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문제 정의
- 작전계획수립은 계획에 착수하여 임무를 분석하여 방책을 수립하고 분석 비교하여 방책을 선정하고 계획 및 명령을 작성하는 것이다. 이 때 방책수립 시 효과를 선정하여 적의 PMESII체계((Political, Military, Economy, Social, Infrastructure, Information 정치, 군사, 경제, 사회, 정보로 국가를 구성하는 핵심체계) 분석결과 데이터베이스를 이용하여 핵심노드를 선정하고 이를 기초로 효과를 개발하는 것이다. 방책을 분석 비교하여 효과를 다시 한 번 검토하고 효과측정요소(MOE)와 효과측정지표(MOEI)를 더욱 구체화해야 한다.
제안 방법
- 계획을 수립한 후 모의를 시행하기 위한 준비 작업으로 각종 입력 자료를 검토하고 수정한다. 이때 대상 무기체계의 운용효과와 척도(MOE, MOP)가 표현될 수 있는 적절한 지형을 선택하여 지형 자료를 확인하고 필요 시 모의지형을 선정하고 편집해야 한다.
- 대전차 유도무기의 운용개념을 도출하기 위하여 현재 육군에서 사용하는 부대지휘절차를 적용하여 계획을 수립 하였다. 시나리오는 청군은 증강된 보병대대가 방어하며, 홍군은 전차와 편조한 증강된 기계화 보병중대가 공격을 실시하는 상황이다.
- 여기에서 환류의 의미는 효과 분석 결과에 따라 어느 단계에 환류 시킬 것인가가 문제가 된다. 모의 목적을 고려하되 얻고자 하는 효과를 고려하며 효과 정보의 추가 확인으로부터 효과 설정, 적용(준비)등 각 단계별로 재검토하여 조정된 효과, 시나리오, 운용개념 등으로 모의 분석을 반복 실시하여 효과를 재분석하는 것이다.
- 시나리오는 청군은 증강된 보병대대가 방어하며, 홍군은 전차와 편조한 증강된 기계화 보병중대가 공격을 실시하는 상황이다. 무기체계의 편성은 현재 부대편성을 참고하여 작성하였으며, 기존 시나리오와의 다르게 연동을 고려한 시나리오로 전체 작전경과에 적용하여 검증하였다. 청군의 계획수립단계에서 지면편성은 경계지 대에 전투초를 설치하고 전단지역에 2개 중대 종심에 1개 중대를 배치된 예비로 하였다.
- 또한 시간요소, 탄약소모량은 물론 작전 태세의 변환 등 결정적 사건과 변화시점으로 설정 가능할 것이다. 연구 목적상 투입 무기체계의 손실을 고려한 MOE로 설정하였으며 MOP는 A형, B형과 C형 탑재를 고려한 무기체계별 효과와 배비에 따른 임무 수행 정도로 설정하였다.
- 본 연구에서 V-C 연동을 위해 고려된 C모델은 AWAM, OneSAF, 전투21 등 이다. 이들 모델의 연동가능성 등을 분석하여 AWAM을 선정하였다.
- 제시된 방법론을 적용한 효과분석은 미래 대전차 유도무기체계에 대하여 V-C 연동체계를 고려하여 C체계의 AWAM을 구현 분석하였다. 이때 대전차 유도무기체계는 방어 작전을 모델링하여 시나리오를 발전시켰으며 배치 지역별 투입 무기체계의 손실률 등을 고려한 MOE가 설정되었고 MOP는 탑재형태 등을 고려하여 무기체계별 효과와 무기체계별 편성비율에 따른 임무수행 정도 결과를 분석하였다. 이를 토대로 미래 무기체계의 운용개념과 편성비율 등 분석도 가능하였다.
- 뿐만 아니라 모의 실시간에 발생할 수 있는 간접화력 요청의 경우 임기표적 사격으로 지원하여야 하므로 적정한 시간대에 표적이 식별 되도록 사전에 입력하는 작업이 이루어져야 한다. 이러한 과정을 수 회 반복하여 공통적으로 나타나는 문제점들을 파악하며 시나리오를 보완 수정한다. 적절성이 검증된 시나리오는 Dynamic 시나리오형태(시간대별 국면별 경과를 나타낼 수 있는 시나리오 작성기법)로 제공하여 연동체계에서 검증된 시나리오를 그대로 실험에 활용할 수 있도록 해야 한다.
- 전문가 그룹을 통하여 설정된 효과를 기초로 실제 모의 분석을 준비하는 단계로 시나리오 작성과 검증, 운용 개념 설정, MOE와 MOP 적용 을 준비 한다. 작성된 시나리오를 이용하여 전투실험에 적용하는 과정은 그림 3과 같이 우선 연동체계에서 무엇을 분석할 것인가 하는 분석 대상을 식별하고, 목적에 맞게 시나리오를 준비한다.
