• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.537-546
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• 2020

우주발사체 개발과정에서 설계와 프로세스의 성능지표로 활용되는 신뢰도는 발사 성공률로 유효성이 확인되고, 반복된 발사를 통해 수집된 데이터는 신뢰도 관리를 위하여 피드백 되어야 한다. 본 논문에서는 전 세계 우주발사체의 발사 이력을 조사하여 발사체 모델이나 발사 운용을 통한 기술 성숙도에 따른 발사 성공률을 비교 분석하였고, 사전정보를 반영한 사전확률분포에 발사를 통해 관측된 데이터를 업데이트하는 베이지안 기법을 적용하여 다음 발사에서 예상되는 성공률을 추정하였다. 여러 유형의 사전확률분포를 사용하여 추정한 발사 성공률과 전통적인 통계 기법을 통해 산출한 성공률을 비교 분석하여 적절한 사전분포를 설정하는 방안을 검토하였고, 베이지안 기법을 적용하여 미래의 발사 성공률을 예측하기 위해 고려할 사항들을 제시하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.93-93
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• 2003

우주환경은 궤도상의 우주비행체 임무에 다양한 종류의 문제를 발생시킬 수 있으며, 이러한 우주환경 인자로는 방사선대, 태양으로부터 날아오는 고에너지 입자, 우주선(cosmic rays), 플라즈마(plasmas), 미세 우주 파편 등 다양하게 존재한다. 따라서 인공위성을 비롯한 우주비행체의 설계 시 우주환경에 대한 영향을 사전에 예측하고 이를 우주비행체 개발에 반영하고 있다. European Spare Research & Technology Center(ESTEC)는 1998년 European Space Agency(ESA)의 지원을 받아 Space Environment Information System(SPENVIS) 프로젝트를 시작하였다. SPENVIS는 인공위성을 비롯한 우주비행체의 우주환경에 대한 영향을 연구할 수 있는 인터넷 기반 시뮬레이션 프로그램으로서 각종 우주환경 모델을 통해 사용자가 파라메타(parameter) 값을 입력하고 그래픽과 텍스트로 결과를 알아볼 수 있다. SPENVIS 시스템은 인터넷으로 사용자 등록을 통해 이용 가능하며, 시스템의 지속적인 개선 및 확장을 통해 신뢰도를 높여가고 있다. 본 시뮬레이션 연구수행을 통하여 SPENVIS의 우주환경 영향 연구에 향후 활용 가능성을 알아보고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.641-648
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• 2022

본 연구에서는 지수 형태의 분포(Exponential Basic, Inverse Exponential, Lindley, Rayleigh) 특성을 갖는 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형의 성능을 비교 분석하였고, 이를 근거로 최적의 신뢰성 모형도 함께 제시하였다. 소프트웨어 고장 현상을 분석하기 위하여 시스템 운영 중 수집된 고장 시간 데이터를 사용하였고, 모수 추정은 최우 추정 법을 적용하여 해결하였다. 다양한 비교 분석(평균제곱오차(MSE) 분석, 평균값 함수의 참값 예측력 분석, 강도 함수의 평가, 임무 시간을 적용한 신뢰도를 평가)을 통하여 Lindley 모형이 가장 우수한 성능을 가진 효율적인 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 기존 연구사례가 없는 지수 형태의 특성을 갖는 분포의 신뢰도 성능을 새롭게 파악하였고, 이를 통하여 소프트웨어 개발자들이 초기 단계에서 활용할 수 있는 기본적인 설계 데이터를 제시할 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-7
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• 2017

