IT이야기

비기능 요구사항(Non-Functional Requirements, NFR): IT 시스템의 성능과 안정성을 보장하는 핵심 요소

Chiba-in 2025. 2. 26. 16:00

🔹 비기능 요구사항이란?

1. 비기능 요구사항의 정의

비기능 요구사항(Non-Functional Requirements, NFR)은 소프트웨어 시스템의 성능, 보안, 사용성, 확장성 및 안정성과 같은 품질 속성을 정의하는 요소입니다. 이는 시스템이 기능을 수행하는 방식과 환경에 대한 기대치를 명확히 설명하며, 사용자가 기능을 효과적으로 사용할 수 있도록 보장합니다.

✅ 비기능 요구사항의 주요 목표:

  • 시스템의 응답 속도와 처리 성능을 최적화하여 사용자 경험을 개선
  • 데이터 보안과 개인정보 보호를 강화하여 법적 요구사항을 준수
  • 시스템의 확장성과 가용성을 보장하여 비즈니스의 지속성을 확보
  • 사용자의 접근성과 직관성을 강화하여 사용성을 최적화
  • 오류와 예외 상황에 효과적으로 대응하여 시스템의 안정성을 유지

비기능 요구사항은 SDLC(Software Development Life Cycle) 및 PMBOK(Project Management Body of Knowledge)의 요구사항 정의 및 분석 단계에서 핵심적으로 다루어지며, ISO/IEC 25010 국제 표준에서 권장하는 소프트웨어 품질의 주요 요소입니다.

🔹 비기능 요구사항의 주요 구성 요소

✅ 1. 성능 요구사항(Performance Requirements)

  • 시스템의 응답 시간, 처리 속도 및 동시 사용자 수를 정의
  • 성능 지표를 통해 시스템의 성능을 측정하고 모니터링

예시:

  • AI 기반 고객 지원 시스템:
    • 사용자의 질문에 1초 이내로 응답해야 한다.
    • 시스템은 초당 1,000건 이상의 요청을 처리할 수 있어야 한다.

✅ 2. 보안 요구사항(Security Requirements)

  • 데이터 보호와 접근 제어를 통해 시스템의 기밀성과 무결성을 보장
  • 법적 규제와 보안 표준을 준수하여 리스크를 최소화

예시:

  • 네트워크 보안 강화 프로젝트:
    • 모든 데이터는 AES-256 암호화 방식으로 보호되어야 한다.
    • 사용자 인증은 다단계 인증(MFA)을 통해 수행되어야 한다.

✅ 3. 사용성 요구사항(Usability Requirements)

  • 사용자가 시스템을 쉽게 이해하고 사용할 수 있도록 직관적인 UI와 UX를 제공
  • 접근성을 고려하여 다양한 사용자 그룹이 시스템을 이용할 수 있도록 보장

예시:

  • ERP 시스템 도입 프로젝트:
    • 사용자는 3번 이내의 클릭으로 주요 기능에 접근할 수 있어야 한다.
    • UI는 화면 해상도와 기기에 관계없이 동일한 경험을 제공해야 한다.

✅ 4. 확장성 요구사항(Scalability Requirements)

  • 사용자 수와 데이터 처리량의 증가에 따라 시스템이 안정적으로 확장될 수 있도록 보장
  • 하드웨어와 소프트웨어의 업그레이드가 용이하도록 설계

예시:

  • 빅데이터 분석 플랫폼:
    • 데이터 처리량이 현재의 10배로 증가해도 성능 저하 없이 작동해야 한다.
    • 클라우드 환경에서 서버를 자동으로 확장 및 축소할 수 있어야 한다.

✅ 5. 가용성 요구사항(Availability Requirements)

  • 시스템이 장애 없이 지속적으로 운영될 수 있도록 가용성을 보장
  • 중단 시간이 최소화되도록 설계 및 유지보수

예시:

  • 클라우드 기반 데이터 플랫폼:
    • 시스템의 가용성은 연중무휴 99.9% 이상이어야 한다.
    • 장애 발생 시 자동으로 복구되며, 최대 복구 시간(RTO)은 5분 이내다.

✅ 6. 안정성 요구사항(Reliability Requirements)

  • 시스템이 오랜 기간 동안 안정적으로 작동하며 예외 상황에서도 신뢰성을 유지
  • 하드웨어와 소프트웨어의 결함이 사용자에게 영향을 미치지 않도록 설계

예시:

  • 자율주행 차량의 AI 시스템:
    • 시스템은 24시간 연속 작동 시에도 오류 없이 유지되어야 한다.
    • 주요 구성 요소가 고장나더라도 차량의 기본적인 기능은 유지된다.

✅ 7. 유지보수성 요구사항(Maintainability Requirements)

  • 시스템의 코드와 인프라가 쉽게 유지보수 및 업데이트될 수 있도록 설계
  • 문제가 발생했을 때 신속하게 수정 및 재배포가 가능해야 함

예시:

  • ERP 시스템 도입 프로젝트:
    • 새로운 기능 추가 시 기존 코드에 영향을 최소화해야 한다.
    • 오류 발생 시 평균 복구 시간(MTTR)은 30분 이내로 제한한다.

