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[국내논문] 유도무기 시스템의 운용 신뢰도 분석
Operational Reliability Analysis of Guided Weapon Systems 원문보기

융합보안논문지 = Convergence security journal, v.17 no.3, 2017년, pp.95 - 101  

하주석 (금오공과대학교 산업공학과) ,  김경모 (금오공과대학교 산업공학과)

초록
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유도무기체계는 어떤 장비보다도 신뢰성이 가장 중요시 된다. 그러나 제작비용이 고가여서 생산수량이 적고, 배치 후 운용 데이터 획득까지 장기간이 소요되어 주로 개발단계의 신뢰성 예측자료가 활용된다. 개발단계의 신뢰성 예측은 실제 운용환경을 모두 반영하는데 한계가 있어 실제 운용환경에서의 신뢰성 분석이 필요하였다. 본 연구에서는 국내개발 유도무기에 대한 실제 운용 데이터를 활용하여 수명분포를 추정하고, 최소제곱법과 최우추정법을 적용하여 신뢰도 값을 추정하였다. 또한, 개발단계에서 예측된 신뢰도 값과 실제 운용신뢰도 값을 비교하였다. 본 연구 결과로 볼 때 실제 유도무기의 신뢰도는 예측된 값보다 높게 나타났으며, 이는 최신 설계기술의 적용 및 향상된 부품의 신뢰도 값이 예측 데이터에 반영되지 못한 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내개발 유도무기에 대한 실제 운용 신뢰도를 확인할 수 있었으며, 향후 개발될 유도무기의 신뢰도 분석 연구 활동에 기여 할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Reliability is the priority matter in guided weapon systems. The reliability prediction data is used during the devel opment stage as the manufacturing cost is very high and the production quantity if quite limited. At the same time it takes relatively a long period of time to acquire a reliable ope...

주제어

#Guided Weapon Systems   #Operational Reliability   #Reliability Prediction  

AI 본문요약
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가설 설정

  • - 동일 발생년월에 발생한 중복고장은 단일고장으로 가정한다.
  • 따라서 로부터 체계 A 고장간 시간(TBF)에 적합한 수명분포로 와이블 분포를 가정하였다.
  • 무기체계에 대한 신뢰도 예측의 일반적 방법론은 시스템 단위의 신뢰도 모델을 설정하고, 기계류 부품은 NPRD-9 5, 전기/전자부품은 MIL-HDBK-217을 참조하여 산출한다. 분석방법은 부품부하분석법(part stress analy sis)를 적용하고 지수분포를 가정한다. 그러나, 문제는 이러한 예측방법이 시스템의 실질적인 운용상태를 얼마나 정확하게 반영하느냐에 있다.
  • 체계 A 고장간 시간(TBF)이 와이블분포를 따른다고 가정하고, MINITAB의 모수분포분석을 이용하여 수명분포의 형상모수와 척도모수를 추정하였다. 최우추정법과 최소제곱법을 이용하여 와이블분포의 형상모수와 척도모수에 대한 점추정치와 95% 신뢰구간을 추정한 결과는 <표 3>과 같다.
  • 와이블분포에서 형상모수가 1이면, 지수분포가 되므로 체계 A 고장간 시간(TBF)는 지수분포를 따른다고 할 수 있다. 체계 A 고장간 시간(TBF)이 지수분포를 따른다고 다시 가정하고 지수분포의 평균을 추정하였다 . 지수분포의 평균수명에 대한 점추정치와 95% 신뢰구간을 추정한 결과는 <표 4>와같다.
  • 추정방법으로 최소제곱법을 적용한 경우 상관계수가 클수록, 최우추정법을 적용한 경우 Anderson -Darling 통계량 값이 작을수록 분포의 적합성이 높다고 할 수 있다. 체계 B의 경우 납품수량(O,OOO대) 대비 고장 데이터의 수(12)가 매우 작아 고장간 시간(TBF)에 적합한 수명분포로 지수분포를 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유도무기체계에서 주로 개발단계의 신뢰성 예측자료가 활용되는 이유는 무엇인가? 유도무기체계는 어떤 장비보다도 신뢰성이 가장 중요시 된다. 그러나 제작비용이 고가여서 생산수량이 적고, 배치 후 운용 데이터 획득까지 장기간이 소요되어 주로 개발단계의 신뢰성 예측자료가 활용된다. 개발단계의 신뢰성 예측은 실제 운용환경을 모두 반영하는데 한계가 있어 실제 운용환경에서의 신뢰성 분석이 필요하였다.
제품의 신뢰도를 평가하는 방법에는 무엇이 있는가? 특히, 특수한 상황에서 사람의 생존과 관련된 제품이라면 신뢰도의 중요성은 더욱 크다고 할 것이다. 제품의 신뢰도를 평가하는 방법은 신뢰도 예측 방법과 신뢰성시험을 통한신뢰도 확인 방법이 있으나, 제품의 제작비용이 과다하게 소요되거나 신뢰성 시험기간이 장기간 소요된다면 신뢰도 예측 방법이 유일한 대안이다. 군용 유도무기는 제품가격이 고가이고 고도의 신뢰성을 요구하는 제품으로 일반적인 신뢰성 확인시험으로 제품의 신뢰도를 확인하기에 많은 제한적 요소가 있다.
개발단계의 신뢰성 예측에는 무엇이 필요한가? 그러나 제작비용이 고가여서 생산수량이 적고, 배치 후 운용 데이터 획득까지 장기간이 소요되어 주로 개발단계의 신뢰성 예측자료가 활용된다. 개발단계의 신뢰성 예측은 실제 운용환경을 모두 반영하는데 한계가 있어 실제 운용환경에서의 신뢰성 분석이 필요하였다. 본 연구에서는 국내개발 유도무기에 대한 실제 운용 데이터를 활용하여 수명분포를 추정하고, 최소제곱법과 최우추정법을 적용하여 신뢰도 값을 추정하였다.
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참고문헌 (11)

