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시뮬레이션과 메타 모델을 이용한 한국군 성과기반군수 연구
A Study on ROK Military PBL Using Simulation and Meta Model 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.28 no.1, 2019년, pp.81 - 91  

원봉연 (합동군사대학교) ,  이상진

초록
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한국군은 민간 자원과 선진 기법을 도입하는 방안의 하나로 PBL을 적용하고 있다. 그러나 한국군의 PBL은 수리부속 구매와 정비를 중심으로 시행하고 있어 PBL 적용 목적인 장비가동률 향상에 기여하지 못하고 있다. 본 연구는 한국군의 PBL이 장비가동률에 미치는 영향 요소를 분석하는 방법론을 제시하고자 한다. 이를 위해 한국군의 PBL 상황을 시뮬레이션 모델로 설계하고, 시뮬레이션 결과를 회귀분석하여 PBL 성과가 장비가동률에 미치는 영향을 분석할 수 있는 메타 모델을 제안한다. 연구 결과 수리부속 수준에만 제한적으로 PBL을 적용하면 성과가 장비가동률에 미치는 영향력은 크지 않았다. 또한, 메타 모델을 이용해 분석해 보면 적용품목 특성을 고려하지 않고 여러 품목에 동일한 성과지표를 설정할 경우 성과목표를 달성할 수 없었다. 따라서 장비가동률을 향상시키기 위해서는 장비가동률에 영향력이 큰 핵심구성품을 포함하는 체계 수준으로 PBL 적용범위를 확대해야 하며, PBL 적용범위에 다수 품목이 포함될 경우 품목별 특성을 고려해 성과지표를 차등 적용해야 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The ROK military uses Performance Based Logistics(PBL) as one of the ways to utilize civilian resources and advanced techniques. However, the Korean PBL is mainly focused on purchasing and repairing parts, which is not contributing to the improvement of the availability of overall system. The object...

주제어

표/그림 (18)

AI 본문요약
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문제 정의

  • PBL 모델은 계약업체의 계약이행 성과가 PBL의 궁극적인 목적인 장비가동률 향상에 미치는 영향을 확인하기 위해 설계하였다. 따라서 모델 입력자료는 Table 2와 같이 PBL로 수행하는 정비 또는 보급기간을 포함한다.
  • 다음 4가지 사례로 민감도 분석을 통해 성과지표를 얼마로 설정하였을 때 성과목표를 달성할 수 있는지 확인해 볼 수 있다. ①은 모든 모듈의 성과지표를 10일씩 감소, ②는 영향력이 큰 5번, 7번 모듈만 성과지표를 10일씩 감소, ③은 7번 모듈만 성과지표를 10일씩 감소, ④는 5번 모듈만 성과지표를 10일씩 감소시킨 것이다.
  • 다음은 MGB 정비기간을 포함하여 각 부품의 정비기 간이 장비가동률에 미치는 영향력을 확인해 보았다. 결과는 Table 11과 같으며, 메타 모델은 Equation (6)과 같다.
  • 17개 시나리오 외에 시나리오 18번, 19번은 각각 정비기간 최솟값과 최댓값만으로 구성된 시나리오로써 모델의 타당성 검증을 위해 극한조건 평가를 실시하도록 추가하 였다. 또한, 시나리오 20번은 A 장비 PBL 사업에서 성과 지표로 주어진 정비기간 120일로 엔진 모듈 정비기간을 구성한 것으로 모든 품목에 동일한 성과지표를 설정하는 것이 타당한지 검토하기 위해 추가하였다. 시나리오로 입력되는 MGB와 엔진 모듈의 정비기간을 제외한 나머지 입력자료는 Table 4, 5, 6, 7을 입력한다.
  • 시뮬레이션을 실행할 때 많은 입력요소에 대해 효과적인 실험설계를 하여 적은 비용과 노력을 통해 결과를 추출할 수 있도록 실험설계법을 사용한다(Lee and Jung, 2009). 본 연구는 PBL을 통해 수리부속을 정비할 때 PBL 성과가 장비가동률에 미치는 영향을 측정하기 위해 MGB 와 모듈의 정비기간을 요인으로 NOLH(Nearly Orthogonal Latin Hypercube)기법을 이용하여 시나리오를 구성하고, 요인의 영향력을 확인하기 위해 메타 모델을 개발한다. NOLH 기법은 기존 LHD(Latin Hypercube Design)가갖는 직교성에 의한 표본추출로 극단값을 포함하는 개념과 Uniform Design에서의 표본간의 최대 최소거리를 최소화하는 개념을 접목하여 실험영역 전반에 걸쳐 표본이 고르게 추출되도록 하였으며 각 표본이 직교성을 가지고 있기 때문에 다중 공선성 등의 문제가 발생하지 않고 표본을 추출할 수 있게 해준다(Cioppa, 2002).
  • 본 연구는 이렇듯 한국 PBL이 가지는 한계점과 그 원인을 평가하기 위해 시뮬레이션 모델과 메타 모델을 제안하였다. 이를 통해 PBL 적용범위와 성과지표 설정방안을 제안하였다.
  • 전투교환구성품은 신속하고 효율적인 정비지원 및 고장 복구를 위해 정비부대에 인가된 구성품으로 무기체계에서 중요한 기능을 수행한다. 전투교환구성품에 해당하는 엔진과 MGB 정비과정을 모델에 포함하여 장비가동률이 엔진 PBL 성과만으로 향상될수 있는지 확인하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
성과기반군수란? 한국군은 민간 자원과 선진 기법을 국방 분야에 적극 도입하고 있다. 그 일환으로 군과 민간업체가 군수품의 수리부속 보급 및 정비 관련 장기계약을 체결하고, 군은 업체의 수행성과에 따라 대가를 차등지급하는 민‧군 협력사업인 성과기반군수(Performance Based Logistics, 이하 PBL)를 2010년부터 도입하였다(국방일보, 2018). PBL 예산은 제도 도입 초기인 2011년 369억 원에서 2018년 4,031억 원으로 예산이 크게 증가하였다(Baek, 2018).
PBL 예산은 어떻게 변화하였는가? 그 일환으로 군과 민간업체가 군수품의 수리부속 보급 및 정비 관련 장기계약을 체결하고, 군은 업체의 수행성과에 따라 대가를 차등지급하는 민‧군 협력사업인 성과기반군수(Performance Based Logistics, 이하 PBL)를 2010년부터 도입하였다(국방일보, 2018). PBL 예산은 제도 도입 초기인 2011년 369억 원에서 2018년 4,031억 원으로 예산이 크게 증가하였다(Baek, 2018). 장차 PBL 적용 장비가 항공장비에서 지상장비와 해상장비로 확대(국방일보, 2018)됨에 따라 PBL 예산은 더욱 증가할 것으로 예상된다.
한국군 성과기반군수 운영의 문제점은 무엇인가? PBL 관련 연구는 제도 도입 초기 PBL을 처음 사용한 미국의 사례를 참고하여 한국군에 안정적으로 적용하기 위한 방안을 제시하는 연구가 주로 이루어졌다(Choi, 2008;Lee and Jung, 2009). 그러나 한국군은 PBL 시행 초기 핵심부품의 해외 의존도가 높은 방위산업 환경으로 인하여 무기체계 중 하위 시스템이나 구성품의 수리부속 구매와 정비를 중심으로 적용하였다. 그리고 PBL의 궁극적인 성과지표인 장비가동률을 측정하기보다는 군수지원 반응시간을 측정하는 성과지표를 사용하였다.
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참고문헌 (15)

