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[국내논문] SNA 기반 네트워크 파워를 이용한 지상전장정보체계 전투력 효과측정 모델제안
A Proposal of Combat Power Measurement Model of Army Warfare Information System Using Network Power based on Social Network Analysis 원문보기

한국경영과학회지 = Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society, v.36 no.4, 2011년, pp.1 - 16  

정치영 (국방대학교 국방관리대학원 군사운영분석) ,  이재영 (국방대학교 국방관리대학원 군사운영분석)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is important not only to introduce the C4I(Command and Control, Communication, Computer, Intelligence) system for realizing the NCW(Network Centric Warfare) but also to evaluate the synergistic effect by the C4I system. However, the study effort for evaluating the system's synergistic effect is i...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서 제안하는 전장정보체계에 의한 전투력 평가 모델은 PCW의 무기체계 효과가 전장정보체계에 의해 얼마만큼의 시너지효과로 나타나는지를 평가하는 모델이라 할 수 있다.
  • 본 연구에서 SNA를 활용하는 목적은 B2CS 전력화에 따른 육군의 대대급 이하 네트워크 파워를 측정할 수 있는 방법론을 제시하는 것이므로, 분석 수준을 거시적인 전체 네트워크 수준으로 정하고, 거시적 수준에서 네트워크 파워의 의미와 Metcalfe’s law에 의한 네트워크 파워를 비교하기 위해 거시적 수준 분석지표인 네트워크의 포괄성, 연결정도 및 밀도에 대해 설명한다.
  • 본 연구에서 제안하는 전장정보체계에 의한 전투력 평가모델의 가장 핵심은 강건한 네트워크로 묶여있는 BSE들에게 정보자산에 의해 획득된 전장정보들이 얼마나 많이 또 얼마나 빠르고 정확하게 전달되어 전투력을 향상시키는가를 측정하는 것이다. 이는 전투력이란 전투에 직접 발휘되는 최종적인 능력으로[16], 정보자산들이 획득한 전장정보들이 네트워크를 통해 얼마나 많은 타격체계들에게 실시간에 전달되어 타격체계들의 타격 신속성 및 정확도 등을 높일 것인가에 따라 전투력의 차이가 발생하기 때문이다.
  • 본 연구에서는 SNA를 활용하여 네트워크내의 링크구조를 고려하는 실질적인 네트워크 파워 산출방법을 제안하였으며, 이 같은 SNA 기반 네트워크 파워를 반영하여 전장정보체계가 구축될 시의 전투력 상승효과를 측정할 수 있는 모델을 제안하였다.
  • 따라서 이 같은 한계점을 극복할 수 있는 새로운 전투력 측정 모델이 필요하다. 이에 본 연구에서는 제 3장에서 제안한 SNA 기반 네트워크 파워를 잠재 이득으로 하고, 단위 무기체계의 전투효과를 반영할 수 있는 전투력 측정모델을 제안한다.
  • 이에 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 적용되고 있는 사회 연결망 분석(Social Network Analysis:SNA)기법을 적용함으로써 전장정보체계에 의해 구축되는 네트워크의 구조를 반영할 수 있는 네트워크 파워 산출 방법과 네트워크 파워에 의해 상승하는 전투력을 측정할 수 있는 전투력 상승효과 평가모델을 제안한다. 또한 제안한 방법과 모델을 현재 전장정보체계가 구축되어 있지 않은 육군의 기본 전술단위인 대대급 이하 제대에 적용하여 전투력 상승효과를 측정하고 기존의 분석결과와 비교함으로써 본 연구에서 제안하는 네트워크 파워 산출 방법 및 전투력 상승효과 측정모델의 유용성 및 활용가능성을 제시한다.

가설 설정

  • 그러나 Metcalfe’s law에서는 전장정보체계가 구축되면, 모든 BSE들이 하나의 네트워크로 연결되어 무조건 상호간에 정보를 공유한다고 가정한다.
  • 1개 보병대대의 B2CS에 의해 상승되는 전투력을 측정하기 위해 1개 보병대대를 구성하는 BSE 는 모두 전투원(combatant)로 대대장, 중대장, 소대장, 분대장으로 노드의 level을 총 4개로 한정한다. 또한 B2CS에 의해 구축된 네트워크의 구조는 시간이 지남에 따라 변화하지 않는 것으로 가정하고, 대대장의 지휘결심시간 Tcd는 10초라 가정하며, B2CS 구축 전, 상위노드에서 하위노드로 경고 및 지휘결심을 전파 시 홉별 5초(Thop = 5초)가 소요되는 것으로 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Metcalfe’s law란? Metcalfe’s law란 네트워크의 파워가 연결된 노드 수의 제곱에 비례한다는 개념으로, 이 법칙에 따르면 네트워크 효과는 노드 간 상호작용의 함수로나타낼 수 있으며, 네트워크상 n개의 노드가 존재할 때, 이에 대해 n-1개의 상호작용이 존재한다. 따라서 n개의 노드로 구성된 네트워크에서 상호작용에 의해 창출되는 네트워크 파워는 식 (1)과 같고, n이 큰 경우 네트워크 파워는 n2에 비례한다[12].
전장정보체계 구축효과와 관련된 기존의 주요 연구들을 연구초점과 특징에 따라 3가지로 분류해 보면? 기존의 주요 연구들을 연구초점 및 특징에 따라 크게 3가지로 분류해 보면, 첫째 Metcalfe’s law에 의해 측정된 네트워크 파워를 주요변수로 활용하여 JFOS-K구축시 전투력 상승정도를 평가할 수 있는 새로운 MOE(Measure Of Effectiveness)를 제안한 연구[14, 21], 둘째, Schutzer의 C2 효과측정 모델의 구성 및 해석에 중요한 영향을 미치는 생존 확률, 할당비율, 교환비율 등에 초점을 맞춘 연구[11, 15], 셋째, 설문조사를 이용하여 C4I체계 전투효과를 분석한 연구[1, 6]로 구분할 수 있다.
관계 데이터란? [그림 4]의 matrix에 들어가는 자료는 관계 데이터(relation data)이다. 관계 데이터란 관계를 형성 하는 한 쌍(pair)의 노드사이에서 발생하는 정보를 의미하며, 관계 데이터 유형은 [그림 5]와 같이 4가지 유형으로 구분한다[13].
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참고문헌 (30)

