Fifty Years of Specification Completeness: What Aviation Certification Tells AI Governance About Epoch Limits, Proof Surfaces, and the Structural Gap

기술 요약: 50년의 명세 완전성 (Fifty Years of Specification Completeness)

문제 제기
본 논문은 인공지능(AI) 거버넌스의 결정적인 구조적 격차를 식별한다. 항공 소프트웨어 인증은 지난 30년 동안 거버넌스 명세를 규율하기 위해 엄격한 구조적 요구사항을 강제해 온 반면, AI 거버넌스에는 그에 상응하는 요구사항이 존재하지 않는다. 항공 분야(특히 DO-178C 및 DO-330 하에서)에서 소프트웨어 요구사항은 증명 가능하게 완전하고, 추적 가능하며, 검증 가능해야 하는 "일급 산출물(first-class artifact)"이다. 불필요한 코드나 문서화되지 않은 동작은 인증 결함(finding)으로 간주된다.

이와 대조적으로, 시스템 프롬프트, AGENTS.md 파일, 또는 태스크 엔벨로프(task envelopes)와 같은 AI 거버넌스 산출물은 구조적 완전성을 충족하지 못한 채 배포될 수 있다. 이러한 산출물들은 종종 성공의 정의, 검증 메커니즘, 범위 경계, 또는 만료 조건이 결여되어 있다. 항공 커뮤니티(CoDANN 및 NPA 2025-07을 통해)는 DO-178C의 결정론적 추적성이 시스템 레벨에서의 비결정론적 AI 시스템에는 적용되지 않는다는 점을 인정하고 있으나, 본 논문은 그 구조적 요구사항이 문서 레벨에서는 여전히 전이 가능하다는 점을 주장한다. 거버넌스 산출물 자체는 정적인 저자 시점의 객체이며, 그 구조적 속성은 그것이 규율하는 확률론적 시스템과는 독립적으로 평가될 수 있기 때문이다.

방법론
본 연구는 비교 구조 분석과 규제 코퍼스 감사(regulatory corpus audit)를 수행한다:

1. 구조적 매핑: 본 논문은 항공 인증(DO-178C 및 DO-330)의 세 가지 핵심 구조적 요구사항을 AI 거버넌스 문서 프레임워크에 매핑한다:
   • 구조적 거버넌스 연계 (Structured Governance Linkage): 주장(claims)과 증거(evidence) 사이의 양방향 추적성 요구사항 (PromptQ 프레임워크의 원칙에 매핑).
   • 맥락 제한적 유효성 (Context-Bounded Validity): 운영 맥락이 변경될 때 유효성이 만료된다는 요구사항 ( "에포크 한계(Epoch Limits)"에 매핑).
   • 객관적 증거 아키텍처 (Objective Evidence Architecture): 증거가 단순히 존재하는 것을 넘어 충분히 확보되는 "증명 표면(proof surface)"에 대한 요구사항 ("증명 표면"에 매핑).
2. 규제 코퍼스 감사: 9개 규제 산업 분야(항공, 금융, 의료, 원자력, 법률 포함)와 5개 언어 관할권(영어권, 일본어, 프랑스어, 한국어, 중국어)을 대상으로 발표된 거버넌스 도구들에 대한 구조적 요구사항의 존재 여부를 확인하기 위해 구조화된 감사를 실시하였다.
3. 경험적 검증: 본 논문은 동반 연구(arXiv:2604.21090)를 참조하며, 진단 모델을 실제 거버넌스 프롬프트 34개 파일 코퍼스로 확장 적용한다. 이 확장은 기존 5가지 원칙에 "내부 일관성(Internal Consistency)"(P6)과 "맥락적 최신성(Contextual Currency)"(P7)을 추가한 7가지 원칙(PromptQ)을 적용한다.

