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저장신뢰도 기반의 △△ 유도탄 검사주기 분석
Analysis of △△ Guided Missile Inspection Period Based on Storage Reliability 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.18 no.4, 2017년, pp.592 - 598  

정상훈 (방위사업청) ,  이상복 (한성대학교 산업경영공학과)

초록
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유도무기(정확히 유도탄)는 고가의 장비로서 발당 0억을 호가하며, 납품 후 장기간 저장되는 특성을 반영하여 설계되므로 내부 구성품은 물론 유도탄 자체도 매우 높은 신뢰도를 가지게 된다. 이러한 유도탄의 신뢰도는 샘플링 검사결과를 바탕으로 전체 모집단의 신뢰도를 추정하여야 하나, 개발 간에는 개발기간이나 일정, 비용 등의 현실적인 문제로 실제 검사보다 수학적 분석이나 가속수명시험 등을 이용하여 저장신뢰도를 예측한다. 그러나 개발 시 제시되는 저장신뢰도는 예측값으로 실제 저장신뢰도와는 차이가 있을 것임에도 불구하고, 현재 우리 군(軍)은 유도탄 개발시 예측된 저장신뢰도를 기준으로 저장관리(주기검사)를 실시하고 있다. 이에 본 연구는 우리나라에서 10년 이상 저장되어 데이터가 축척된 ${\triangle}{\triangle}$유도탄의 야전점검 데이터를 수집하여 실제 저장신뢰도를 분석하고 현재 실시되고 있는 검사주기의 타당성 검토와 실질적인 저장신뢰도 확인방법을 제시하고자 작성되었다. 최근 실시된 특별검사결과를 토대로 저장신뢰도를 분석한 바 검사주기는 18년 이상으로 연장 가능함이 확인 되었고, 이에 따라 검사주기의 재 설정 및 실질적인 저장신뢰도 확인 방법을 제안한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to suggest a new inspection period of ${\triangle}{\triangle}$ guided missiles by analyzing their reliability using field data. The ${\triangle}{\triangle}$ guided missile has an inspection period of five years which was determined using prediction ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 샘플링 시험을 통한 모수 추정법을 적용하 였다. 서론에서 언급된 바와 같이 본 연구는 기존의 검사 주기에 대한 타당성 검토 및 실질적 저장신뢰도 확인 방 법의 제시라는 목적을 가지고 있다. 실제 한국군사과학 기술학회지 수록 논문[8]과 국방과학연구소의 기술 보고서[9]등에서 샘플링 시험을 바탕으로 한 모수적 접근방법의 타당성 및 효율성이 제시되었으며 △△유도탄의 저장신뢰도 확인을 위해 위의 방법론을 실제 데이터에 적용시켜 연구를 진행하였다.
  • 이에 본 연구는 우리나라에서 10년 이상 저장되어 데이터가 축척된 △△유도탄의 야전점검 데이터를 수집하여 실제 저장신뢰도를 분석하고 현재 실시되고 있는 검사 주기의 타당성 검토와 실질적인 저장신뢰도 확인방법을 제시하고자 작성되었다
  • 이에 실제 고장데이터를 통해 유도탄 저장신뢰도를 분석하고 현재 실시되고 있는 5년 주기 검사의 타당성과 연장 가능한 검사주기를 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 유도탄 저장수명을 계산하기 위해 납품된 탄들은 매년 12월 31일에 납품되는 것으로 가정하였는데 실제로 대부분의 탄들이 연말에 납품되었다. 이렇게 수집된 데이터들은 [Table 1, 2]와 같으며 분석대상 데이터는 02~10년 납품수량 ~~~발 중 검사수량 788발(납품수량 대비 45%)에 고장수량은 28발이다.
  • 저장중 주기검사와 관련하여 Martinez(1984)는 장기간 저장되는 전자장비에 대해 매 번의 검사에서 발견된 고장난 부품이 모두 수리되어 신품과 같아진다는 가정하에 보전 후 저장신뢰도를 계산하였고, Ito와 Nakagawa(1992, 1995, 2000)는 장비를 고장의 발견 가능성 여부에 따라 두 종류의 구성요소로 구분하여, 고장을 발견할 수 있는 첫 번째 구성요소는 주기적인 검사 및 보전 후에 신품과 같아진다고 가정하고, 고장을 발견할 수 없는 두 번째 구성요소는 검사 및 보전을 하지 않는다고 가정하여 보전 후 저장신뢰도를 계산하였다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
신뢰성중심 정비란 어떤 개념인가? 2에서 언급한 바와 같이 전자 구성품에 대한 신뢰도 관리도 유도탄 수명연장에 매우 중요한 부분이다. 따라서 해외 사례 대부분이 최초 납품 후 일정기간이 지난 시점에서 매년 일정 %의 샘플링 검사를 통해 저장신뢰도를 모니터링하고 있다. 이러한 개념을 신뢰성중심 정비(RCM, Reliability Centered Maintenance)라고 하는데 신뢰성중심 정비는 예지정비(Proactive Maintenance)로서 대상 장비나 부품의 남아 있는 수명을 고려하여 정비시점을 정하게 된다[7].
유도무기의 특성은 무엇인가? 유도무기(정확히 유도탄)는 고가의 장비로서 발당 0억을 호가하며, 납품 후 장기간 저장되는 특성을 반영하여 설계되므로 내부 구성품은 물론 유도탄 자체도 매우 높은 신뢰도를 가지게 된다. 이러한 유도탄의 신뢰도는 샘플링 검사결과를 바탕으로 전체 모집단의 신뢰도를 추정하여야 하나, 개발 간에는 개발기간이나 일정, 비용 등의 현실적인 문제로 실제 검사보다 수학적 분석이나 가속수명시험 등을 이용하여 저장신뢰도를 예측한다.
임무 성공률이란 무엇인가? 이러한 특성 때문에 탄약(유도탄)을 One-shot System이라고 하는데 신뢰도 척도는 “Probability of mission sucess(임무 성공률)” 로 표현하고 있다[1]. 임무 성공률이란 임무시간이 매우 짧고 1회 사용을 목적으로 하는 아이템의 정량적인 신뢰도 척도로써 임무의 성공과 실패로 구분하는 것을 의미하는데, 이는 운용시간에 따른 고장률을 바탕으로 도출되는 일반 장비들의 신뢰도와는 다른 개념이다. One-shot System은 통상적으로 대기 또는 보관 상태에서 수명주기의 대부분을 보내며 매우 짧은 사용(발사)시간을 가지기 때문에 유도탄 수명은 저장수명으로 해석되며, 개발 시 예측되는 신뢰도는 저장신뢰도로 이해하여야 한다[2].
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참고문헌 (11)