  1. 강승철, "AHP 기법을 이용한 지상전술 C4I 체계의 전투효과 분석에 관한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 2001. 

  2. 김상국, "사회 연결망 분석(SNA)와 산업공학", IE-메거진, 제18권, 제1호(2011), pp.24-32. 

  3. 김성희, 장로사, "사회연결망 분석 연구동향 및 정보학 분야에서의 활용가능성에 관한 연구", 정보관리학회지, 제27권, 제4호(2010), pp.71-87. 

  4. 김영길, "네트워크 중심 미래전력의 전력효과 측정", 국방정책연구, 제55호(2002), pp.35-61. 

  5. 김영일, 임길섭, 전병욱, "네트워크화 무기체계의 전투기여 효과분석을 위한 기반연구", 한국국방연구원, 2000. 

  6. 김진준, "ANP 기법을 이용한 C4I 체계의 효과 평가 방법에 관한 연구", 국방대학교 석사학위논문, 2003. 

  7. 김용학, "사회연결망 분석", 박영사, 2003. 

  8. 김충영, 민계료, 하석태, 강성진, 최석철, 최상영, 이재영, "군사 OR 이론과 응용(개정판)", 도서출판 두남, 2010. 

  9. 곽영진, "군 C4I 체계 전력지수는 얼마?", 군사세계, 21세기 군사연구소, 2006. 

  10. 문장렬, "전투이론에 대한 고전역학 개념의 적용과 그 한계", 원광군사논단, 2006. 

  11. 박송기, 이재영, "지상전술 C4I 체계의 통합화력운용간 전투력 상승효과 평가에 관한 연구", 한국국방경영분석학회지, 제29권, 제1호(2003), pp.8-27. 

  12. 배달형, "NCW 수행개념 발전방향", NCW 연구 프로그램 세미나, 한국국방연구원, 2005. 

  13. 손동원, "사회 네트워크 분석", 경문사, 2002. 

  14. 이용복, 정환식, 김용흡, 이재영, "전장정보체계의 전투력 상승효과 측정을 위한 새로운 MOE 제안", IE Interfaces, 제22권, 제3호(2009), pp.205-213. 

  15. 이재영, 신철, "Schutzer의 C2 효과측정 모델을 이용한 지휘통제체계 강화와 전투효과의 함수적 상관관계", 대한산업공학회지, 제30권, 제1호(2004), pp.65-75. 

  16. 이태공, "NCW 이론과 응용", 홍릉과학출판사, 2008. 

  17. 원은상, "전력평가의 이론과 실제", 한국국방연구원, 1998. 

  18. 장선희, 장석현, "사회연결망 영향력 시각화를 위한 프레임워크", 멀티미디어학회논문지, 제12권, 제1호(2009), pp.139-146. 

  19. 정동열, 김성진, "이론정보학", 한국도서관 협회, 2003. 

  20. 정종문, 고동철, "NCW 구현을 위한 대대급 이하 전투 지휘체계 및 전투실험 방안", 2007 전투실험 세미나, 한국전략문제연구소, 2007. 

  21. 정환식, 박건우, 이재영, 이상훈, "NCW 환경에 서 C4I 체계 전투력 상승효과 평가 알고리즘", 지능정보연구, 제16권, 제2호(2010), pp.55-72. 

  22. 한희, 어하준, 장수덕, "정보전 개념연구", 한국국방연구원, 1999. 

  23. Author, K. Cebrowski, VAdm, USN, "Network Centric Warfare : A Revolution in Military Affairs," A Presentation Material, 1997. 

  24. Barnes, J., "Class and committees in a Norwegian island parish," Human Relations, (1954), pp.39-58. 

  25. Gonzales, D., M. Johnson, J. McEver, D. Leedo, G. Kingston, and M. Tseng, "Case Study : The Striker Brigade Combat Team," RAND Corporation, 2005. 

  26. Albert, D.S., J.J. Garska, and F.P. Stein, "Network Centrick Warfare : Developing and Leveraging Information Superiority," 2nd Edition(Revised), CCRP Publication Series, www.dodccrp.org. 

  27. Scott, J.P., "Social Network Analysis : A Handbook," SAGE Publications, London, (2000), pp.7-16, 27-65. 

  28. Darilek, R., W. Perry, J. Bracken, J. Gordon, and B. Nichiporuk, "Measures of Effectiveness for the Information-Age Army," RAND, 2001. 

  29. Schutzer, D.M., "Selected Analytical Concepts in Command and Control, C2 Theory and Measures of Effectiveness," Gordon and Breach Science Publisher, 1982. 

  30. Wasserman, S. and K. Faust, "Social Network Analysis," Cambridge University Press, 1994. 

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