[논문]저장탄약신뢰성평가 데이터를 활용한 포병탄약의 효과적 관리방안 연구 -시험주기 설정, 저장수명 예측, 전력효과 분석을 중심으로-

이정우; 홍윤기

doi:10.5762/kais.2012.13.9.4349

문제 정의

따라서 본 연구는 ASRP를 통해 상승한 탄약신뢰도가 군 전투력 증강에 미치는 영향을 M&S(Modeling & Simulation) 기법의 전투모의를 활용하여 분석해 보고자한다.
445)값이 비교적 작게 나타나 저장수명 예측 값으로 추정하기에는 부족한 부분이 있었으며 신뢰수준을 고려한 저장수명 예측시 회귀직선의 기울기에 따라 신뢰구간 폭만큼 거리를 두고 결정되므로 저장수명의 하한값이 단편적으로 예측되는 등 회귀분석만으로 저장수명을 예측한다는 것은 몇 가지 문제점이 발견되었다[7]. 따라서 본 연구에서는 회귀분석만으로 저장탄약수명을 예측하는 것에 대한 한계를 확인할 수 있었으며 이러한 제한사항을 보완할 수 있는 대안으로 시계열분석 중 ARIMA 모델을 활용하여 새로운 저장수명 예측 모델을 제시하였다.
본 연구는 ASRP 데이터 중 K-9 및 K-55 자주포 사격시 사용되는 KD541 및 KD676 추진장약의 저장년도별 잔여 안정제함량 데이터를 활용하여 현재 국방품질경영규정('10.3.25)[2]에 명시된 추진장약류의 최초시험 10년, 재시험 5년 단위의 설정 주기에 대한 적합성을 검증하고 개선안 제시와 개선 주기에 대한 경제효과를 분석하였다.
본 연구는 ASRP 데이터를 활용한 포병탄약의 효과적 관리를 통해 군 전투력 향상에 기여할 수 있는 방안으로 야전 저장탄약에 대한 저장분석시험 주기 설정, 시계열분석을 적용한 저장탄약수명 예측, ASRP의 전력효과 분석 등 다양한 관리 방법을 제시하였다.
본 연구는 최근 5년간의 ASRP 데이터를 활용하여 ASRP의 전력증대 효과를 M&S 기법으로 검증한 결과로 두 가지 큰 의미가 있다.
본 연구에서는 ASRP를 통해 향상된 탄약 신뢰도가 군전투력 증강에 미치는 전력효과를 분석하기 위해 다음과 같이 대안을 설정하였다. 화력운용분석모델은 ASRP의 전력효과를 분석하는 전용 분석모델이 아니므로 프로그램의 한계상 ASRP 미적용으로 발생하는 불발탄 상황의 묘사가 불가능하다.
본 연구에서는 방어작전 전투모의시 105mm 견인포가 주력인 보병사단이 작전간 사용한 탄종의 ASRP 실적을 바탕으로 전력효과를 분석하였다. 전투모의 결과, ASRP는 불량탄약의 개수정비 및 폐처리를 통하여 저장 탄약의 신뢰성을 100% 보장함으로써 ASRP를 적용하지 않았을 경우와 비교할 때 약 8% 수준의 전투력 손실 방지 효과를 갖는 것으로 분석되었다.
표 5는 '01년∼'06년 ASRP 결과보고서 중 각 지역에서 표본 추출한 총 111개 롯트의 155mm 추진장약(KD541) 잔여 안정제함량 데이터를 정리한 것이며, 제조년을 기준하여 '87년∼'95년 분포의 저장기간이 10∼33년 경과한 데이터이다[3]. 본 연구에서는 시계열분석을 위해 산술 평균한 24개의 연속된 저장기간별 안정제함량 데이터를 추출하였다.
따라서 본 연구는 ASRP를 통해 상승한 탄약신뢰도가 군 전투력 증강에 미치는 영향을 M&S(Modeling & Simulation) 기법의 전투모의를 활용하여 분석해 보고자한다. 이번 연구가 시사하는 또 다른 의미는 육군의 포병 화력분야 분석업무 및 전투실험 수행을 위해 활용되는 화력운용분석모델을 적용해 ASRP의 전력효과를 분석한 첫 번째 사례로 새로운 평가방법 및 활용 모델로써의 사용 가능성을 확인하는 것이다.
평시 ASRP 활동은 탄약분야 전투준비태세 확립의 근간이며 핵심요소이다. 이번 연구는 ASRP 데이터가 담고 있는 여러 가지 의미를 분석하고 재해석함으로써 효과적인 탄약관리 방안의 새로운 패러다임을 제시하였다.