위성은 임무수행을 위하여 발사체에 탑재되어 목표하는 궤도상에 도달하게 된다. 발사체의 비행동안 위성은 사인, 랜덤, 충격과 같은 극심한 발사 진동환경에 노출되게 되며, 이에 따라 위성체 내부에 위치한 전장품 및 전장품 기판에는 각 진동요소에 의한 발사 하중이 작용하게 된다. 발사하중 작용시, 전장품 내부에 장착된 기판은 체결부를 경계로 수직방향의 굽힘 거동을 주로 일으키게 되며, 이로 인한 상대변위로 기판 위 소자의 납땜부 파괴와 도선의 단선, 기판 자체의 균열을 초래한다. 성공적인 임무 수행을 위해서, 위성의 전장품 설계는 상기 현상들에 대해 기판의 구조 건전성 및 피뢰파괴 신뢰도가 확보되어야한다. 본 논문에서는 기존에 구조해석이 기 수행되었던 다목적실용위성 3호에 탑재되는 고해상도 위성카메라용 X-band 안테나 구동장치인 APD(Antenna Pointing Driver) 전장품의 제어 보드를 대상으로 하여, 스테인버그의 식을 통해 진동 하중에 의한 허용 처짐과 최대 처짐을 도출해내고, 팔머그렌 마이너 방정식을 이용하여 수명관점에서 피로파괴 예측의 유효성을 입증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.84-90
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• 2017

폭발볼트는 각종 유도무기 및 우주발사체에서 결합 및 분리기능을 수행한다. 이처럼 유도무기 체계에서 폭발볼트의 역할은 매우 중요하며, 임무 실패시 체계 전체 실패의 원인이 될 수 있다. 이와 같은 이유로 폭발볼트의 설계 수명 예측에 대한 요구가 최근에 지속적으로 발생하였지만, 신뢰도 높은 예측방법이 제시되지 못하고 있다. 기존의 가속노화 방법을 적용하기 위해선 폭발볼트의 활성화 에너지와 가속계수를 알고 있어야 한다. 현재 가속노화에 필요한 정보를 정확히 확보하지 못한 상황에서 폭발볼트의 설계 수명을 예측하는 것은 어렵기 때문에 본 연구에서는 실제 10년 이상 자연 노화된 폭발볼트를 이용해 성능을 평가하고, 이를 바탕으로 최소한의 설계 수명을 제시하였다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제11권4호
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• pp.433-445
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• 2011

Duty cycle is determined as the ratio of operating time to total time. Duty cycle in reliability prediction is one of the significant factors to be considered. In duty cycle application, non-operating time failure rate has been easily ignored even though the failure rate in non-operating period has not been proved to be small enough. Ignorance of non-operating time failure rate can result in over-estimated system reliability calculation. Furthermore, utilization of duty cycle in reliability prediction has not been evaluated in its effectiveness. In order to address these problems, two reliability models, such as MIL-HDBK-217F and RIAC-HDBK-217Plus, were used to analyze non-operating time failure rate. This research has proved that applying duty cycle in 217F model is not reasonable by the quantitative comparison and analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.535-545
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• 2019

함정 무기체계에 탑재되는 회로카드조립체(Printed Board Assembly, 이하 PBA)는 해양 함상이라는 가혹한 환경 조건에서 운용되기 때문에 임무 수행의 중요성과 정비의 어려움 등을 고려하여 높은 신뢰성 확보가 요구된다. 운용 중 PBA 고장 발생 시 신속한 수리부속 보급이 어렵고 임무수행에 영향을 미친다. 개발단계에서 신뢰성 시험이 시제품 제작 이후에 수행되며, 시험 수행을 위해 시간, 장소, 시료, 비용의 확보와 고장부위 식별 등에 많은 노력과 어려움이 따른다. 그리고 MIL-HDBK-217F 규격 등을 토대로 한 신뢰도 예측은 부품단위 고장률에 근거하고 있어 설계(PCB층/재질, 전자부품 배치/상호관계), 사용 환경과 방법, 접합부 구조와 특성(패드 크기/솔더 재질) 등 부품 외적인 고장요인을 고려하고 있지 않다. 이에 따라 본 연구에서는 고장물리(Physics of Failure, 이하 PoF) 기반 도구를 활용, 신뢰성 물리학 분석(Reliability Physics Analysis, 이하 RPA)을 수행하여 시제품 제작 전 열-기계적 측면의 신뢰성을 향상시키는 방안을 제시한다. RPA 수행과 적용을 통해 PBA의 특화된 다양한 고장메커니즘을 고려한 신뢰성 점검, 신뢰성 취약부위식별, 설계대안 도출, 설계반영 및 시험계획 수립 등 사전 검증을 수행하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 해양안보
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• 제1권1호
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• pp.311-343
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• 2020

