최근 무기체계가 복잡화, 다기능화 됨에 따라 최종 사용자인 소요군의 무기체계 운용, 정비 난이도가 점점 높아지고 어려워지고 있다. 그러나 이와 반대로 운용, 정비를 수행하는 운용병, 정비병의 근무(복무)기간이 단축되면서 장비 운용, 정비에 대한 숙련도가 낮아지고 있으며. 이러한 장비의 복잡화, 다기능화는 사용자와 정비자의 오작동, 실수 등을 유발시키게 되고 이로 인한 무기체계의 신뢰성 저하는 가용도, 전투준비태세 및 고장수리에 따른 수명주기비용에 영향을 미치고 있다. 이에 따라 소요군에서 운용간 발생한 고장사례 분석을 통하여 시사점을 살펴보고 이를 개선하기 위한 설계측면, 종합군수지원(ILS) 측면의 개선방안을 제시한다. 분석된 무기체계는 현재 해군에서 운용 중인 무기체계로 야전 운용간 실제 발생한 고장사례 730건에 대하여 수집하여 분석하였으며 1차 적으로 고장원인별 분류된 결과를 2차로 사전예방 가능한 고장과 사전예방 불가능한 고장으로 분류하여 사전예방 가능한 고장이 어느 정도 차지하는지 정도와 이에 대한 시사점, 사전예방 가능한 고장별 고장 최소화를 위한 대책과 제안사항을 제시하였다.
최근 무기체계가 복잡화, 다기능화 됨에 따라 최종 사용자인 소요군의 무기체계 운용, 정비 난이도가 점점 높아지고 어려워지고 있다. 그러나 이와 반대로 운용, 정비를 수행하는 운용병, 정비병의 근무(복무)기간이 단축되면서 장비 운용, 정비에 대한 숙련도가 낮아지고 있으며. 이러한 장비의 복잡화, 다기능화는 사용자와 정비자의 오작동, 실수 등을 유발시키게 되고 이로 인한 무기체계의 신뢰성 저하는 가용도, 전투준비태세 및 고장수리에 따른 수명주기비용에 영향을 미치고 있다. 이에 따라 소요군에서 운용간 발생한 고장사례 분석을 통하여 시사점을 살펴보고 이를 개선하기 위한 설계측면, 종합군수지원(ILS) 측면의 개선방안을 제시한다. 분석된 무기체계는 현재 해군에서 운용 중인 무기체계로 야전 운용간 실제 발생한 고장사례 730건에 대하여 수집하여 분석하였으며 1차 적으로 고장원인별 분류된 결과를 2차로 사전예방 가능한 고장과 사전예방 불가능한 고장으로 분류하여 사전예방 가능한 고장이 어느 정도 차지하는지 정도와 이에 대한 시사점, 사전예방 가능한 고장별 고장 최소화를 위한 대책과 제안사항을 제시하였다.
Recently, as weapon systems have become more complex and multi-functional, the difficulty of the operation and maintenance of weapon systems in the military have become increasingly difficult. On the other hand, the service period of operations and maintenance workers who perform operations and main...
Recently, as weapon systems have become more complex and multi-functional, the difficulty of the operation and maintenance of weapon systems in the military have become increasingly difficult. On the other hand, the service period of operations and maintenance workers who perform operations and maintenance has been shortened, and the skill of system operation and maintenance has been lowered. This complexity and multi-functionality of equipment cause malfunctions and errors of users and maintenance personnel, and degradation of the reliability affects availability and combat readiness. In addition, life cycle costs have been gradually increasing. Therefore, I would like to suggest an improvement plan of the design of weapon systems and ILS (Integrated Logistics Support) in order to examine the implications of failure in the military. The weapon system is operated in the ROK Navy. Data from 730 cases of failure of weapon systems was collected, and analyzed. The results of the analysis are classified into failures that can be prevented in advance and failures that cannot be prevented. This shows the portion of preventable failures in weapon systems and proposes measures to minimize failures.
Recently, as weapon systems have become more complex and multi-functional, the difficulty of the operation and maintenance of weapon systems in the military have become increasingly difficult. On the other hand, the service period of operations and maintenance workers who perform operations and maintenance has been shortened, and the skill of system operation and maintenance has been lowered. This complexity and multi-functionality of equipment cause malfunctions and errors of users and maintenance personnel, and degradation of the reliability affects availability and combat readiness. In addition, life cycle costs have been gradually increasing. Therefore, I would like to suggest an improvement plan of the design of weapon systems and ILS (Integrated Logistics Support) in order to examine the implications of failure in the military. The weapon system is operated in the ROK Navy. Data from 730 cases of failure of weapon systems was collected, and analyzed. The results of the analysis are classified into failures that can be prevented in advance and failures that cannot be prevented. This shows the portion of preventable failures in weapon systems and proposes measures to minimize failures.
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문제 정의
그러면 실제 무기체계 운용간에 운용신뢰성에 영향을 미치는 항목 및 영향에 대하여 현재 해군에서 운용 중인잠수함 체계 고장사례 730건[1]에 대한 분석결과를 통하여 살펴보고 이에 따라 현재 개발/운용 중인 무기체계의 운용간 신뢰성을 향상시키기 위한 방법이 어떤 것이 있는지 살펴본다.
제안 방법
무기체계 신뢰성 개선을 위해서는 개발 또는 운용유지 단계에서 예측 또는 산출되는 신뢰도 값 이외에 다양한 영향요인에 대하여 고려해야 하는 것을 고장사례분석을 통하여 확인하였다. 실제 무기체계 신뢰성 개선을 위해서는 개발측면, 종합군수지원 측면, 운용유지 측면 등에서 다양한 방안을 고려해야 하며 무기체계별로 각자의 특성과 맞물려 보다 다양한 개선방안이 나올 수 있다.