✅ 8. 호환성 요구사항(Compatibility Requirements)

  • 시스템이 다양한 운영체제, 브라우저 및 기기에서 정상적으로 작동하도록 보장
  • 기존 시스템 및 외부 소프트웨어와의 통합이 원활하게 이루어져야 함

예시:

  • AI 기반 고객 지원 시스템:
    • 시스템은 Windows, macOS 및 Linux 환경에서 동일하게 작동해야 한다.
    • 웹 브라우저는 Chrome, Firefox, Edge 및 Safari를 지원해야 한다.

✅ 9. 법적 및 규제 요구사항(Legal and Regulatory Requirements)

  • 시스템이 개인정보 보호와 보안에 관한 법적 요구사항을 준수해야 함
  • 국제 표준과 업계 규정을 따르며 법적 리스크를 최소화

예시:

  • 네트워크 보안 강화 프로젝트:
    • 시스템은 GDPR 및 ISO 27001 규정을 준수해야 한다.
    • 사용자의 개인정보는 승인된 사용자만 접근할 수 있어야 한다.

🔹 비기능 요구사항의 주요 단계

1. 요구사항 수집 및 식별(Requirements Elicitation and Identification)

✅ 정의:

  • 사용자와 이해관계자로부터 시스템의 성능, 보안 및 사용성에 대한 요구사항을 수집
  • 인터뷰, 워크숍 및 설문조사를 통해 주요 요구사항을 파악

📌 IT 사례:

  • AI 기반 고객 지원 시스템:
    • 고객 서비스 팀과의 인터뷰를 통해 응답 속도와 보안 요구사항을 식별
    • 사용자의 피드백을 통해 시스템의 사용성과 접근성에 대한 기대를 수집

2. 요구사항 분석 및 정의(Requirements Analysis and Definition)

✅ 정의:

  • 수집된 요구사항을 분석하여 시스템의 성능, 보안 및 사용성 지표를 정의
  • 요구사항 간의 상호작용과 영향을 고려하여 최적의 성능을 보장

📌 IT 사례:

  • 클라우드 기반 데이터 플랫폼:
    • 초당 1,000건 이상의 데이터 처리 속도와 99.9%의 가용성을 보장
    • 데이터는 암호화된 상태로 전송 및 저장되며 접근 권한은 제한됨

3. 요구사항 문서화 및 모델링(Requirements Documentation and Modeling)

✅ 정의:

  • 분석된 요구사항을 체계적으로 문서화하여 개발팀과 이해관계자에게 공유
  • 성능, 보안 및 사용성 지표를 명확히 정의하여 검증 가능성을 확보

📌 IT 사례:

  • ERP 시스템 도입 프로젝트:
    • 사용자가 주요 기능에 3번 이내의 클릭으로 접근할 수 있도록 UI를 설계
    • 데이터 전송 속도와 보안 요구사항을 명확히 문서화하여 시스템의 일관성을 유지

4. 요구사항 검증 및 승인(Requirements Verification and Approval)

✅ 정의:

  • 이해관계자와의 검토 회의를 통해 비기능 요구사항의 정확성과 타당성을 확인
  • 승인된 요구사항은 프로젝트의 공식 문서로 사용되며 개발의 기준이 됨

📌 IT 사례:

  • 빅데이터 분석 플랫폼:
    • 데이터 처리 속도와 보안 요구사항을 주요 이해관계자가 검토 및 승인
    • 승인된 요구사항에 따라 개발 일정과 자원 배분을 계획

5. 요구사항 구현 및 테스트(Implementation and Testing)

✅ 정의:

  • 정의된 요구사항에 따라 시스템을 구현하고 성능, 보안 및 사용성을 테스트
  • 부하 테스트와 침투 테스트를 통해 시스템의 안정성과 보안을 검증

📌 IT 사례:

  • 네트워크 보안 강화 프로젝트:
    • 데이터 전송 속도와 보안 설정을 성능 테스트로 검증
    • 외부 침투 테스트를 통해 시스템의 보안성을 확인

6. 유지보수 및 변경 관리(Maintenance and Change Management)

✅ 정의:

  • 운영 중에 발견된 성능 저하와 보안 취약점을 수정하여 시스템을 지속적으로 개선
  • 변경 관리 절차를 통해 요구사항의 변경으로 인한 리스크를 최소화

📌 IT 사례:

  • 자율주행 차량의 AI 시스템:
    • 소프트웨어 업데이트 시 기존 기능에 영향을 최소화하도록 코드 구조를 최적화
    • 보안 패치는 즉시 적용되며 변경 사항은 문서화하여 개발팀과 공유

🔹 비기능 요구사항의 주요 도구와 소프트웨어

1. 요구사항 관리 도구(Requirements Management Tools)

  • Jira, Confluence, IBM DOORS, Microsoft Azure DevOps를 사용하여 비기능 요구사항을 수집, 분석 및 추적

