과 연관이 있다. 즉 샘플링을 통한 제품확인감사는 최대 ○시간 이내에 수행 가능해야 한다는 점이다. 만일 제품확인감사에서 많은 시간이 소요되면 보다 중요한 군수업체의 프로세스 검증 및 품질경영시스템 평가가 소홀이 될 수밖에 없다.

두 번째는 샘플링을 통한 제품감사를 수행할 경우 명확한 기준이 존재하여 누가 수행하더라도 동일한 샘플수와 합격판정개수가 나와야 한다는 점이다. 앞에서 언급한 바와 같이 이와 관련된 명확한 샘플링 기준이 없음으로 기품원이 수행하는 업무 관련, 일부 군수업체의 불만이 존재하는 것이 현실이다. 물론 업체의 기술수준 및 환경에 따라 제품확인감사에 따른 샘플수의 변동이 필요한 경우도 존재할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 이러한 경우에 대해 검사엄격도 개념을 활용하여 해결책을 제시하고자 한다. 본 연구에서 제시하는 검사엄격도는 업체의 납품 및 계약실적 등을 고려한 형태의 기준이다.

마지막으로 본 논문에서 제시하는 샘플링 기준은 시료 수는 기존의 샘플링 방법과 유사하지만, 합격판정 기준은 모두 0로 가져가는 소위 “Accept on Zero” 샘플링 방법을 제안하고자 한다. 이는 무결점 품질을 확보하고자 하는 기품원의 미션과도 부합할 것이다. 또한 샘플들에서 측정한 데이터들이 모두 규격을 충족하였어도, 편차가 평균값의 10%보다 크다면 이를 기각하도록 설계하고자 한다. 이에 대한 세부 설명은 본 절 후반부에 다시 이어서 한다.

본 논문에서 제안하는 기품원의 정부품질보증활동 샘플링 방식은 Table 5와 같이 검사하고자 하는 항목의 중요도에 따라 세 가지로 검사항목을 나눈다.

먼저 샘플링 검사방법은 KS Q ISO 2859-1 계수형 샘플링 검사방식을 채택하는 것으로 설계하였다. 일반적으로 계량형 샘플링 검사방식(MIL-STD-414, ANSI Z1.9 및 KS A ISO 3951 등)이 계수형 샘플링 검사방식보다 샘플수가 적으며 데이터의 활용이 가능하다는 장점을 가지고 있다고 알려져 있으나, 데이터의 정규분포 가정의 충족/품질 특성 데이터들 간의 독립성 충족/합부판정을 내리기 위해 별도의 계산도구 필요 등의 이유로 인해 현장에서 적용하기는 어려운 점이 존재한다. KS Q ISO 2859-1을 적용한 세부 샘플링 적용기준은 아래 Table 6과 같이 제시하고자 한다.

기본적으로 본 논문에서 제안한 샘플링의 합격판정기준은 모두 0(Accept on Zero)을 적용한다. 또한 업체의 품질수준, 납품 및 계약이력 등을 반영하여 샘플개수를 차등화하기 위해, 가장 최근 1년의 납품기간 동안의 사용군으로부터의 발생한 사용자 불만 발생건수, 업체의 납품지체 발생실적, 기품원에서 업체에게 발행한 시정조치 요구건수(CAR, Corrective Action Report), 국방품질경영시스템(DQMS, Defense Quality Management System) 부적합 발행건수 등을 고려하여 보통검사 및 까다로운 검사로의 엄격도 전환이 가능케 하였다(Table 7).

마지막으로 로트에서 추출된 샘플들에 대한 데이터들을 측정하여, 샘플 데이터들의 편차가 평균의 10%보다 클 경우는 해당 로트에 대해 부적합 판단을 내리도록 설계하였다. 이는 제품 간의 편차를 줄이려는 계량형 샘플링 검사 방법의 장점을 벤치마킹한 부분이다.

본 절에서 설명한 내용을 흐름도로 그리면 Figure 1과 같다.

본 절에서는 2장 문헌연구에서 검토하였던 탄약을 포장하는 지환통의 비파괴검사항목(관능검사 항목)과 불고기 패티의 파괴검사항목(이화학검사 항목)에 대하여 조달품질원의 샘플링 검사기준을 적용했을 경우와 본 논문에서 제안한 샘플링 검사기준을 적용했을 경우와 차이에 대해서 비교해 보고자 한다.