  1. Choi I.S., Cheon L.M., Baek L.M., Son Y.G., "Comparison Study of Operating System and One-shot System for Reliability Analysis Methodology", Spring Conference of the Korea Management Engineers Society, pp. 981-985, 2009. 

  2. Lee J.M., Kwon H.M., Lee H.P., "A study on preventive maintenance of Missile and life cycle plans", Korean institute of Industrial Engineers, pp. 1171-1176, 2011. 

  3. Hong S.J., Jung S.H., "A Study of Reliability of Guided Missile(OO) Using Probit Analysis", Journal of the Korea Society For Quality Management, Vol.44, No. 3, pp. 553-564, 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Jun I.H., "Study on the Reliability Improvement of weapon system using field data", Journal of the Korea Society For Quality Management, Vol. 4, No. 3, pp. 159-160, 2012. 

  5. Kim I.S., Jung W., "Comparison of RAM Target Value and Operation Data in Air Weapon Systems", Joural of Applied Reliability, Vol.15, No. 4, pp. 282-288, 2015. 

  6. Kim K.T., "The developing direction of Defence reliability policy & system", Journal of Applied Reliability, Vol. 7, No. 3, pp. 101-110, 2007. 

  7. Daniel J., Owen Holbrook R., "Effects Environment and Aging upon Missile Reliability", IEEE Proceeding Annual Reliability and Maintainability Symposium, pp. 314-316, 1998. 

  8. Moon B.M., Seon E.J., Bae S.J., "Bayesian reliability Estimation for one shot devices of small size", Journal of Applied Reliability, Vol. 13, No. 2, pp. 99-107, 2013. 

  9. Bierbaum R.I., "Reliability Assessment Methodology for 1-shot Systems", Proceedings Annual Reliability and Maintainability Symposium, pp. 536-541, 2002. 

  10. Lee Y.U., "A Study on the RAM Analysis of Effective Integrated Logistics Support(ILS)", Journal of Convergence Security, Vol. 16, No. 6, pp. 67-74, 2016. 

  11. Kim H.C., Kim K.S., "The Comparative Software Reliability Model of Fault Detection Rate Based on S-shaped Model", Journal of Convergence Security, Vol. 13, No. 1, pp. 3-10, 2013. 

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