  1. 국방일보, "무기체계 성능 발휘하게 군수혁신 지속" (Downloaded March 16, 2018) 

  2. 국방일보, "예산 70억 덜들고 장비 안정적 가동 'PBL이 답이다'"(Downloaded December 05, 2018) 

  3. Baek, J. O.(2018) Contents and point of the Korea national defense budget in 2018, Seoul: Korea Institute for Defense Analyses. 

  4. Choi, S. C.(2008) "A Study on the Improvement of Logistic Support by Performance Based Logistics," Journal of the Military Operations Research Society of Korea, 34(2), 43-61. 

  5. Cioppa, Thomas M.(2002) Efficient Nearly Orthogonal and Space-Filling Experimental Designs for High-Dimensional Complex Models, Monterey: Naval Postgraduate School. 

  6. Jin, A. Y., H. S. Lee(2016) "Cost analysis for applying PBL to equipment maintenance," The Korean Journal of Defense Analysis, 113, 226-245 

  7. Kang, K. B., Kenneth Doerr, Michael Boudreau and Uday Apte(2005) A decision support model for valuing proposed improvements in component reliability, Monterey: Naval Postgraduate School. 

  8. Kang, J. Y., H. C. Lee, I. S. Um(2006) "A Study for Design Optimization of an Automated Distribution Center using the Simulation and Metamodel," Journal of the Korea Society for Simulation, 15(3), 103-114. 

  9. Kim, K. R., H. Y. Yong, K. S. Kwon(2012) "Optimization for Concurrent Spare Part with Simulation and Multiple Regression," Journal of the Korea Society for Simulation, 21(3), 79-87. 

  10. Kim, S. K., S. J. Lee(2017) "A Case Study on the Cost Effectiveness Analysis of Depot Maintenance Using Simulation Model and Experimental Design", Journal of the Korea Society for Simulation, 26(3), 23-34. 

  11. Kim, T. K., K. B. Wi, K. S. Lee(2017) A study on the development of PBL contract, Seoul: Korea Institution of National Defense Development. 

  12. Lee, S. J., B. K. Jung(2009) "A Study on the Influence in Applying the performance Based Logistics with a Case of the KUH Engine," Journal of the Korea Association of Defence Industry Studies, 16(2), 50-76. 

  13. Lee, J. S., S. K. Son(2016) "Strategic management plan of PBL contract," Korea Defense Industry Association Defense & Technology, 446, 44-61. 

  14. U.S. Defense Acquisition University(2005) Performance Based Logistics: A Program Manager's Product Support Guide. 

  15. Woo, J. U., H. K. Kang, N. Y. Kwon and A. Y. Jin(2014) Effective promotion method of PBL, Seoul: Korea Institute for Defense Analyses. 

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