제안 방법

155mm 자주포 3개대대와 155mm K-9 자주포대대로 구성된 기계화 보병 사단 포병대대의 전투모의 분석으로 전투모의Ⅰ과 같은 방법으로 분석하였다. 전투모의Ⅱ 결과, ASRP는 불량탄약의 개수정비 및 폐처리를 통하여 저장 탄약의 신뢰성을 100% 보장함으로써 ASRP를 하지 않았을 경우와 비교할 때 약 12% 수준의 전투력 손실 방지 효과를 갖는 것으로 분석되었다.
15년 경과 후에는 종합시험 형태의 평가를 실시하고 재시험은 추진제의 잔여 안정제함량에 따라 2∼10년을 주기로 조정하였다.
개선 전에는 제조 후 10년이 경과하면 종합시험 형태로 기능 및 저장분석시험을 일괄적으로 실시하였다. 하지만 개선 후에는 기능시험과 저장분석시험을 구분하여 평가하되 15년 이전에는 저장분석시험을 생략, 기능 및 성능위주의 평가만 시행하도록 하였다.
본 연구는 기존의 최초 시험시기 10년, 재시험주기 매 5년 단위로 평가했던 시험비용과 개선 후 최초 시험시기 15년, 잔여 안정제함량을 고려한 재시험주기 평가 시험 비용을 비교하여 경제효과를 분석하였다. 개선안의 재시험주기는 저장수명 및 안정제감소 기울기를 고려 15년에 최초 시험, 25년, 33년, 40년에 재시험하는 것으로 분석하였으며 저장분석시험비용은 국방기술품질원 및 외부시험기관의 평균 평가비용으로 산정하였다. KD541의 평균저장 수명을 약 41년으로 가정했을 때 개선 전에는 1,530번, 개선 후에는 808번의 시험평가를 실시함으로써 약 48%의 시험평가 횟수 절감효과 및 절감된 시험평가 횟수를 비용으로 환산시 5억6천만원 정도 시험비용 절감 효과를 기대할 수 있었다.
두 모델의 예측정확도를 통계적으로 비교하기 위해 두 모형의 MS값을 F검정으로 비교하였다. 두 모형의 MS 값의 비는 F 분포를 따르게 되므로 다음과 같이 가설을 세우고 F 검정을 실시하였다. 신뢰수준 95%에서 검증 기준은 F(0.
둘째, ARIMA 및 회귀모델로 예측한 각각의 저장수명을 최소 및 최대의 구간값으로 활용하므로써 수명예측에 대한 불확실성을 보완하고 새로운 수명예측 방법을 제시하였다. ARIMA 및 회귀모델이 추정한 평균 및 신뢰수준 95% 신뢰구간 하한값의 저장수명은 42년∼43년, 25년∼35년의 구간값으로 예측하였다.
때문에 그 대안으로 전투모의간 탄약 소모량을 조정·통제하는 방법으로 ASRP 효과도를 묘사하였다.
분석모델에 적용한 표 10의 데이터는 육군의 사단 핵심 전력인 155mm 곡사포를 포함한 8개 탄종이며 최근 5년간 ASRP 대상 탄약 중 전투력 발휘에 제한이 될 수 있는 탄약(CC-F[정비 대상], CC-H[폐처리 대상], CC-Q[불출중지탄약])을 탄종별 비율값(%)으로 계산하였다. 또한, 곡사포의 경우 탄약 자체 뿐만 아니라 사격간 문제가 될 수 있는 신관의 불량 비율도 동시에 고려하여 사격에 제한이 될 수 있는 모든 요소들을 포함하여 분석하였다.
본 연구는 6년간 ('01년∼'06년) ASRP 결과 데이터를 기초로 시계열분석 중 ARIMA 모델[6]을 활용하여 야전에 저장되고 있는 추진 장약의 저장수명을 예측하였다.
