[논문]방탄물자 신뢰성 평가(BRP)에 관한 연구

구승환

doi:10.5762/kais.2020.21.1.300

방탄물자 신뢰성 평가(BRP)에 관한 연구
A Study on the Bulletproof Reliability Program 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.1, 2020년, pp.300 - 307

구승환 (국방기술품질원)

초록
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본 연구에서는 아직 수행되고 있지 않지만 향후 필요한 BRP(Bulletproof Reliability Program) 개념과 절차를 소개하고자 하였다. BRP 업무수행 체계는 다음과 같다. 먼저 국방부의 조정/통제 하에 기품원에서 연간 BRP 계획을 수립하고 시행을 주관한다. 다음으로 각 군 및 유관기관/부서의 의견을 수렴하여 BRP 대상 시료(Lot)를 선정하고 시험을 진행한다. 시험이 종료되면 종합된 결과를 각 군에 통보하며, 각 군에서는 후속조치를 수행한다. BRP 업무수행 절차는 매년 평가계획을 수립하는 사업(평가) 계획단계, 수립된 계획에 따라 일반검사, 기능시험, 운용시험 등을 수행하는 시험단계, 결과를 종합·분석하고 방탄물자의 성능 등을 감안하여 적정한 등급으로 판정하는 평가/분석단계, 그 결과에 따른 각 군의 후속조치 단계로 이루어져 있다. BRP 수행을 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 현재 일부 적체되는 시험물량과 개발 중인 워리어 플랫폼, 향후 발생할 BRP 물량을 적시에 시험하여 방탄물자의 적시 조달 및 장병의 안전성 향상, 국방예산의 절감을 위한 추가적인 시험장 건설이 필요하다. 둘째, 현재 사격시험만을 통한 방탄시험을 넘어 방탄물자의 신뢰성 평가방법을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 셋째, BRP가 장병의 안전성 보장 및 전투력 향상을 위한 필수적인 것임을 알리고 관련 업무의 시급성과 지원 필요성을 주요 관리자와 지휘관들에게 인식시키는 것이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examines the reliability evaluation concept and procedure of bulletproof materials (BRP: Bulletproof Reliability Program). ASRP, RAM analysis tasks were utilized for the study. Based on this analysis, the concept, method, performance system, and procedure of BRP were examined. The BRP task execution procedure consists of the following four steps. First, the business (evaluation) planning stage establishes the evaluation plan every year. Second, there is a testing stage that performs the general inspection, functional test, and operational test according to the established plan. Thirdly, there is an evaluation/analysis phase to synthesize/analyze the results and to judge the appropriate grade considering the performance of bulletproof materials. Finally, the follow-up step of each group according to the result. The following criteria are suggested for BRP implementation: BRP testing capability, development of BRP evaluation method, and recognition of the importance of BRP business.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Bulletproof type among the combat support materials
표 Table 2. Major issues of bulletproof material
그림 Fig. 1. BRP business performance system
표 Table 3. Key elements of BRP business performance
표 Table 4. Steps and Reasons for BRP Adopted by ASRP

AI 본문요약
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문제 정의

사용이 불가능한 탄약은 조기 폐기함으로써 저장비용 및 운용비용을 최소화한다. 궁극적으로는 저장탄약의 신뢰성, 안전성, 성능을 보장함으로써 국방예산을 절감하고 전투원에게 자신감을 부여하여 전투력 증강에 기여하는 것을 목적으로 한다.
본 연구에서 제안하는 BRP는 ASRP를 토대로 고안되었다. 따라서 ASRP의 개념과 수행체계, 절차에 관해 고찰하고자 한다.
이 중 기능시험은 파괴시험으로 국내 방탄시험 시설과 시험 장비를 활용하여 시험을 실시할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 아직 수행되고 있지 않지만 향후 필요한 BRP 개념과 절차를 소개하고 필요성에 대한 제언을 하고자 한다.
본 연구의 시사점 및 의의는 방탄물자의 신뢰성을 평가하기 위해 기존에 수행되고 있는 유사업무인 ASRP와 RAM 분석 업무를 고찰하여 적용이 용이하고 신뢰성 있는 방법론을 개발하였다는 점이다. 본 연구 결과를 토대로 국내 방탄물자의 신뢰성 평가 업무가 발전할 수 있도록 하는데 도움이 되고자 한다. 하지만 이러한 시사점에도 불구하고 향후 연구에서 보완해야할 한계점을 가지고 있다.
본 연구에서는 BRP 업무수행 체계와 절차에 대해 제안하였다. 먼저 수행 체계는 국방부의 조정/통제 하에 기품원에서 연간 BRP 계획을 수립하고 시행을 주관한다.
본 연구에서는 아직 수행되고 있지 않지만 향후 필요한 BRP 개념과 절차를 소개하였다. 방탄물자 신뢰성 평가(BRP) 업무는 방탄물자(방탄복, 방탄헬멧, 방탄유리등)가 개발 및 소요제기 단계에서부터 운용 및 저장단계까지의 총수명주기 동안 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 업무를 말한다.
본 연구의 시사점 및 의의는 방탄물자의 신뢰성을 평가하기 위해 기존에 수행되고 있는 유사업무인 ASRP와 RAM 분석 업무를 고찰하여 적용이 용이하고 신뢰성 있는 방법론을 개발하였다는 점이다. 본 연구 결과를 토대로 국내 방탄물자의 신뢰성 평가 업무가 발전할 수 있도록 하는데 도움이 되고자 한다.