ㅇㅇ군수업체에서 지환통을 생산하며 로트크기는 16,000개라고 가정하자. 지환통의 검사항목 중 비파괴검사인 외경의 ‘길이’ 검사항목에 대해 조달품질원과 본 논문의 샘플링 검사기준을 적용하여 비교하면 Table 8과 같다. 결론적으로 본 논문에서 제안한 샘플링 기준을 적용하면 샘플수는 약 1/10로 줄일 수 있음을 알 수 있다. 또한 불량률 별 로트의 수락확률을 비교하면 Figure 2와 같다(단, 수락확률은 이항분포를 사용하여 계산함).

동일한 절차를 통해 불고기 패티에 대해 로트크기가 300,000이라고 가정하고, 품질기준 중 조지방 검사항목에 대해 조달품질원과 본 논문의 샘플링 검사기준을 적용하여 비교하면, Table 9 및 Figure 3과 같다.

본 문단의 실험결과를 요약하면, 동일한 생산량 및 검사항목에 대해 PQMS의 샘플링 기준과 본 논문에서 제안한 샘플링 기준을 적용하여 비교하면 샘플수는 본 논문에서 제안한 방법이 적게 소요된다. 반면 그에 따른 수락확률은 경우마다 차이가 존재할 수 있겠지만, 본 논문의 합부판정기준이 Accept on Zero를 따름에 따라 OC곡선의 커브가 보다 급격해진 것으로 여겨진다.

따라서 본 논문에서 제안한 샘플링 방법은 생산자 입장에서 수락으로 판정해야 할 소위 ‘좋은 로트’를 합격으로 판정할 확률은 PQMS 보다 높지만, 소비자 입장에서 거부로 판정해야 할 소위 ‘좋지 않은 로트’를 합격시킬 확률값 역시 PQMS 보다 높아진다는 한계가 존재한다.

샘플수 및 합격판정기준이 바뀜에 따라 생기는 이러한 문제를 극복하기 위해 중장기적으로는 샘플링 검사방법을 현재의 계수형 샘플링 방식에서 KS Q ISO 3951과 같은 계량형 샘플링 방식으로 변경하는 방법의 적용을 검토해 보는 것도 필요할 것이다.

하지만, 현재 대부분의 국방규격 및 기술자료에서는 KS Q ISO 2859-1 계수형 샘플링 검사방법을 인용하여 현장에서 적용함에 따라, 일순간 제품확인감사업무에 계량형 샘플링을 적용하기는 곤란하다. 또한 본 논문의 주요 목적은 현재 2859-1을 제대로 적용하지 못해 생기는 문제점들에 대해 올바른 적용기준을 수립하는 것이므로, 계량형 샘플링의 국방분야 적용을 위한 연구는 본 논문의 연구범위를 벗어난다고 판단된다.

다만 중장기적으로는 계량형 샘플링 검사방식으로의 전환이 반드시 필요하며, 이를 위한 데이터 정규성 및 독립성 판정 기준 수립 등 역시 선행 정립이 필요하다고 판단된다.

본 논문에서는 군수품에 대한 정부품질보증활동을 수행하는 국방기술품질원의 제품확인감사방법에 대한 효율성을 높일 수 있는 방안을 제시하였다. 먼저 기품원의 국방품질경영업무규정에 대한 검토를 토대로 발생가능한 문제점을 도출하였다. 또한 품질검사 관련 업무를 수행하는 국내·외 두 기관(조달청 조달품질원 및 미 국방성 산하의 DCMA)의 제품확인감사 규정을 검토하여 현재 기품원의 업무규정에서 보완이 필요한 사항을 식별하였다.

또한 현재의 방사청 지침 및 기품원의 업무규정에 명확하지 않은 샘플링 제품감사 방법 및 기준을 기품원의 현실에 맞게 명확화 하였다. 이를 위하여 KS Q ISO 2859-1 수월한 2회 샘플링 검사 테이블을 활용하였고, 실제 두 사례에 적용하여 수락확률 및 OC 곡선을 작성하여 그 효과성을 검증하였다. 또한 기품원의 조직 미션은 무결점 군수품 확보에 부합하도록 "Accept on Zero“ 샘플링 개념을 도입하였다.

만일 군수업체의 품질이 안정되었으며, 업체의 통계적 공정관리 능력이 충분하다면 축차 샘플링 검사 및 계량형 샘플링 검사의 도입에 대한 검토 및 준비가 필요할 것으로 판단된다. 또한 현재의 기품원의 품질보증대상은 군수품 전 영역에 걸쳐 존재하므로, 전력지원체계 혹은 무기체계 분야별로 특화된 샘플링 방법의 도입도 검토가 필요하다고 생각된다.