본 연구는 기존의 최초 시험시기 10년, 재시험주기 매 5년 단위로 평가했던 시험비용과 개선 후 최초 시험시기 15년, 잔여 안정제함량을 고려한 재시험주기 평가 시험 비용을 비교하여 경제효과를 분석하였다. 개선안의 재시험주기는 저장수명 및 안정제감소 기울기를 고려 15년에 최초 시험, 25년, 33년, 40년에 재시험하는 것으로 분석하였으며 저장분석시험비용은 국방기술품질원 및 외부시험기관의 평균 평가비용으로 산정하였다.
본 연구는 모의분석간 작전지역 및 공격·방어 책임지역 설정 등 전투 시나리오 작성, 공격 및 방어부대에 대한 전투 편성, 공격 및 방어작전간 기동 및 화력계획 수립, 공격·방어를 위한 시간대별 전투국면 묘사 등 실질적인 전투모의가 될 수 있도록 현장감있게 전투모의를 유도하였다.
본 연구에서는 ASRP 데이터의 효과적 활용 방안으로 통계적 기법을 적용한 효율적 시험주기 설정, 시계열분석 중 ARIMA를 적용한 저장탄약 수명예측 모델 제시, M&S 기법의 전투모의를 활용한 ASRP의 전력효과 분석 등 3가지 방법을 제시하였다.
본 연구에서는 탄약보급 발수를 통제하는 방법으로 ASRP 전력효과를 묘사하였으며 전투모의 결과에서 얻은 피해 현황을 손실 전투력 지수로 환산하여 ASRP 적용 전·후의 청·홍군 전투력을 비교하였다.
시계열의 자기상관함수(ACF : autocorrelation fuction)와 편자기상관함수(PACF : partial autocorrelation fuction)를 분석하여 MA(Moving Average), AR의 차수를 정하고 시계열에 비정상성이 있으면 계절적, 비계절적 차분을 통하여 시계열로 만든 후 분석·예측한다[9].
때문에 그 대안으로 전투모의간 탄약 소모량을 조정·통제하는 방법으로 ASRP 효과도를 묘사하였다. 이번 연구에서는 사단급 전투에서 사용되는 편제화기 탄종이 분석대상이며 추가적으로 분석의 다양성을 높이기 위해서 사단 포병대대가 105mm인 경우와 155mm 자주포대대인 경우로 각각 나누어 분석하였다. 표 11은 105mm 포병대대와 155mm K-55 자주포대대 두 경우에 있어서 동일하게 적용된 대안이다.
안정제함량의 시계열을 시차 1의 차분을 통해 지수적으로 감소하는 추세를 제거, 정상 시계열의 가정을 충족시켰다. 자기상관함수(ACF : Autocorrelation Fuction) 및 편자기상관함수(PACF : Partial Autocorrelation Fuction) 그래프를 통해 종합적으로 평가하여 적합 모델을 식별하였다.
안정제함량의 시계열이 지수적으로 감소하는 경향을 제거하기 위해 시차1의 차분을 하였다. 자기상관함수(ACF)가 시차 1에서 유의한계선을 넘는 것을 볼 때 MA(1), 계절상수 11인 모형으로 판단하였으며 편자기상관함수(PACF)가 상대적으로 지수적 감소하는 것을 볼 때 비계절모델은 0 1 1 모형으로 식별하였다. 또한 계절모형(계절상수 11)의 경우 자기상관함수(ACF)와 편자기상관함수(PACF) 모두 지수적으로 감소하는 것으로 볼 때 ARIMA 모형으로 식별하였다.
