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유도무기 시험평가 방법과 신뢰성 성장을 고려한 시험 수량 산출
Calculation of Sample Size for Guided Missile Considering Test Method and Reliability Growth 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.20 no.6, 2017년, pp.844 - 852  

이연호 (LIG넥스원(주) ILS연구소) ,  김재황 (LIG넥스원(주) ILS연구소) ,  이계신 (LIG넥스원(주) ILS연구소) ,  이종신 (LIG넥스원(주) ILS연구소) ,  이명진 (LIG넥스원(주) ILS연구소) ,  김두현 (국방과학연구소 제6기술연구본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Since guided weapon is high-cost and one-shot device which is non-reusable, it requires a lot of resources to prove required accuracy as a part of reliability demonstration. Once a test for proving accuracy rate of guided missile fails, it causes an additional cost and delay of schedule. This study ...

주제어

#일회성 장비   #신뢰성 성장   #시험수량   #연속성공  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 통계적 관점의 시험기준을 현실적으로 적용하기 위한 명중률 평가/검증 방안을 논의하며 이를 사업계획단계에서 예측/반영하기 위한 재시험 수량 산출 모델과 업무절차를 제시한다.
  • 앞선 서론에서 언급된 바와 같이 명중률 평가/검증의 명확한 시험기준을 수립하였더라도 이를 수행하기 위한 자원이 사업계획에 반영되지 않으면, 명확한 기준은 사업진행 및 전력화의 장애물이 될 수 있다. 따라서, 본 장에서는 명확한 시험기준을 사업계획에 반영하기 위한 명중률 구현절차에 대해 논의한다.
  • 본 논문에서는 개발단계 간 통계적 관점의 명중률평가/검증 계획수립 및 수행을 현실화하기 위한 평가방안과 재시험을 고려한 총 시험수량 산정모델을 제시하고, 이를 사업초기에 반영하기 위한 업무절차에 대해 논의하였다.
  • 본 논문에서는 개발단계에서 수행되는 일련의 TAAF과정을 고려하여 사격 결과 미성공에 대해 해석을 “실패” 판정이 아닌 설계개선을 통한 재시험을 수행해야 하는 판정보류로 해석한다[8].

가설 설정

  • 여기서 총 잠재 결함수 D0는 명확히 알기 어려운 값으로써 상수가 아닌 확률분포 함수로 가정하며, 단위 시간 당 결함 또는 불량수에 대한 문제는 전형적인 포아송 분포의 응용 예이므로 확률분포 함수는 포아송 분포를 따른다고 가정한다. D0가 평균이 인 포아송 분포를 따를 경우, Dt는 평균이λ(1-p)t인 포아송 분포를 따르며 식 (4)에서 성공확률 λ(1-p)Dt의평균은 식 (5)와 같다.
  • 최초 장비의 잠재 결함수가 D0라고 가정한다. 이때 각각의 결함들은 독립적으로 명중률 시험결과에 영향을 미치며, 결함으로 인해 시험결과 미성공일 확률을 p, 영향을 미치지 않을 확률이(1-p)이고 총 시험수량을 N이라 하면, 잠재 결함이 D0일 때 예상 성공수량 S0는 성공확률이 (1-p)D0인 이항분포이므로 식(3)과 같이 나타낼 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내의 유도무기의 명중률 평가 기준은? 현 국내개발 유도무기의 명중률 평가는 획득 명중률(명중수/시험발수)에 기인하여 합격/불합격을 판정하고 있다. 이와 같은 평가 방법은 일부 시제품에 대한시험결과를 전체로 확대 해석함으로써 실제 장비의 명중률에 대한 대내외적 불신을 야기하였다.
명중률 평가에 이항분포를 활용한 통계적 관점의 시험기준을 적용하기 어려운 이유는? 하지만 통계적 관점의 시험계획은 크게 2가지 제약사항으로 인해 현실적으로 적용하기 어렵다. 첫째는 시험 성공/실패 여부에 따라 요구 신뢰수준을 충족하기 위해 과도한 재시험수량이 요구되며, 둘째로 시험 성공/실패 여부를 사전에 예측하기 어려워 실패에 따른 재시험수량을 사업계획단계에서 반영하기에 제한이 있다. 즉, 대다수의 연구에서 주장하는 통계적 관점의 시험계획을 현 사업에 그대로 적용할 경우 시험기준충족을 위해 매 실패마다 많은 수의 재시험을 수행해야 하며 이러한 재시험은 사업계획단계에서 예측/반영하기 어려워 사업의 큰 위험요소 중 하나가 된다.
유도무기의 특징은? 유도무기는 그 기능을 한번 사용했을 경우 재사용이 불가능한 일회성 장비(One-shot device)로 방위산업의 대표적인 고가의 복합 시스템이다. 일회성 장비는고 신뢰도 고 품질을 요하는 제품으로, 요구되는 신뢰도가 일정수준(신뢰수준, Confidence Level) 이상으로 보장되어야 한다.
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참고문헌 (14)

  1. Dimitri, B. K., "Reliability and Life Testing Handbook," Prentice-Hall, Inc, Vol. 2, 1993. 

  2. S. H. Hwang, "A Study on a Methodology to Decide the Adequate Number of Samples and Verify an Accuracy Rate of PGMs in T&E," Korea National Defence University, 2014. 

  3. G. H. Lee. etc, "Validation of PGM Accuracy Measures Feasibility Study and Alternative Analysis," 2014 Seminar for Test and Evaluation of Weapon System, 2014. 6. 19. 

  4. Y. H. Lee, K. S. Lee, H. J. Lee, S. M. Kim, and K. S. Moon, "A Study of Economical Sample Size for Reliability Test of One-Shot Device with Bayesian Techniques," Journal of Applied Reliability 14(3), pp. 162-168, 2014. 9. 

  5. D. H. Kim, S. H. Kim, "A Study on the Comparison of Test & Evaluation Method for the Guided Missile," Korea Association of Defence Industry Studies, Vol. 22, March 2015. 

  6. D. H. Kim, "A Study on the Test and Evaluation of the Guided Missile Based on Reliability Growth," Korea Association of Defence Industry Studies, Vol. 21, No. 3, September 2014. 

  7. Y. H. Lee and J. H. Kim, "Method of Development Test Considering Makeup Test for Missile Accuracy," KIMST Annual Conference Proceedings, 2016. 

  8. Andre Kleyner. etc, "Bayesian Techniques to reduce the sample size in Automotive Electronics Attribute Testing," Department of Statistics Purdue University West Lafayette, June 1996. 

  9. Richard E. etc, "Reliability Growth during a Development Testing Program," American Statistical Association, Feb. 1966. 

  10. Defence Standard 00-42, Reliability and Maintainability(R&M) Assurance Activity, Part 1: One-Shot Devices/Systems, UK Ministry of Defence, Defence Standard 00-42/Issue 2, February 2008. 

  11. Reliability Information Analysis Center(RIAC), Analysis of One-Shot Devices, START, Vol. 7, No. 4, 2000. 

  12. Donald. P. G., Patricia A. J., "Testing or Fault-Finding for Reliability Growth: A Missile Destructive-Test Example," Naval Research Logistics, 1997. 

  13. Defense Acquisition Program Administration Provisions, DAPA, 2017. 06. 21. 

  14. Defense Capability Improvement Business Dirctive, DAPA, 2017. 06. 05. 

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