분석된 고장사례를 기반으로 각 고장원인에 대한 개발단계에서 신뢰성 개선방안을 살펴보도록 한다.
수집된 730건의 고장자료는 해당 구성(개별) 장비별 기술교범(Technical Manual) 검토, 운용/정비요원을 대상으로 델파이(Delphi) 기법을 적용하여 고장원인에 대하여 분석하였으며 분석결과 조작미숙, 운영미숙, 운용 부주의, 장기사용, 재질불량, 접촉불량, 오작동, 제작불량 등 다양한 원인이 존재하여 이를 다시 Table 2.의 기준에 따라 유사항목별로 통합하여 최종 분석결과를 도출하였다.
성능/효과
본 연구의 경우에도 잠수함 고장사례를 분석하여 노출 또는 운용환경에 따른 고장 취약 부위(장비)를 찾아보기 위하여 시작하였으나 고장사례를 분석 및 정제하는 과정에서 고장원인이 다른 복합적인 요소들이 작용한다는 것을 확인할 수 있었고 이에 따라 고장 원인을 장비의 취약점이라는 기본 전제를 가지고 있는 이전 연구들과 다르게 고장 원인에 대하여 다른 측면에서 근본적으로 접근하게 되었다.
실제 운용간 고장인 30%(결함, 손상, 오작동)가 아닌 다른 원인에 의한 고장 중 50%는 인간공학적 설계, 주의/경고 문구 등의 라벨링, 철저한 사전운용 및 정비교육 등의 다양한 다른 방법으로 사전에 충분히 예방이 가능하거나 최소화 할 수 있는 고장이라 판단되고 18%를 차지하는 장비노후에 의한 고장, 장비 미사용에 의한 고장은 철저한 장비관리, 주기적 검사 및 예방정비, 장비 내구연한 준수로 사전 조치(Proactive)가 가능한 고장으로 판단된다.
실제 체계/장비 자체의 고장으로 신뢰도에 미치는 영향이 30% 수준이며 사용자, 정비자에 실수(Human Error)에 의한 고장이 전체 고장의 50% 수준으로 개발단계에서 인간공학 요소를 설계에 반영하고 이를 확인,검증하는 것이 신뢰성 개선을 위하여 매우 중요한 요소임을 알 수 있었다.
잠수함 체계의 고장사례를 분석하여 무기체계의 신뢰도는 많은 요소들에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다.
후속연구
장비에 대한 결함 및 불량, 장비손상, 오작동은 근본적인 고장에 대한 문제로 사후조치(Reactive)가 제한되는 항목으로 초기 개발 또는 구매단계부터 고 신뢰성, 내구성의 장비를 지향하고 운용개념과 환경을 고려하여 이에 적합한 설계, 구매, 제작을 추진해야 한다[5]. 그리고 장비손상, 오작동을 방지하기 위하여 운용간 발생될 수 있는 다양한 변수를 고려하여 개발하고 시험하여 장비손상 및 오작동 가능여부를 확인하여 설계에 반영하는 등사전에 조치해야 한다. 또한 장비배치 후에는 지정된 운용절차와 환경 등을 준수하여 운용간 장비손상 및 오작동이 발생하지 않도록 해야 할 것이다.
따라서 향후 무기체계의 신뢰도 향상 및 이를 통한 운용유지비 절감과 전투준비태세를 극대화를 위하여 개발 간 사전 예방적 요소(인간공학적 요소 적용 등)와 사후예방적 요소(운용유지간 교육 및 예방정비 등)를 함께 적용이 필요하다.
그리고 장비손상, 오작동을 방지하기 위하여 운용간 발생될 수 있는 다양한 변수를 고려하여 개발하고 시험하여 장비손상 및 오작동 가능여부를 확인하여 설계에 반영하는 등사전에 조치해야 한다. 또한 장비배치 후에는 지정된 운용절차와 환경 등을 준수하여 운용간 장비손상 및 오작동이 발생하지 않도록 해야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
무기체계 개발단계에서 신뢰도 예측의 한계는 무엇인가?
그러나 실제 체계 또는 장비 운용간 나타나는 신뢰도의 경우 신뢰도 예측결과와 많은 차이를 보이고 있으며 이로 인하여 예측된 신뢰도 값을 활용한 자료작성 결과가 실제와 다른 경우들이 발생되고 있다.
잠수함 체계의 실제 운용간 장비 이상에 의하여 생긴 고장의 비율은 어떠한가?
잠수함 체계의 고장사례를 살펴보면 실제 운용간 장비 이상에 의하여 생긴 고장의 비율은 결함 및 불량(28%), 장비손상(1%), 오작동(1%) 정도인 약 30% 수준 정도이며 기타 다른 원인에 의한 고장이 70% 수준에 달한다. 이는 무기체계 개발간 예측되는 신뢰도가 올바르게 예측한다 할지라도 실제 고장사례에 30% 수준에서 영향을 미치며, 초기 예측된 신뢰도 요소 보다 운용적 요소에 의하여 더 영향을 받는다 할 수 있다.
무기체계 개발단계에서 신뢰도 예측결과는 어디에 활용되는가?
무기체계 개발단계에서 신뢰도 예측결과는 수명주기 비용(LCC : Life Cycle Cost) 분석, 동시조달수리부속(CSP : Concurrent Spare Part) 산출, 종합군수지원(ILS: Integrated Logistics Support) 개발 기초자료 등 많은 요소로 활용되고 있다.
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