2. 성능 테스트 도구(Performance Testing Tools)

  • Apache JMeter, LoadRunner, Gatling을 사용하여 시스템의 응답 시간과 부하 처리 능력을 검증

3. 보안 테스트 도구(Security Testing Tools)

  • OWASP ZAP, Burp Suite, Nessus를 사용하여 웹 애플리케이션과 네트워크의 보안 취약점을 점검

4. 사용자 경험 및 접근성 도구(User Experience and Accessibility Tools)

  • Google Lighthouse, Axe Accessibility, Wave를 사용하여 웹사이트의 사용성과 접근성을 평가

5. 시스템 모니터링 도구(System Monitoring Tools)

  • AWS CloudWatch, New Relic, Splunk를 사용하여 시스템의 성능과 가용성을 실시간으로 모니터링

🔹 비기능 요구사항의 주요 원칙

✅ 1. 명확성과 측정 가능성(Clarity and Measurability)

  • 모든 비기능 요구사항은 명확히 정의되며 측정 가능한 지표로 표현되어야 함

✅ 2. 일관성과 신뢰성(Consistency and Reliability)

  • 시스템은 모든 상황에서도 일관된 성능과 안정성을 유지해야 함

✅ 3. 보안성과 개인정보 보호(Security and Privacy)

  • 데이터 보호와 접근 제어를 통해 사용자의 개인정보를 안전하게 관리해야 함

✅ 4. 확장성과 가용성(Scalability and Availability)

  • 사용자 수와 데이터 처리량의 증가에도 시스템이 안정적으로 작동해야 함

✅ 5. 유지보수성과 변경 용이성(Maintainability and Changeability)

  • 시스템의 코드와 인프라는 쉽게 유지보수 및 변경될 수 있어야 함

🔹 비기능 요구사항의 주요 이점

✅ 1. 시스템의 성능과 안정성 보장:

  • 명확한 성능 요구사항을 통해 시스템의 응답 속도와 처리 능력을 최적화

✅ 2. 보안성과 신뢰성 강화:

  • 데이터 보호와 접근 제어를 통해 시스템의 보안성과 신뢰성을 보장

✅ 3. 사용자 만족도와 접근성 개선:

  • 직관적인 UI와 접근성 요구사항을 통해 사용자의 경험을 최적화

✅ 4. 유지보수 비용과 리스크 최소화:

  • 유지보수성과 변경 용이성을 통해 시스템의 유지보수 비용과 리스크를 최소화

✅ 5. 법적 요구사항과 규제 준수:

  • 국제 표준과 법적 규정을 준수하여 법적 리스크를 최소화

🔹 비기능 요구사항을 통한 성공 사례

1. 애플(Apple) – iOS 소프트웨어의 비기능 요구사항 적용

📌 전략:

  • iOS의 보안성과 사용성을 최우선으로 고려하여 비기능 요구사항을 정의
  • 앱의 성능과 안정성을 보장하기 위해 철저한 성능 테스트를 실시

✅ 성과:

  • 명확한 비기능 요구사항을 통해 iOS의 보안성과 사용자 경험을 지속적으로 개선

2. 테슬라(Tesla) – 자율주행 시스템의 비기능 요구사항 관리

📌 전략:

  • 자율주행 시스템의 성능과 안정성을 보장하기 위해 비기능 요구사항을 체계적으로 관리
  • 실시간 데이터 처리와 보안을 최우선으로 고려하여 시스템을 설계

✅ 성과:

  • 비기능 요구사항을 통해 자율주행의 신뢰성과 정확도를 보장하여 사용자의 안전을 확보

3. 스페이스X(SpaceX) – 로켓 발사 시스템의 안정성 요구사항

📌 전략:

  • 로켓의 성능과 안정성을 보장하기 위해 비기능 요구사항을 체계적으로 정의
  • 각 단계마다 성능과 보안을 검증하여 결함을 사전에 예방

✅ 성과:

  • 비기능 요구사항을 통해 로켓의 성공적인 발사와 임무 수행을 보장

📌 결론

✅ 비기능 요구사항은 IT 시스템의 성능과 안정성을 보장하여 프로젝트의 성공을 보장하는 핵심 요소이다.
✅ 응답 속도, 보안, 사용성, 확장성 및 가용성과 같은 품질 속성을 명확히 정의하여 시스템의 신뢰성과 사용자 경험을 극대화할 수 있다.
✅ 명확한 비기능 요구사항을 통해 개발팀은 성능과 보안을 최적화하며, 유지보수 비용과 리스크를 최소화할 수 있다.
✅ 애플, 테슬라, 스페이스X와 같은 글로벌 기업들은 비기능 요구사항을 체계적으로 관리하여 경쟁력 있는 소프트웨어를 개발했다.
✅ AI와 클라우드 기반의 모니터링 및 테스트 도구의 발전으로 미래의 비기능 요구사항 정의는 더욱 정밀하고 실시간으로 최적화될 것이다.