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문제 정의
- 본 연구에서는 이 같은 배경에 따라 K-55자주포용 탄운차의 전력화와 관련된 의사결정을 지원하기 위해 K-55자주포용 탄운차의 운용효과와 현재 K-55자주포에 탄약 보급임무를 수행하고 있는 탄약트럭의 운용효과를 비교 분석하였다.
- 이에 본 연구에서는 위와 같은 탄약트럭의 운용특성을 모의할 수 있도록 화력운용분석모델의 기능을 개선하였으며, 그에 따라 표 1의 내용을 적용하여 탄약트럭의 운용효과 민감도 분석을 수행할 수 있었다.
제안 방법
- 분석방법은 4단계로 구분하여 실시하였다. 1단계는 모의결과를 이용하여 운영효과지수 산출방법을 설명하고, 2단계에서는 탄약보급전력을 탄운차로 한 시나리오 1과 탄약보급전력이 탄약트럭이며, 탄약트럭의 보급시간이 보급횟수와 상관없이 일정하다고 가정한 시나리오 2의 결과를 비교함으로써 단순한 탄운차의 탄약트럭 대체효과를 분석하고, 3단계에서는 탄약트럭의 보급횟수에 따라 보급 시간이 지연된다고 가정하여 시나리오를 세분화한 시나리오 3-1부터 시나리오 3-4까지의 결과를 활용하여 탄약 트럭 운용효과의 민감도 분석을 함으로써 탄약트럭의 실질적인 운용효과를 분석하고, 4단계에서 탄운차와 실질적인 탄약트럭의 운용효과를 비교한다.
- 3장에서 소개한 화력운용분석모델을 활용한 모의실험 시나리오는 표 1과 같이 크게 세 가지 종류로 구분하고 세 번째 시나리오는 다시 세분화하였다. 첫 번째 시나리오는 기존에 K-55에 탄약을 보급하는 모든 탄약트럭이 탄운차로 대체되어 K-55자주포가 탄운차로부터 탄약을 보급받는 시나리오이고, 두 번째 시나리오는 K-55자주포가 기존의 탄약트럭에 의해 탄약을 보급받는 시나리오이며, 세 번째 시나리오는 탄약트럭의 경우, 노면이 고르지 못할 때 기동에 제한이 있고, 운용요원이 직접 도수작업으로 탄약을 보급함에 따라 임무수행간 전투피로도 누적과 같은 제한사항이 발생하므로, 보급횟수가 증가할수록 탄약을 보급하는 시간이 점차적으로 증가하는 탄약트럭의 특성을 반영하기위해, 두 번째 시나리오에 시간에 따른 보급시간 지연효과를 추가한 시나리오 이다.
- 모의 시나리오 전투상황은 여러 개의 지상작전 축선 중서부지역에 있는 2개의 홍군 사단이 침투하고, 이때 1개의 청군 사단이 방어 및 역습작전을 수행하는 상황을 적용하였으며, 군사 보안 목적상 일반적인 편제를 고려하여, 청 ․ 홍군 양측의 부대규모 및 전투자산을 적정한 수준으로 수정하였다. 이 때, 청군사단예하 포병연대에 소속된 여러 개의 포대에 각 포대별 표 2와 같은 규모의 자주포, 탄운차, 탄약트럭을 투입하였다.
- 이 때, 자주포 및 지원장비 정비 등과 같은 전투력 복원은 고려하지 않았으며, 24시간 동안 지원전투가 지속되는 것으로 모의하였다. 모의는 동일한 시나리오를 최대 10회까지 반복하여 모의할 수 있는 화력운용모델의 제한에 따라 각 시나리오를 10회 모의하였으며, 그에 따른 성과지표별 평균값을 활용하여 운용효과를 분석하였다.
- 본 연구에서는 육군 포병화력분야 분석용 워게임 모델인 화력운용분석모델을 활용하여, K-55 자주포에 탄약을 보급하는 지원장비인 탄약트럭과 탄운차의 운용효과를 비교분석하였다.
- 분석방법은 4단계로 구분하여 실시하였다. 1단계는 모의결과를 이용하여 운영효과지수 산출방법을 설명하고, 2단계에서는 탄약보급전력을 탄운차로 한 시나리오 1과 탄약보급전력이 탄약트럭이며, 탄약트럭의 보급시간이 보급횟수와 상관없이 일정하다고 가정한 시나리오 2의 결과를 비교함으로써 단순한 탄운차의 탄약트럭 대체효과를 분석하고, 3단계에서는 탄약트럭의 보급횟수에 따라 보급 시간이 지연된다고 가정하여 시나리오를 세분화한 시나리오 3-1부터 시나리오 3-4까지의 결과를 활용하여 탄약 트럭 운용효과의 민감도 분석을 함으로써 탄약트럭의 실질적인 운용효과를 분석하고, 4단계에서 탄운차와 실질적인 탄약트럭의 운용효과를 비교한다.
- 일반적으로 자주포의 임무유형은 1일(24시간) 동안의 평균사격발수에 따라 지원, 치열, 격렬전투로 구분되며, 본 연구에서는 이러한 임무유형 중 가장 많은 비율을 차지하는 지원전투 상황을 시뮬레이션함으로써, 가장 보편적인 작전상황하에서의 운용효과를 분석하였다. 이 때, 자주포 및 지원장비 정비 등과 같은 전투력 복원은 고려하지 않았으며, 24시간 동안 지원전투가 지속되는 것으로 모의하였다. 모의는 동일한 시나리오를 최대 10회까지 반복하여 모의할 수 있는 화력운용모델의 제한에 따라 각 시나리오를 10회 모의하였으며, 그에 따른 성과지표별 평균값을 활용하여 운용효과를 분석하였다.