'09년 9월 국방품질경영지에 발표된 윤근식의 회귀분석을 활용한 저장탄약 수명 예측 연구를 요약하면 다음과 같다. 장기 저장된 추진장약의 저장수명 예측을 위해서 먼저 저장기간에 따른 잔여 안정제함량을 분석하여 안정제함량 한계 기준(0.3%)에 도달하는 시점을 추정한다. 즉 저장년도는 독립변수(X축)가 되고 추진제의 잔여 안정제함량은 종속변수(Y축)가 되며 저장년도에 따른 잔여 안정제함량에 대해서 회귀분석을 통해 회귀직선식 및 결정계수 등을 구하고 안정제함량 한계 기준에 도달하는 시점을 회귀 직선 식으로부터 구한다[4,5].
재시험주기는 잔여 안정제가 위험수준(안정제함량 0.3% 이하)으로 떨어지지 않는 범위 내에서 안정제 감소 반응속도에 맞춰 재시험의 시간적 간격을 설정하되, 안정제함량의 감소추세와 최초시험 후 잔여 안정제함량을 동시에 고려하여 저장안정성을 보장토록 설정하였다. [표 4]는 KD541 및 KD676 추진장약의 안정제함량 감소속도(회귀선 기울기), 평균 저장수명 및 안정제함량이 0.
전투 시나리오 작성에 있어서 작전지역은 전투모의에 적절한 지역을 선택하였으며, 사단 작전구역은 미래 적용성 고려하여 미래 보병사단 작전영역을 적용하였다[13,14]. 적용된 전술은 현재 군 작전에 적용되고 있는 아군 전술과 북한군 전술을 그대로 적용함으로써 현실성을 보장하였다. 전투모의 결과는 청군 및 홍군의 손실 전투력지수(무기체계별전투력/소총 전투원 1명 전투력)를 산출한 후 이를 바탕으로 손실 교환율(홍군 손실 전투력 지수/청군 손실 전투력 지수)을 산출하여 전력효과를 계량적으로 판단하였다[15,16].
적용된 전술은 현재 군 작전에 적용되고 있는 아군 전술과 북한군 전술을 그대로 적용함으로써 현실성을 보장하였다. 전투모의 결과는 청군 및 홍군의 손실 전투력지수(무기체계별전투력/소총 전투원 1명 전투력)를 산출한 후 이를 바탕으로 손실 교환율(홍군 손실 전투력 지수/청군 손실 전투력 지수)을 산출하여 전력효과를 계량적으로 판단하였다[15,16].
정상시계열 가정의 충족 여부를 확인하는 예비단계로써 저장연도별 안정제함량의 시계열도를 통하여 시계열의 변환 여부를 판단한다. 안정제함량의 시계열을 시차 1의 차분을 통해 지수적으로 감소하는 추세를 제거, 정상 시계열의 가정을 충족시켰다.
지금까지 ASRP 결과를 기초로 ARIMA 모델과 회귀모델을 통해 155mm 추진장약의 저장수명을 예측하였다. 아래 표에서 보는 바와 같이 ARIMA 모델 42년, 회귀모델 43년으로 평균 저장수명은 비슷하게 예측되었다.
첫째, 추진장약의 저장분석시험 주기 설정 연구의 경우, 최초 시험시기는 기존 10년에서 15년으로 5년 연장하였고, 재시험주기의 경우 개선전에는 매 5년을 주기로 일괄 평가하였으나 개선후에는 최초 시험에서 측정된 잔여 안정제함량 결과에 따라 최소 2년에서 최대 10년까지 시험주기를 연장할 수 있도록 조정하였다.
표 3에서 보는 바와 같이, 최초 시험시기를 설정할때 고려되어야 할 사항으로 데이터 추세관리 및 연속성 있는 자료수집·관리가 필요하며, 유사 탄종의 동일한 기준 적용으로 탄종별 최초 시험주기 설정에 있어 적용성 등을 종합적으로 고려할 때 15년으로 설정하였다.