주요 기여
본 논문은 AI 거버넌스 문서 계층을 위해 항공의 구조적 요구사항을 구체화하는 PromptQ 프레임워크를 제안한다. 주요 기여는 다음과 같다:

• 보증의 재배치 (Relocation of Assurance): 보증의 문제를 (DO-178C가 실패하는 지점인) 비결정론적 AI 시스템에서, (구조적 평가가 가능한 지점인) 정적인 거버넌스 문서로 전환한다.
• 세 가지 구조적 발견:
  1. 에포크 한계 (Epoch Limits): 거버넌스 문서는 유효성 조건(시간 기반, 이벤트 기반, 또는 가정 기반)을 선언해야 하며, 이러한 조건이 위반될 때 재검증을 트리거해야 한다. 현재 기본 설정은 암묵적인 영구 유효성이다.
  2. 증명 표면 (Proof Surfaces): 문서는 어떤 증거가 필요하며, 무엇이 충분성을 구성하는지, 그리고 편차가 재검증에 어떻게 피드백되는지를 포함하여 주장을 검증하기 위한 메커니즘을 정의해야 한다.
  3. 구조적 격차 확인: 감사를 통해 현재 어떤 규제 산업 분야의 AI 거버넌스 도구도 배포 전제 조건으로서 이러한 구조적 속성을 요구하지 않음을 확인하였다.
• "가정 에포크 한계 (Assumption Epoch Limit)": ACAS Xu 충돌 방지 시스템을 인용하여, 본 논문은 유효성이 단순히 시간이나 이벤트 때문이 아니라, 근본적인 가정(예: 센서 품질, 협력적 침입자)이 더 이상 유효하지 않을 때 만료되는 세 번째 유형의 에포크 한계를 도입한다.

결과

• 규제적 부재: 감사를 통해, 항공 분야를 포함한 조사된 9개 산업 분야의 주요 거버넌스 도구에서 세 가지 구조적 요구사항(연계, 맥락 제한적 유효성, 증명 표면)이 결여되어 있음을 발견하였다.
• 경험적 결함: 7가지 원칙의 PromptQ 프레임워크를 사용한 34개 파일 코퍼스 분석 결과:
  • **94% (32/34)**의 문서가 구조적 품질 임계값인 3.5/7 미만을 기록했다.
  • **P7 (맥락적 최신성)**은 전체 코퍼스에서 분산 없이 0.00을 기록했다. 단 하나의 문서도 노후화 트리거(이벤트 기반, 시간 기반, 또는 증거 기반)를 선언하지 않았다.
  • 이는 에포크 한계 선언의 부재가 예외적인 사례가 아니라 현재 관행의 표준임을 나타낸다.

의의 및 주장
본 논문은 AI 시스템 자체에는 적용할 수 없더라도, 항공 인증의 구조적 요구사항이 AI 거버넌스 문서에는 전이 가능하다고 주장한다. 그 의의는 "구조적 격차"가 기술적 불가능성이 아니라 정책적 선택의 문제임을 식별하는 데 있다.

본 논문은 다음과 같이 주장한다:

1. 거버넌스 문서는 단순한 운영 지침이 아니라, 고유한 품질 기준을 가진 인증 산출물로 취급되어야 한다.
2. 유효성에 대한 입증 책임은 (DO-330의 도구 자격 부여 방식과 유사하게) 배포자에게 전환되어야 한다 (유효성이 입증될 때까지 무효로 가정함).
3. 증거 아키텍처는 사후 감사 중에 조립되는 것이 아니라, 저자 시점에 명시되어야 한다.

본 논문은 자연어 산출물에 대해 완전한 DO-178C 수준의 추적성을 달성하는 것은 여전히 미해결 연구 과제임을 인정하며 신중한 범위를 유지한다. 본 논문은 AI 시스템의 비결정론 문제를 해결하겠다고 주장하는 것이 아니라, 그 시스템의 거버넌스 명세가 구조적 완전성 표준을 충족할 수 있고 또한 충족해야 한다고 주장한다. 제안된 위험 비례 임계값(최소 위험을 위한 3.5/7에서 고위험 시스템을 위한 6/7까지)은 추가적인 경험적 보정이 필요한 잠정적 목표치로 제시된다.