- 모의 시나리오 전투상황은 여러 개의 지상작전 축선 중서부지역에 있는 2개의 홍군 사단이 침투하고, 이때 1개의 청군 사단이 방어 및 역습작전을 수행하는 상황을 적용하였으며, 군사 보안 목적상 일반적인 편제를 고려하여, 청 ․ 홍군 양측의 부대규모 및 전투자산을 적정한 수준으로 수정하였다. 이 때, 청군사단예하 포병연대에 소속된 여러 개의 포대에 각 포대별 표 2와 같은 규모의 자주포, 탄운차, 탄약트럭을 투입하였다.
- 따라서 탄운차의 운영효과를 탄약 트럭에 비해 최대 29% 우수한 것으로 분석하는 것은 탄운차의 성능을 과소평가하는 것으로 볼 수 있다. 이러한 한계점은 명령이 수행되는 시간마다 모델의 모의진행 사항을 모니터해야 하는 화력운용분석모델의 특성을 고려하여 포병작전을 1일만 모의한 결과에서 비롯된 것으로, 본 연구에서는 이와 같은 상황을 감안하여 1일 모의결과 데이터를 활용하되 전투상황이 최소 9일 동안 지속된다는 상황을 가정하여 운용효과차이를 분석하였다.
- 이와 같은 배경에 따라 본 연구에서는 육군에서 포병 분야의 화력분석 및 전투실험을 위해 개발한 화력운용분석모델(FEAM; Fire Execution Analytic Model)을 활용 하여, 지상무기체계인 K-55자주포용 탄운차와 탄약트럭의 운용효과를 분석하였다.
- 일반적으로 자주포의 임무유형은 1일(24시간) 동안의 평균사격발수에 따라 지원, 치열, 격렬전투로 구분되며, 본 연구에서는 이러한 임무유형 중 가장 많은 비율을 차지하는 지원전투 상황을 시뮬레이션함으로써, 가장 보편적인 작전상황하에서의 운용효과를 분석하였다. 이 때, 자주포 및 지원장비 정비 등과 같은 전투력 복원은 고려하지 않았으며, 24시간 동안 지원전투가 지속되는 것으로 모의하였다.
성능/효과
- 이와 같은 결과와 실제 전장에서 탄약트럭으로 자주포에 탄약을 보급하는 상황을 고려하여 분석해보면, 탄약트럭은 야지의 노면상태가 불량하거나 장애물이 많아 기동이 매우 제한되어 자주포의 사격진지까지 기동을 하지 못하는 경우, 운용요원이 먼 거리를 발당 무게가 40 kg이상인 탄약을 도수로 직접 여러 번 운반해야 하므로 전투피로도가 급격히 증가되고, 부상이나 특작군의 공격에 의한 전투손실이 발생하게 되면, 실질적인 작전에 매우 큰 제한을 초래한다는 것을 알 수 있다.
- 표 6 및 그림 5의 결과에 따르면, 탄약트럭으로 자주포에 탄약을 보급할 때, 매회 보급시 최소 이전 보급시간의 10% 보급지연이 발생한다고 가정하면, 9일 후에 탄운차의 운용효과가 탄약트럭에 비해 63% 더 우수하며, 탄약 트럭이 매회 보급시 이전 보급시간의 40% 보급지연이 발생한다고 가정하면, 탄운차의 운용효과가 탄약트럭에 비해 약 2배 더 우수하다. 즉, 자주포 탄약보급 전용 탄운차는 차륜형 일반트럭에 비해 월등히 우수한 성능을 갖춘 특수장비로, 원활하고 지속적인 자주포 작전 지원이 가능할 것이라고 분석된다.
- 탄운차의 운용효과가 표 4와 같이 1.16이고, 탄약트럭의 운용효과를 표 5의 결과를 적용하면, 탄운차의 운용효과가 탄약트럭에 비해 최소 16%에서 최대 29% 우수한 것으로 분석된다.
- 표 4의 결과에 따르면, 탄운차의 운용효과는 탄약트럭에 비해 약 16% 더 우수한 것으로 분석되었다.
- 표 5에 따르면, 탄약트럭의 보급지연시간이 커질수록 보급가능 횟수가 줄어들며, 운용효과가 점차적으로 감소하는 것을 확인 할 수 있다.
- 표 6 및 그림 5의 결과에 따르면, 탄약트럭으로 자주포에 탄약을 보급할 때, 매회 보급시 최소 이전 보급시간의 10% 보급지연이 발생한다고 가정하면, 9일 후에 탄운차의 운용효과가 탄약트럭에 비해 63% 더 우수하며, 탄약 트럭이 매회 보급시 이전 보급시간의 40% 보급지연이 발생한다고 가정하면, 탄운차의 운용효과가 탄약트럭에 비해 약 2배 더 우수하다. 즉, 자주포 탄약보급 전용 탄운차는 차륜형 일반트럭에 비해 월등히 우수한 성능을 갖춘 특수장비로, 원활하고 지속적인 자주포 작전 지원이 가능할 것이라고 분석된다.
- 현재 K-55자주포에 탄약을 보급하는 탄약트럭의 실질적인 운용특성을 고려하여 분석한 탄약트럭의 운용효과와 새롭게 시제장비로 개발한 탄운차의 운용효과를 비교 분석해본 결과, 탄운차는 탄약트럭에 비해 우수한 야지 기동능력과 자동화된 탄약보급시스템을 갖추어 지속작전 상황에서도 원활한 자주포 탄약보급임무 수행이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 이와 같은 결과는 현재 전력화 여부가 검토되고 있는 K-55 성능개량 자주포용 탄운차 사업과 관련된 여러 의사결정에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.
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