대상 데이터

105mm 견인포 3개대대와 155mm 견인포 1개대대로 구성된 보병 사단 포병대대의 전투모의 분석이다. 본 연구는 모의분석간 작전지역 및 공격·방어 책임지역 설정 등 전투 시나리오 작성, 공격 및 방어부대에 대한 전투 편성, 공격 및 방어작전간 기동 및 화력계획 수립, 공격·방어를 위한 시간대별 전투국면 묘사 등 실질적인 전투모의가 될 수 있도록 현장감있게 전투모의를 유도하였다.
ARIMA 0 1 1 1 0 1 11 모델은 표 5의 저장기간별 155mm 추진장약의 잔여 안정제함량 데이터를 활용, 34년 예측시점부터 저장수명을 예측하였다. ARIMA 모델의 분석 결과를 요약하면 평균 저장수명은 43년이며, 신뢰수준 95%에서 안정제함량의 하한값 저장수명은 약 35년으로 예측되었다.
ASRP 결과보고서는 국방기술품질원이 주관하여 전국 11개 지역의 시설 탄약고를 대상으로 야전 탄약에 대한 저장신뢰성평가 결과를 분석한 자료이다.
본 연구는 '05년∼'09년 ASRP 결과보고서 데이터를 사용하였다[3].
본 연구에서는 회귀분석에서 사용했던 155mm 추진장약의 저장기간별('10∼'33년) 24개 안정제함량 변화 데이터를 동일하게 사용하였으며, 복잡한 ARIMA의 수학적 모델을 대신 “미니-탭 ver.15 프로그램” 을 활용하여 데이터를 산출하였다.
분석모델에 적용한 표 10의 데이터는 육군의 사단 핵심 전력인 155mm 곡사포를 포함한 8개 탄종이며 최근 5년간 ASRP 대상 탄약 중 전투력 발휘에 제한이 될 수 있는 탄약(CC-F[정비 대상], CC-H[폐처리 대상], CC-Q[불출중지탄약])을 탄종별 비율값(%)으로 계산하였다. 또한, 곡사포의 경우 탄약 자체 뿐만 아니라 사격간 문제가 될 수 있는 신관의 불량 비율도 동시에 고려하여 사격에 제한이 될 수 있는 모든 요소들을 포함하여 분석하였다.
5년이었다. 평가의 안전성을 고려해 볼 때 감소추세가 더 빠른 KD541(10.6년)을 155mm 추진장약의 구간 감소시간(t)으로 채택하였으며 시간 데이터임을 고려 10년으로 최종 설정하였다. 안정제함량 0.

데이터처리

두 모델의 예측정확도를 통계적으로 비교하기 위해 두 모형의 MS값을 F검정으로 비교하였다. 두 모형의 MS 값의 비는 F 분포를 따르게 되므로 다음과 같이 가설을 세우고 F 검정을 실시하였다.

이론/모형

ASRP 적용 전·후 시뮬레이션 결과를 비교하므로써 ASRP가 군 전투력에 미치는 전력효과를 M&S 기법의 전투모의를 활용하여 분석하였다.

