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함정 전투체계 고가용도 모델 적용에 관한 연구
A Study on the Application Model of High Availability of shipboard Combat Systems 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.24 no.4, 2015년, pp.119 - 125  

이경행 () ,  한동수 (사이버사령부)

초록
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본 연구에서는 함정 전투체계의 신뢰성을 보장하기 위한 고가용도 시스템 모델링을 수행하였다. 함정의 전투체계는 전투원의 효율적인 임무수행의 수단이며, 현대전에 있어서 승패를 좌우하는 중요한 전장관리체계이다. 특히, 미래의 네트워크중심전장환경에서는 시간관점에서 전투수행시간의 단 1%의 고장도 전투결과에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 함정의 전투체계는 지속적으로 서비스가 제공되어야 하는 고가용도 시스템으로 설계되어야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 아키텍처 기반의 다양한 고가용도 모델을 기술하고 최소한 99.9999%이상을 달성할 수 있는 고가용도 모델의 대안을 제시하였다. 또한 전산도구를 활용하여 시스템엔지니어가 시스템고장 및 고장복구 프로세스를 모델링할 때 직관적으로 적용 가능한 모델을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This research has conducted high availability system modeling to assure the reliability of shipboard combat systems. Shipboard combat system is a way for efficient execution of duty and a crucial battlefield management system that determines the outcome of battle in the modern war. Especially in reg...

주제어

#전투체계   #고가용도  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 현대의 복잡한 함정 전투체계에 적합한 고가용도 모델 적용을 위해 마코브적 접근방법을 통한 고가 용도 시스템을 모델링하였고, 이를 기반으로 시스템엔지니어가 설계에 활용할 수 있는 실증적인 고가용도 모델을 제시하였다. 제시된 고가용도 모델은 기존의 고전적인 가용도 산출방법의 제한사항을 해결할 수 있으며, 도구의 활용을 통해 자료의 추적성을 보장할 수 있다.
  • 기존의 연구에서는 단순 시스템의 가용도 모델을 적용하였으며,[2-3] 안정성(safety)이 설계의 핵심인 철도분야에서는 하드웨어 리던던시(redundancy)와 빠른 소프트웨어 복구 메커니즘을 적용하였으나[4] 다양한 고장에 따른 다양한 수리방법(manual, automatic switchover) 및 시간 등이 적용되지 않아 함정 전투체계의 직접적인 적용에는 어려움이 있다. 이러한 관점에서 본 논문은 다양한 시스템 특성에 따라 적용될 수 있는 고가용도 모델링의 방법론을 제시하고 UML(Universal Modeling Language) 상태전이 다이어그램을 활용하여 시스템 인터페이스와 추적성을 보장하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
활성모델의 적용이 가능한 장비는 무엇이 있는가? 적용가능한 대표적인 장비로는 허브 및 라우터 등이 있다. Fig.
네트워크중심 전장환경의 기반은 무엇인가? 이는 플랫폼들이 네트 워크에 의해 형성된 각각의 격자(grid)를 기반으로 위협을 평가하고 무장을 통제하는 전장관리체계의 획기적인 발전과 역할의 증대를 통해 나타낼 수 있다. 네트워크중심 전장환경은 정보의 흐름면에서 센서격자(sensor grid) 와 슈터격자(shooter grid)로 구성되는 정보격자(information grid)를 통한 센서와 슈터의 정보프로세스에 기반을 두고 있다. 이러한 네트워크를 통해 얻어진 압도적인 전장인지에 의한 신속우위는 시간적으로 적을 압도하여, 전력의 양적 수준에 관계없이 전장상황을 빠른 속도로 주도하게 된다.
마코브 모델의 장점은 무엇인가? 가용도를 모델링하는 방법에는 RBD(Reliability Block Diagram), 마코브 모델, Fault tree 모델, Minimal cut-set method, Petri-net, Monte Carlo simulation 등이 있으며, 이중 마코브 모델은 시스템엔지니어나 설계자가 직관적으로 시스템고장 및 고장복구 프로세스를 모델링할 때 적용할 수 있는 좋은 방법 중의 하나이다. 마코브 모델은 마코브 체인 이론을 기초로 하며 상향식(bottom-up)으로 시스템, 하부시스템 및 구성품(component)의 부분고장, 능력손실(capacity loss) 및 수리전략을 세부적으로 수립할 수 있는 장점이 있다. 따라서 여기서는 시스템의 구성요소 및 상태의 순서와 기능에 대한 모델링이 가능하고 시스템아키텍처의 연관성 및 추적성을 보장하는 UML(Unified Modeling language)의 상태전이 다이어그램을 사용하여 마코브 모델링을 수행하였으며, 이를 기반으로 시스템 가용도를 도출하였다.
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참고문헌 (11)

  1. Eric Bauer, Xuemei Zhang, Douglas A. Kimber (2009), Practical System Reliability, IEEE. 

  2. In-Soo Chung, Kang-Won Lee (2008), "Study on Setting up the Quantitative RAM Goals for Rolling Stocks", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 11 No. 6, pp. 390-397. 

  3. Yong-Jun Seo and, Hee-Kap Yang (2008), "Service Availability of the Urban Maglev System in Korea" Maglev 2008, San Diego CA, USA. 

  4. Kyoung-Haing Lee, Yong-Soo Kwon (2011), "A Study on the Architecture-based Model of High Availability of Railway Control Systems", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 12 No. 2, pp. 87-93. 

  5. J.D. Lee, H.C. Kim and W.J. Jung (2014), "A Study on the Successful Acquisition of Ship Previous Studies (Conceptual Design) Phased Improvement Measures", Defense Industry Policy, pp. 73-74. 

  6. DoD, "Reliability, Availability, Maintainability and Cost Rationale Report Manual", DoD, 2009, pp. 5-70-5-87. 

  7. D.O. Shin, J.H. Lee (2006), "A Study on the Reliability Demonstration for Korea High Speed Train Control System", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 9 No. 4, pp. 419-424. 

  8. S.J. Yong, W.S. Hyouk (2014), "A Design Method of Communication Manager for Naval Combat Simulator Considering The Scalability of Simulation", The Korean Institute of Communications and Information Sciences Conference, pp. 1-4. 

  9. http://www.lignex1.com:8001/mobile/pr/solution_view.jsp?idx21&btype&pg1 

  10. IEEE STD 610.12 as extended in the C4ISR AF v.2.0. 

  11. K.W. Lee, I.S. Chung (2007), "Reliability Allocation Model for KTX-II High Speed Train", Journal of the Korean Society for Railway, Vol. 10 No. 3, pp. 319-326. 

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