- 제시된 방법론을 적용한 효과분석은 미래 대전차 유도무기체계에 대하여 V-C 연동체계를 고려하여 C체계의 AWAM을 구현 분석하였다. 이때 대전차 유도무기체계는 방어 작전을 모델링하여 시나리오를 발전시켰으며 배치 지역별 투입 무기체계의 손실률 등을 고려한 MOE가 설정되었고 MOP는 탑재형태 등을 고려하여 무기체계별 효과와 무기체계별 편성비율에 따른 임무수행 정도 결과를 분석하였다.
- 연동체계에서는 공학모델을 운용하여 해상도를 높이기 때문에 그 수준에 맞는 데이터들이 입력되어야 하며, AWAM에서도 공학모델과 최대한 유사한 결과를 얻을 수 있도록 실험값과 목표치 또는 추정 값을 입력하여 워게임 모의를 하도록 해야 한다. 초기모의를 실시하여 시나리오의 적합성 여부를 확인하며 오류를 수정한다. 통상적인 오류는 지형의 기동 가능 조건으로 시나리오상의 지형과 모델에서의 입력된 지형의 차이이다.
- 효과기반 작전교리의 핵심은 ‘효과에 기초한 사고’를 통하여 계획하고 시행하며 평가하는 것이다.
대상 데이터
- 본 연구에서 V-C 연동을 위해 고려된 C모델은 AWAM, OneSAF, 전투21 등 이다. 이들 모델의 연동가능성 등을 분석하여 AWAM을 선정하였다.
이론/모형
- 반면 V체계는 공학 모델에 해당하며 고해상도(High Resolution) 모델이다. 이렇듯 서로 다른 해상도를 갖는 체계들이 연동이 될 경우는 각각의 모델이 가지는 고유의 특성을 유지하면서 시뮬레이션을 성공적으로 실행하기 위해 기술적으로는 다중해상도 모델링(Multi-Resolution Modeling) 기법을 이용한다. 기술적인 문제와 더불어 시나리오에서도 체계별로 상이한 해상도를 반영하여야 한다.
성능/효과
- AWAM에서는 모의 중에 발생한 모든 직접사격, 간접사격, 살상 등에 관한 정보뿐만 아니라 여러 가지 상세한 모의 결과를 제공하여 무기체계의 효과를 종합적으로 분석할 수 있다. 모델에서 제공되는 사후분석기를 통해 생산할 수 있는 주요 교전 결과는 부대별, 무기체계별 사건별 분석이 가능하다[7].
- c 대전차 유도무기의 운용개념을 탑재되는 플랫폼의 형태에 따라 분석해보면 A형에는 b 무기를 탑재하는 것이 1.44배 효과적이며 B형에는 c 무기를 탑재하는 것이 효과적인 것으로 분석되었다.
- 제시되는 적용 방법론은 표 3에서 보는 바와 같이 V-C 연동체계를 고려하였으며 C체계의 사후분석기능을 발전시켜 가중치 매트릭스를 사용하여 부가적인 효과분석이 가능 해졌다.
- 이상의 분석 결과를 종합하면 다음 그림 6과 같이 효과도가 나타남을 알 수 있다. 즉, c 대전차 무기는 A형 보다는 C형이 적합함을 알 수 있으며, 그 효과는 개활지에서는 2.6배, 산악지역에서는 약 13배의 효과가 증가됨을 알 수 있다.
후속연구
- 이러한 효과는 손실교환율(LER : Loss Exchange Ratio)로 홍군 손실을 청군 손실로 나눈 값을 이용할 수 있다.(통상 손실교환율 1.0을 기준 균형 잡힌 시나리오로 판단) 전투실험이 종료되면 사후분석을 실시한다. 기존에는 MOE 수준으로 결과를 분석하였다면, 연동체계에서는 공학모델을 적용하기 때문에 MOE 뿐만 아니라 MOP 수준으로 보다 폭 넓은 분석을 해야 한다.
- EBO의 핵심교리에서 국방획득관리에 활용 가능한 적용방법론이 개발된다면 미래 무기체계의 획득에 요구되는 실전적인 효과분석이 가능해 질 것이다.
- MOE와 MOP를 분석 목적을 고려하여 다양하게 설정하므로 미래 전력화 무기체계 소요 검증과 운용개념 설정 등을 가능케 할 것이다. 특히 전투 시나리오와 운용개념 등을 검증 후에 입력요소 조정이 가능해야 한다.
- 이러한 결과를 고려하여 적정효과가 도출될 때까지 단계별 환류 시킬 수 있을 것이다. V-C 연동체계에서 활용 가능하며, 대전차 유도무기가 전차 시뮬레이터에서 전차와 병행 운용시 얼마의 전투효과를 달성해야 하는가에 신뢰성 있는 정량화 수치가 제시될 수 있으므로 SBD와 SBA의 기준을 설정해 줄 수 있을 것이다.