성능/효과

ARIMA 0 1 1 1 0 1 11 모델은 표 5의 저장기간별 155mm 추진장약의 잔여 안정제함량 데이터를 활용, 34년 예측시점부터 저장수명을 예측하였다. ARIMA 모델의 분석 결과를 요약하면 평균 저장수명은 43년이며, 신뢰수준 95%에서 안정제함량의 하한값 저장수명은 약 35년으로 예측되었다.
본 연구에서는 탄약보급 발수를 통제하는 방법으로 ASRP 전력효과를 묘사하였으며 전투모의 결과에서 얻은 피해 현황을 손실 전투력 지수로 환산하여 ASRP 적용 전·후의 청·홍군 전투력을 비교하였다. ASRP를 적용한 탄약은 전투모의시 탄약신뢰도를 100% 보장받아 탄약성능 제한없이 전투모의가 진행되었다. 하지만 ASRP를 적용하지 않은 탄약은 탄약신뢰도가 평균 85.
KD541 및 KD676 추진장약의 잔여 안정제함량을 통해 추정한 평균 저장수명은 40년 이상이며 신뢰수준 99.7% 신뢰구간 하한값의 저장수명을 고려하더라도 30년 이상의 저장수명이 예측되었다. 하지만 현재 업무규정상 명시된 ASRP 최초 시험시기는 제조 후 10년 도래 시점이며 평가방법 역시 기능시험 및 저장분석시험을 일괄적으로 적용하고 있었다.
KD541 추진장약의 평균 저장수명은 회귀직선식 [Y=-0.01877X+1.069]이 잔여 안정제함량 0.3% 기준에 도달하는 시점인 약 40.9년이었며, 표준오차 0.05631을 적용 저장안정성을 고려한 신뢰수준 99.7% 신뢰구간의 하한값은 약 31.9년으로 예측되었다. 위와 같은 방법으로 분석한 KD676의 평균 및 신뢰수준 99.
개선안의 재시험주기는 저장수명 및 안정제감소 기울기를 고려 15년에 최초 시험, 25년, 33년, 40년에 재시험하는 것으로 분석하였으며 저장분석시험비용은 국방기술품질원 및 외부시험기관의 평균 평가비용으로 산정하였다. KD541의 평균저장 수명을 약 41년으로 가정했을 때 개선 전에는 1,530번, 개선 후에는 808번의 시험평가를 실시함으로써 약 48%의 시험평가 횟수 절감효과 및 절감된 시험평가 횟수를 비용으로 환산시 5억6천만원 정도 시험비용 절감 효과를 기대할 수 있었다.
아래 표에서 보는 바와 같이 ARIMA 모델 42년, 회귀모델 43년으로 평균 저장수명은 비슷하게 예측되었다. 그러나 신뢰수준 95% 신뢰구간의 하한값을 비교해 볼 때 회귀모델 25년, ARIMA 모델 35년으로 분석방법에 따라 다소 차이를 보였다.
두 모델의 예측 결과를 종합해 보면, 평균 저장수명은 42년∼43년, 신뢰수준 95% 신뢰구간 하한값의 저장수명은 25년∼35년으로 구간값을 적용하여 추정할 수 있었다.
본 연구는 청·홍군의 상호전투간 손실 교환율을 기준으로 ASRP를 적용하지 않았을 경우와 비교할 때 보병 사단의 경우 약 8%, 기계화 보병 사단의 경우 약 12% 수준의 전력손실 방지 효과가 있는 것으로 분석하였다. 둘째, 탄종에 따른 무기체계별 전투모의를 비교한 결과 ASRP의 전력증대 효과는 자체 파괴력이 큰 탄종 즉 105mm 보다는 155mm 탄약의 평가 결과가 더 커진다는 사실을 확인할 수 있었다. 파괴력이 큰 탄종일수록 전력증대 효과가 극대화된다는 점을 고려할 때 향후 재래식 탄약보다는 유도탄 및 고성능 탄약 위주의 ASRP 확대가 필요하다.
본 연구는 기존 연구된 회귀분석으로 표 5의 ASRP 데이터를 활용하여 저장수명을 예측하였으며 회귀직선식 Y = 0.9755 - 0.01642X, 결정계수(R²) 0.445를 얻었다. 추진장약의 평균 저장수명은 회귀직선식이 잔여 안정제 함량 0.
본 연구는 청·홍군의 상호전투간 손실 교환율을 기준으로 ASRP를 적용하지 않았을 경우와 비교할 때 보병 사단의 경우 약 8%, 기계화 보병 사단의 경우 약 12% 수준의 전력손실 방지 효과가 있는 것으로 분석하였다.