지구온난화의 영향으로 2035년 이후 북극해가 대부분 개방될 것으로 예측된다. 그리고 북극해 개방 시에는 북유럽까지 항해 거리·비용 감소, 북극권 자원 해상운송, 아시아의 허브항으로서 간접이익 창출 등 많은 국가이익이 기대되고 있다. 이에 따라 미지의 영역이던 북극해에서 국가이익을 확보하고, 국민의 자유로운 활동을 보장하기 위해 정부도 구체적인 정책을 수립하여 추진 중이다. 해군도 북극해 관련 국가정책을 군사적으로 뒷받침하려면, 지금부터 역할과 계획을 구체화해야만 한다. 북극해에서 지원 임무를 수행하기 위해 해군력은 고유 작전특성(기동성, 융통성, 지속성, 현시성, 투사성)을 발휘하여야 하며, 이를 준비하는 과정에서 긍정적·부정적 영향을 미칠 수 있는 내·외부 작전환경(OE)을 먼저 분석할 필요가 있었다. 이는 해군 내부의 강점(S)과 약점(W), 외부의 기회(O)와 위협(T)으로 구분되는데, 각 환경요인들을 연계(S-O, S-T, W-O, W-T)하여, 작전특성을 구현할 수 있는 발전방안을 도출하고자 하였다. 해군은 경험해보지 못한 추운 원해에서 임무를 수행하기 위해 다음의 노력을 기울여야 할 것이다. 첫째, 정부 정책과 발맞추어 해군의 단계적인 추진계획(로드맵)을 작성하고, 둘째, 국내·외 교육훈련 프로그램과 해외 연합훈련에 적극적으로 참여함으로써 전문인력을 양성해야 한다. 셋째, 국내의 우수한 특수선박 조선기술과 4차 산업혁명 신기술을 적용하여 극지 작전용 무장·장비·물자를 확보하는 한편, 광활한 북극해 상 전력공백을 해소하기 위해 연합작전 역량과 군사신뢰도를 증진하면서, 북극권 내 기항지를 마련할 필요가 있다. 끝으로, 북극권 진출 후 군사적·비전통적 위협(전염병, 재난, 인명구조 등)에 대응하며, 다양한 성과를 창출할 수 있도록 사전 준비를 해나가야 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.291-300
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• 2020

조명탄은 야간 공격 및 방어 전투 시 또는 경계임무 수행 시 원하는 지점·지역을 조명하는데 사용되는 탄약으로 사격 시의 소음과 조명제에 의한 화재 발생 가능성, 그리고 연간 시험가능 물량 등과 같은 한계적 요소로 인해 사실상 시험평가가 제한적이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 조명탄 발사시험을 대체하는 지상정치시험을 적용하는 방안과 제한적인 시험을 효율적으로 수행하기 위해 평가 대상품목 및 로트 선정을 적절하게 수행하는 방안을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 박격포용 조명탄에 대한 효율적 평가수행 방안을 적용하여 2019년 수행한 81mm 조명탄 KM계열의 시험결과를 분석하여 신뢰도 및 품질특성 변화 추세를 파악하고 저장수명을 추정하고자 하였다. 저장수명 추정 결과, 신뢰수준 90%에서 신뢰하한 값이 80%에 도달하는 시간을 기준으로 저장수명은 최소 10년 이상이며, 중결점 사항만을 고려할 때의 저장수명은 약 23년으로 추정되었다. 조명시간에 따른 저장수명은 요구되는 조명시간 정도에 따라 다르게 예측할 수 있는데, 조명시간 60초 이상 수준을 고려하면 약 11년 ~ 15년, 조명시간 40초 이상 수준을 고려하면 약 25년 ~ 28년으로 예측할 수 있다. 마지막으로 향후 저장탄약에 대한 신뢰성평가 방법에 대한 개선방안으로 박격포용 조명탄에 대한 평가방안을 제시하였다.