선유도어뢰 체계운용성능분석은 요구분석 및 개발을 위한 기술적 분석 자료를 제공하는 것을 목표로 하며, 결과적으로 선유도어뢰 체계공학에서 요구정의 활동을 지원한다. 본 논문에서는 문제정의, 정식화, 모델링, 시뮬레이션, 분석 결과 등 체계운용 성능분석을 위한 기술적 접근 방법과 분석 사례를 소개한다.
무기체계의 성능을 뜻하는 작전운용성능(Required Operational Capability)은 신규 무기체계의 소요 결정 시 함께 결정되며, 무기체계의 획득부터 전술적인 운용에 이르기까지 결정적인 영향을 미치기 때문에 이를 정의하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 새롭게 개발되는 무기체계인 관측포탄의 ROC를 검증하기 위한 시뮬레이션 기반의 방법론을 제안한다. 이를 위해, ROC를 구성하는 무기체계의 주요 성능과 무기체계의 성능에 영향을 미치는 외부환경요인을 입력값으로 하고, 작전운용효과를 결과값으로 출력하는 이산사건 시뮬레이션 모델을 제안한다. 시뮬레이션 모델을 구현하는데 필요한 모의논리를 설명하고 민감도 분석 등 다양한 시뮬레이션 결과를 활용하여 ROC를 검증할 수 있는 방법에 대해 설명한다. 본 연구는 관측포탄과 같이 유사무기체계가 없고 군의 분석모델을 직접적으로 활용하기 어려운 무기체계의 ROC를 분석하고 작전효과를 예측할 수 있는 방법론으로 활용이 가능할 것이다.
개발자는 사용자인 60만 소요군을 위한 무기체계의 인구개발 사업을 수행할 때에 연구개발 초기 단계에서부터 양산배치, 운용단계까지 사용자의 작전운용 및 정비지원 요구사항들을 상세히 분석해야 한다. 그렇게 하기위해서는 소요군의 현재/미래, 작전운용/정비지원 임무, 기상조건, 지형지물 조건, 적의 무기체계, 적의 작전운용/정비지원 조건 등을 개발자가 구체적으로 분석해야만이 개발목표 무기체계의 성능설계와 사용자의 인간공학적 문제인식을 도출할 수 있을 것이다
국방획득 프로세스에서 운용자인 소요군의 명확한 요구사항을 전달하는 것은 성공적인 무기체계 획득을 위한 핵심적인 활동이다. 국방 분야에서는 소요군의 요구사항 도출 및 전달을 위해 운용요구서를 작성하고 있다. 본 연구에서는 미 국방 운용요구서를 참고하여 최근 작성된 국내 운용요구서의 양식 및 작성내용을 비교 분석하였다. 연구결과 국내의 운용요구서 양식은 일부 보완이 필요하며, 내용적 측면에서는 핵심 항목인 요구사항 파라미터에 대한 작성이 미흡하다고 판단되었다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 본연의 목적에 적합한 운용요구서 양식을 제시하였으며, 운용성능-체계성능-핵심성능 파라미터에 대한 구체적인 정의와 설명 및 사례를 제시하여 군의 요구사항을 명확하게 전달하는 방안을 제시하였다.
본 논문에서는 위성망 자원할당 및 분석 툴(SNRAT : Satellite Network Resource Allocation & Analysis Tool)을 활용하여 위성통신체계에 대한 링크성능 분석결과를 제시하였으며, 모의위성망을 구성하여 성능분석 툴로 예측한 링크 성능을 검증하였다. 통신위성은 지상장비와 달리 정지궤도에 발사하여 궤도 내 운용을 시작하면, 더 이상 성능의 수정이나 수리가 불가능하고, 운용 가능한 수명이 제한되어 있기 때문에 적기에 배치하여 운용하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 위성 발사 전 위성망 자원할당 및 분석 툴을 이용하여 통신품질, 지원용량 및 항재밍 성능 등을 예측하고, 모의위성망을 구축하여 지상단말과 망제어기와 같은 지상장비 및 중계기 규격의 적합성을 증명하였으며, 여러 망 운용 시나리오에 대한 시험을 통해 최적의 운용방안을 도출하였다.
Link-16은 미 해군 및 공군, NATO에 합동 상호운용성을 제공하는 데이터링크로 국내 무기체계에서도 운용되고 있다. 현재 Link-16 운용을 위한 시험환경, 전술모의훈련 및 상호운용성 검증 시험은 해외 SW 및 도구를 통해 전적으로 의존하고 있다. 따라서 Link-16 기반의 운용환경시험 도구의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 Link-16 해외도구 기능 분석을 통해 Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 연동을 위한 SIMPLE 표준 인터페이스를 구현하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석을 위한 기능모델은 사전분석, 실시간 운용분석, 사후분석 기능모델로 구성된다. 각 기능모델에 대한 시험은 해외 SW 및 도구와 SIMPLE 연동을 통해서 수행하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 통해 해외 SW를 대체하게 된다면 우리 군에 맞는 전술훈련 및 네트워크 운용성능분석, 운용(시나리오)검증을 수행할 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 휴대용 보병무기체계의 배낭 설계를 위하여 인체공학적인 물자취급 중량을 검토하는데 있다. 제품설계시 인체공학적 설계 가이드라인과 운용현황을 조사분석하여 효율적인 운용성능을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 기존의 설계 가이드라인을 분석한 결과, 병사의 인체사이즈 측면에서는 5%tile의 경우 -091kg으로 여유중량이 부족하지만, 95%tile에서는 34.17kg까지 여유중량이 발생하는 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 물자취급시 편하고, 효율적인 운용성능을 창출하기 위해서 휴대중량과 이동거리에 따라 여유중량을 관리해야 할 것으로 판단된다.
지휘 통제 자동화 체계는 군의 현대화를 위해서는 반드시 필요한 체계이며, 다양한 기능들이 복합된 매우 복잡한 체계이다 체계의 완전한 성능을 발휘하기 위해서는 다른 많은 체계들과 복합 연동 운용되어야 하는 특성이 있다. 이 모든 체계들은 기술 집약적 고가의 체계들이기 때문에 이 체계들을 동시에 개발, 구축하기는 곤란하므로 체계의 효용성, 경제성등을 분석하여 국가적 차원에서의 철저한 우선순위를 결정하여 구축해나가야 할 것이다
함정용 다기능레이다의 체계성능은 레이다 빔 운용에 따라 크게 영향 받는다. 다기능레이다는 단일 기능을 지닌 탐색레이더와 추적레이다보다 복잡한 빔 운용을 수행해야 한다. 본 논문에서는 함정용 다기능레이다의 체계 성능을 검증하기 위한 분석도구 제작 내용을 기술한다. 체계 성능 검증을 위해 레이다를 탑재한 함정과 표적을 탐지하는 레이다로 구성하였고, 탐지 대상으로는 대공 및 대함 표적으로 구성하였다. 각각 구성된 모델을 통합하여 추적빔과 탐색빔의 자원관리가 적용된 함정용 다기능 레이다 시뮬레이터를 구현하였다. 분석도구에 체계설계 성능 파라미터를 적용한 후, 운용 시나리오에서 시뮬레이션을 하여 제작한 분석도구를 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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