본 연구에서는 ASRP 데이터를 분석 및 종합 후 회귀분석을 활용하여 평균 및 신뢰수준 99.7% 신뢰구간의 하한값을 고려한 저장수명을 예측하고 예측된 저장수명보다 짧게 최초 시험시기를 설정하였다.
상이한 결과값에 대한 분석을 해 보면 회귀모델의 경우, 회귀직선 기울기가 결정됨에 따라 동일한 신뢰구간의 간격을 두고 하한값이 예측·결정되는 반면, ARIMA 모델의 경우 저장기간에 따른 과거 데이터의 고·저를 반영하여 예측되므로 신뢰수준 95% 신뢰구간 하한값의 저장 수명이 조금 더 길게 예측된 것으로 분석되었다.
셋째, M&S 분석기법 중 화력운용분석모델로 검증한 ASRP의 전력향상 기여 효과는 약 8∼13%의 전투력 손실 방지 효과가 있었으며 특히, 모든 전장의 유·무형 전투력 요소들의 집약 결과라는 점에서 큰 의미가 있었다.
본 연구는 6년간 ('01년∼'06년) ASRP 결과 데이터를 기초로 시계열분석 중 ARIMA 모델[6]을 활용하여 야전에 저장되고 있는 추진 장약의 저장수명을 예측하였다. 연구간 ARIMA 모델로 예측한 저장수명 결과를 기존의 회귀모델 연구 결과와 비교함으로써 ARIMA 모델이 저장수명 예측 모델로써의 사용 가능성과 예측 값의 신뢰성을 검증하였다.
국방기술품질원이 발간한 『2010년 육군 ASRP 결과보고서』에 따르면 탄약수명의 신뢰성을 보장하고 탄약 정비로 인한 성능복귀와 더불어 사용불가 탄약 폐기에 의한 저장비용 절감 등으로 약 344억원의 부가가치를 창출한 것으로 보고되고 있다[12]. 이러한 분석은 ASRP가 군전투력 향상에 미치는 전체 효과중에서 비용을 고려한 경제적 측면, 즉 간접적인 효과만을 분석하였을 뿐 직접적인 측정이 제한되는 전투력 증대효과 부분이 배제되어 ASRP 효과가 과소평가 될 수 있는 여지가 있었다. 따라서 본 연구는 ASRP를 통해 상승한 탄약신뢰도가 군 전투력 증강에 미치는 영향을 M&S(Modeling & Simulation) 기법의 전투모의를 활용하여 분석해 보고자한다.
저장기간이 [10∼15년] 경과한 KD541 및 KD676의 기능시험 평가등급은 약 12∼13% 정도가 B, C등급으로 탄약의 신뢰성을 자신 있게 보장할 수 없는 평가결과였다.
본 연구에서는 방어작전 전투모의시 105mm 견인포가 주력인 보병사단이 작전간 사용한 탄종의 ASRP 실적을 바탕으로 전력효과를 분석하였다. 전투모의 결과, ASRP는 불량탄약의 개수정비 및 폐처리를 통하여 저장 탄약의 신뢰성을 100% 보장함으로써 ASRP를 적용하지 않았을 경우와 비교할 때 약 8% 수준의 전투력 손실 방지 효과를 갖는 것으로 분석되었다.
155mm 자주포 3개대대와 155mm K-9 자주포대대로 구성된 기계화 보병 사단 포병대대의 전투모의 분석으로 전투모의Ⅰ과 같은 방법으로 분석하였다. 전투모의Ⅱ 결과, ASRP는 불량탄약의 개수정비 및 폐처리를 통하여 저장 탄약의 신뢰성을 100% 보장함으로써 ASRP를 하지 않았을 경우와 비교할 때 약 12% 수준의 전투력 손실 방지 효과를 갖는 것으로 분석되었다.
표 7의 모수 최종 추정치 분석표를 통해 추정된 모수가 통계적(유의수준 5%)으로 설득력이 있다는 것을 확인할 수 있었다.
저장기간이 [10∼15년] 경과한 KD541 및 KD676의 기능시험 평가등급은 약 12∼13% 정도가 B, C등급으로 탄약의 신뢰성을 자신 있게 보장할 수 없는 평가결과였다. 하지만 같은 기간 추진장약의 잔여 안정제함량을 분석한 결과, 평균 잔여 안정제함량은 0.83%(최소 : 0.65, 최대 : 0.92)로 재평가 없이 계속 저장 가능한 A등급 상태였으며 저장 안전성을 고려한 한계 기준(잔여 안정제함량 0.3%)을 훨씬 상회하는 양호한 상태였다.

