TRL(Technology Readiness Level) 기술성숙도

TRL(Technology Readiness Level) 기술성숙도

TRL 이란?

TRL(Technology Readiness Level)이란 해당 기술이 실제로 응용되어 쓰일 수 있기까지 어느 정도 준비가 되었는지를 확인하는 정량적인 수준을 의미하며 통상적으로 업계에서는 `기술성숙도`라고 정의하고 있다.

 

TRL의 필요성

TRL은 다양한 기술 및 산업분야에서 특정 기술의 성숙도를 평가하거나, 서로 다른 기술 유형간 성숙도를 비교하기 위한 측정 시스템으로 활용되고 있다. 그렇기 때문에 상호 기술 성숙도에 대한 정보를 원만하게 교류하고 혼돈을 줄이기 위해서는 주관적인 지표가 아닌, 일관성 있는 객관적 지표가 필요하기 때문이다.

 

TRL에 대한 연구

1970년대 NASA에서 항공우주 기술개발 분야에 활용하기 위해 구체화 되어 현재의 9단계 형태로 발전하였다. 이후 1990년대부터 미국 국방성(DoD, Departmentof Defense)에서 활용하기 시작하였고, 2000년대 일본, 프랑스 등의 국가에서 활용되기 시작했다.

기술준비도는 요소기술의 준비도를 판단할 수 있는 평가척도로 활용하고 있으나, 평가 대상의 관점에서 필요에 따라 다양한 형태로 변형되어 사용되기도 한다. Smith 등은 무기체계의 복잡한 기술이 시스템과 연결될 때 전체 통합시스템 관점에서 평가되어야 한다는 점을 제시하며 SRL(System Readiness Level)을 제안하였고, Sauser 등은 우주, 국방 등 여러 기술의 융합관점에서 평가되어야 한다는 점을 제시하며 IRL(Integration Readiness Level)을 제안하기도 하였다.

배윤호 등은 무기체계 획득을 위해 기술성숙도, 또는 통합 관계에 대한 측정, 평가 방안을 제시하였고, 국방과학기술의 기술이전 결정 등을 위한 TRL 측정연구를 수행하였다. 안병철 등은 무기체계를 중심으로 SRL, TRL,IRL에 대해 사례연구를 수행하는 등 국방분야에서는 TRL에 대한 연구가 활발하게 수행되고 있다.

국방분야 이외에도 서정하 등은 부품소재개발사업에 대해TRL을 적용하는 방법을 연구하였고, 홍진원 등은 델파이기법을 활용하여 TRL을 특정 연구개발 사업단에 적용하는 등 국가연구개발 사업의 사업관리 관점에서 기술준비도를 연구한 사례가 있다. 또한 김남균 등은 건설교통 분야 R&D의 실용화 향상을 위해 기술성숙도 기반의 평가모델 수립에 관해 연구한 바 있다.

또한 이만표외 2명은 임상시험 등 제도적 특성으로 인해 기존 연구를 의료기기 분야에 적용하기에는 제한적이며, 평가지표를 도출하기에 한계가 있을 것으로 판단하고 의료기기 사업 분야 중심으로 TRL을 이용한 R&D 프로젝트 성과 평가지표 개발한 바 있다.

 

예시1) NASA의 기술준비도 9단계

TRL 1 기초 이론이 발견 및 보고됨
TRL 2 기술 개념 및 활용 방안이 형성됨
TRL 3 핵심 기능 및 (또는) 특성에 대한 측정 및 실험을 통한 검증
TRL 4 실험실 환경에서 구성요소 및 (또는) 작동회로에 대한 타당성 검증
TRL 5 유사환경에서 구성요소 및 (또는) 작동회로에 대한 타당성 검증
TRL 6 유사환경에서 시스템/하위시스템 모델 또는 프로토타입의 시연
TRL 7 실제 환경에서 시스템 프로토타입의 시연
TRL 8 실제 시스템의 완성, 테스트 및 시연을 통한 작동 여부의 인증
TRL 9 성공적인 임무 운용을 통한 실제 시스템의 작동 입증

 