- 대전차 유도 무기체계의 MOE는 우선 대전차무기별 단독 또는 병행 운용 시 적 손실, 아군손실을 기본으로 피아 손실 교환율을 설정할 수 있으며 효과분석 매트릭스를 활용하여 무기체계별 가중치를 고려한 효과 산출이 가능할 것이다. 또한 시간요소, 탄약소모량은 물론 작전 태세의 변환 등 결정적 사건과 변화시점으로 설정 가능할 것이다. 연구 목적상 투입 무기체계의 손실을 고려한 MOE로 설정하였으며 MOP는 A형, B형과 C형 탑재를 고려한 무기체계별 효과와 배비에 따른 임무 수행 정도로 설정하였다.
- 또한 전투21은 K2 전차 훈련 시뮬레이터와 연동한 사례분석(육군 교육사 체계 분석 처, 2010.7∼2011.3)을 통하여 국방과학연구소에서 기술이전으로 확보 가능할 것이다[5].
- 효과의 조정 및 환류 단계에서는 다양한 효과 분석 결과를 기초로 기 선정된 요망효과와 비교 조정 가능하다. 또한 효과 분석결과를 기초로 운용개념과 설정된 최초 작전운용성능의 적절성도 검토할 수 있다. 이러한 결과를 고려하여 적정효과가 도출될 때까지 단계별 환류 시킬 수 있을 것이다.
- 무기체계별 효과의 설정은 요구 성능의 구체화 수준이 관건이 되며 이는 OMS/MP 문서가 작성되었을 때 전투 시나리오에 의한 모의분석결과 정량화 값을 기준으로 활용 가능할 것이다. 소요 군과 IPT(Integrated Project Team, 통합 사업 관리팀), 개발자의 유기적 협조와 전문가 그룹의 자문 결과를 기초로 분석하고자 하는 효과의 설정이 요구된다.
- 이때 국방M&S의 다양한 기법과 도구가 사용될 것이다. 이러한 EBO 교리를 무기체계 효과분석을 위한 방법론으로 발전시킨다면 그림 2 EBO 적용 방법론 프로세스에서 보는 바와 같이 효과에 대한 실전적 정보를 바탕으로 효과를 설정, 적용, 분석, 조정 환류 하는 것이 될 것이다. 이를 위한 시나리오는 미래 무기체계의 OMS/MP 정량화 값 도출과 효과 분석을 가능하게 할 것이다.
- 또한 효과 분석결과를 기초로 운용개념과 설정된 최초 작전운용성능의 적절성도 검토할 수 있다. 이러한 결과를 고려하여 적정효과가 도출될 때까지 단계별 환류 시킬 수 있을 것이다. V-C 연동체계에서 활용 가능하며, 대전차 유도무기가 전차 시뮬레이터에서 전차와 병행 운용시 얼마의 전투효과를 달성해야 하는가에 신뢰성 있는 정량화 수치가 제시될 수 있으므로 SBD와 SBA의 기준을 설정해 줄 수 있을 것이다.
- 향후 EBO의 핵심교리 측면에서 실질적인 타격 효과를 개발 측정하여 시뮬레이션을 발전시켜야한다. 이러한 연구는 가능한 OMS/MP 문서작성 단계에서 제시된 적용 방법론으로 모의분석설계가 된다면 SBA체계 발전의 토대가 될 것이다.
- EBO의 교리에서 무기체계의 효과분석에 적용 가능한 방법론은 개발되지 못하고 있다. 이러한 효과분석 방법론이 V-C 연동체계 하에서 적용된다면 실시간에 가상합성환경 하에서 미래신규무기체계의 전투상황을 모델링하여 효과도 분석이 가능해질 것이다. 이러한 효과분석 방법론 적용을 위한 대상 V체계는다양한 시뮬레이터이며 C체계는 워 게임 모델과 분석모델이 가용할 것이다[1].
- 이러한 EBO 교리를 무기체계 효과분석을 위한 방법론으로 발전시킨다면 그림 2 EBO 적용 방법론 프로세스에서 보는 바와 같이 효과에 대한 실전적 정보를 바탕으로 효과를 설정, 적용, 분석, 조정 환류 하는 것이 될 것이다. 이를 위한 시나리오는 미래 무기체계의 OMS/MP 정량화 값 도출과 효과 분석을 가능하게 할 것이다. 이러한 효과 분석 결과는 개발자들이 체계 개발 시 체계 목표성능기준과 근거가 될 수 있을 것이다.
- 향후 EBO의 핵심교리 측면에서 실질적인 타격 효과를 개발 측정하여 시뮬레이션을 발전시켜야한다. 이러한 연구는 가능한 OMS/MP 문서작성 단계에서 제시된 적용 방법론으로 모의분석설계가 된다면 SBA체계 발전의 토대가 될 것이다.
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