후속연구

향후 연구방향으로는 여러 가지 추진제의 추가적 데이터 확보를 통한 다양한 탄종의 수명예측과 새로운 통계적 모델의 제시가 필요할 것이다. 또한, 국방 M&S 분야의 발전과 ASRP 중요성 대두에 따라 ASRP의 전력효과를 정밀하게 분석하고 평가할 수 있는 전용 알고리즘 및 프로그램 개발 또한 시급한 연구 분야이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	저장탄약신뢰성평가란 무엇인가?	때문에 야전에 배치된 장기 저장탄약에 대한 신뢰성 확보는 중요한 의미를 갖으며 야전 저장탄약에 대한 품질보증 일환의 활동을 저장탄약신뢰성평가(ASRP : Ammunition Stockpile Reliability Program) 라 한다. ASRP는 우리 군에서 저장중인 탄약에 대하여 주기적으로 비기능, 기능, 저장분석시험 등을 수행하여 사용가능성, 안정성, 신뢰성 및 성능을 통계적으로 분석·평가하고 그 결과를 근거로 계속저장, 제한사용, 우선불출, 폐기 등 탄약 상태를 결정하며 교체시기, 정비, 개수 및 폐기 등을 위한 기초자료를 제공함으로써 저장탄약의 신뢰성 확보와 군 전투력 향상을 목적으로 실시되는 종합적인 탄약평가시스템이다[1]. ASRP를 통해 확보된 데이터는 야전군에 저장된 탄약을 대표하는 자료로써 매우 중요한 의미를 가진다.
	ASRP 데이터의 한계는 무엇인가?	ASRP 데이터는 야전에 저장 운용되고 있는 탄약을 평가한 유일한 필드 데이터이자 탄약성능 중심의 포병전력을 객관적으로 판단할 수 있는 자료이다. 하지만 ASRP 데이터는 야전에 저장된 탄약에 대한 저장상태를 판단하는 잣대로 활용될 뿐, 축적된 데이터에 대한 재평가와 깊이 있는 연구가 진행되지 못하고 있다. 본 연구는 포병탄약 성능 중심의 현존 포병전력을 분석하고 관리하기 위한 ASRP 데이터의 활용 방법 연구로 야전에 저장되고 있는 탄약의 시험주기 설정, 탄약수명 예측 및 M&S(Modeling & Simulation) 기법의 전투모의를 통한 전력효과 분석 등 3가지 방안을 제시하였다.
	ASRP 데이터의 효과적 활용 방안으로 제시되고 있는 것은 무엇인가?	하지만 이와 같이 중요한 야전 데이터가 로트단위 탄약 상태를 평가하는 자료로 활용되고 있을 뿐 분석방법 부재 및 ASRP 데이터 활용에 대한 인식 부족으로 아직까지 활발한 연구가 진행되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 ASRP 데이터의 효과적 활용 방안으로 통계적 기법을 적용한 효율적 시험주기 설정, 시계열분석 중 ARIMA를 적용한 저장탄약 수명예측 모델 제시, M&S 기법의 전투모의를 활용한 ASRP의 전력효과 분석 등 3가지 방법을 제시하였다.

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