예시2) 국방과학연구소 및 방위사업청 

출처:기술성숙도 평가(TRL) 업무지침 [방위사업청예규 제72호, 2012. 10. 26., 일부개정]
TRL 1 : 기본원리 이해

TRL 2 : 기술개념 형성 및 응용분야 식별

TRL 3 : 주요 기능에 대한 분석/실험 또는 특성에 대한 개념입증

TRL 4 : 실험실 환경에서 구성품 또는 실험용 조립품 수준의 성능 입증

TRL 5 : 유사 운용환경에서 구성품 또는 실험용 조립품 수준의 성능 입증

TRL 6 : 유사 운용환경에서 체계/부체계 모델 또는 시제품의 성능시험

TRL 7 : 운용환경에서 체계 시제품의 성능 시연

TRL 8 : 시험 및 시범을 통해서 실체계의 완성 및 입증

TRL 9 : 성공적인 임무 운용을 통한 실체계의 입증

 

예시3) ETRI(한국전자통신연구원)

TRL 1 : 기초 이론/실험 - 기초이론 정립 단계

TRL 2 : 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념정립 - 기술개발 개념 정립 및 아이디어에 대한 특허 출원 단계 

TRL 3 : 실험실 규모의 기본성능 검증 - 실험실 환경에서 실험 또는 전산 시뮬레이션을 통해 기본성능이 검증될 수 있는 단계, 개발하려는 부품/시스템의 기본 설계도면을 확보하는단계

TRL 4 : 실험실 규모의 소재/부품/시스템 핵심성능 평가 - 시험샘풀을 제작하여 핵심성능에 대한 평가가 완료된 단계,
3단계에서 도출된 다양한 결과 중에서 최적의 결과를 선택하려는 단계, 컴퓨터 모사가 가능한 경우 최적화를 완료하는 단계

TRL 5 : 확정된 소재/부품/ 시스템시작품 제작 및 성능 평가 - 확정된 소재/부품/시스템의 실험실 시작품 제작 및 성능 평가가 완료된 단계, 개발 대상의 생산을 고려하여 설계하나 실제 제작한 시작품 샘플은 1~수개 미만인 단계, 경제성을 고려하지 않고 기술의 핵심성능으로만 볼 때, 실제로 판매가 될 수 있는 정도로 목표 성능을 달성한 단계

TRL 6 : 파일롯 규모 시작품 제작 및 성능 평가 - 파일롯 규모(복수 개~양산규모의 1/10정도)의 시작품 제작 및 평가가 완료된 단계, 파일롯 규모 생산품에 대해 생산량, 생산용량, 불량률 등 제시 파일롯 생산을 위한 대규모 투자가 동반되는 단계, 생산기업이 수요기업 적용환경에 유사하게 자체 현장테스트를 실시하여 목표 성능을 만족시킨 단계, 성능 평가 결과에 대해 가능하면 공인인증 기관의 성적서 확보

TRL 7 : 신뢰성평가 및 수요기업 평가 - 실제 환경에서 성능 검증이 이루어지는 단계, 부품 및 소재개발의 경우 수요업체에서 직접 파일롯 시작품을 현장 평가(성능 및 신뢰성 평가), 가능하면 인증기관의 신뢰성 평가 결과 제출

TRL 8 : 시제품 인증 및 표준화 - 표준화 및 인허가 취득 단계

TRL 9 : 사업화 - 본격적인 양산 및 사업화 단계, 6-시그마 등 품질관리가 중요한 단계

 

예시4) 의료기기 개발 Gate에 따른 성과 평가지표(Performance Measure Index in each Gate.)

출처: TRL을 이용한 R&D 프로젝트 성과 평가지표 개발-의료기기 사업을 중심으로 이만표외 2명

Gate 1 PMI 1 기술개념에 대한 논문, 특허
Gate 2 PMI 2 실험실 단계에서 수행된 실험의 타당성 평가 리포트
Gate 3 PMI 3 실험실 단계에서 설계된 구성요소, 작동회로의 공인 성능평가 리포트
Gate 4 PMI 4 시작품 단계에서 수행된 비인간 대상 임상적 타당성 평가 결과
Gate 5 PMI 5 최종 설계된 제품의 임상시험에 대한 승인 결과
Gate 6 PMI 6 최종 설계된 제품의 사람 대상 임상적 타당성 평가 결과 및 당국의 허가

 

TRL에 대한 문제인식

위에서 언급한 것처럼 다양한 산업 및 기술분야에서 서로 다른 TRL을 사용하고 있다.

이로 인하여 기술이전 분야에서는 기술의 공급자와 수요자간 서로 다른 TRL(기술성숙도) 지표를 두고 시장거래가 이루어지고 있어 혼란을 야기하고 있다.

따라서 향후, 다양한 기술 및 산업분야에서도 일관성 있게 적용되어 사용할 수 있는 TRL의 표준화 연구 및 객관적 지표 개발에 대한 연구가 시급하다하겠다.