  1. U. S. Department of Defense. "DoD Guide for Achieving Reliability Availability Maintainability", pp. 1-8, 2005. 

  2. K. J. Kim, D. G. Lee, "Reliability Analysis for an Effective Life Cycle", p. 2, Agency for Defense Development, 2010. 

  3. J. W. Lee, Y. K. Hong, "A study on the effective management of artillery ammunition using ASRP data", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 13, No. 9, pp. 4349-4358, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.9.4349 

  4. Martinez EC, "Storage Reliability with Periodic Test", In Proceedings Annual Reliability and Maintainability Symposium, pp. 181-185, 1984. DOI: https://doi.org/10.1109/rams.1984.764288 

  5. Agency for Defense Development, Defense Agency for Technology and Quality. "A study on Extension of Shelf-Life for the High-Cost and Time-Limited Ammunition", pp. 10-11, 2010. 

  6. J. H. Kim, D. G. Park, H. K. Han, "A Study on Selection of Distribution Function for Reliability Prediction Using Accelerated Life Test Data", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 7, No. 3, pp. 393-397, 2006. 

  7. Agency for Defense Development, Defense Agency for Technology and Quality. "A study on Extension of Shelf-Life for the High-Cost and Time-Limited Ammunition", p. 97, 2010. 

  8. J. H. Ryu, S. J. Back, Y. K. Son, "Comparison of Reliability Estimation Methods for Ammunition Systems with Quantal-response Data", Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology, Vol. 13, No. 6, pp. 982-989, 2010. 

  9. K. J. Kim, D. G. Lee, "Reliability Analysis for an Effective Life Cycle", p. 5-11, Agency for Defense Development, 2010. 

  10. D. G. Lee, "The Estimate ${\Delta}{\Delta}$ guided missiles's storage reliability", Agency for Defense Development, p. 31, 1996. 

  11. J. W. Baik, J. N. Jo, "Predicting the future number of failures based on the field failure summary data", Journal of the Korean Data Information Science Society, Vol. 22, No. 4, pp. 755-764, 2011. 

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