제안 방법

평가/분석단계에서는 각각의 시험결과에서 얻어진 등급과 군 운용특성 등을 고려하여 적정한 상태기호를 부여하게 된다. 등급은 ASRP를 참조하여 상태기호를 부여하며, 자세한 등급의 분류도 본 연구에서는 생략하기로 한다. 본 연구에서 제안하는 등급은 4가지로 A등급은 계속 사용으로 향후에도 계속 사용할 수 있음을 의미한다.
중/경결점의 경우는 차량이나 유리에서의 부식 또는 크랙을 들 수 있으며, 본 연구에서는 해당 결점에 대해 직접적으로 논하지는 않으며 추후 연구에서 논의하기로 한다. 또한 방탄물자의 운용 환경, 사용 빈도, 위치 등 방탄물자의 운용 및 저장조건에 따라 로트를 층별시켜 BRP 시험시료 채취계획을 작성한다. 본 단계는 ASRP와 유사하게 수행된다.
먼저 사업계획단계는 탄약의 특성이나 전투 긴요도를 고려하여 대상 탄종 및 로트를 선정한다. 또한 시험대상 탄종별로 신뢰성평가에 필요한 시험항목을 설정하고 적절한 시료수를 산출하여 ASRP 시험 시 적용할 시험절차서인 ASTP(Ammunition Stockpile Test Procedure, 저장 탄약시험절차서)를 작성한다. 또한 탄약고 형태, 저장위치 등 탄약의 저장조건에 따라 로트를 분류하여 ASRP 시험시료 채취계획을 작성한다.
먼저 사업계획단계는 방탄물자의 특성이나 전투긴요도를 고려하여 대상 및 로트를 선정한다. 또한 시험대상별로 신뢰성평가에 필요한 시험항목을 설정하고 적절한 시료수를 산출하여 BRP 시험 시 적용할 시험절차서인 BTP를 작성한다. BTP 작성에 앞서 방탄물자의 고유특성을 식별하고 치명결점과 중결점, 경결점을 정한다.
또한 시험대상 탄종별로 신뢰성평가에 필요한 시험항목을 설정하고 적절한 시료수를 산출하여 ASRP 시험 시 적용할 시험절차서인 ASTP(Ammunition Stockpile Test Procedure, 저장 탄약시험절차서)를 작성한다. 또한 탄약고 형태, 저장위치 등 탄약의 저장조건에 따라 로트를 분류하여 ASRP 시험시료 채취계획을 작성한다. 시험단계에서는 계획에 따라 로트별로 시료를 채취하고 채취된 시료에 대해 비기능시험, 기능시험, 저장분석시험 등을 수행하여 탄약의 성능 및 안전성에 대한 자료를 획득한다.
세부적인 등급의 분류는 각각 방탄물자의 특성을 반영하여 추후 연구에서 고려되어야 할 문제로 남겨둔다. 마지막으로 후속조치단계에서 각 군은 판정 결과에 따라 방탄물자에 대해 계속사용, 제한사용(훈련 및 교육용), 정비, 폐기 등의 후속조치를 수행한다.
시험단계에서는 계획에 따라 로트별로 시료를 채취하고 채취된 시료에 대해 일반검사, 기능시험, 운용시험 등을 수행하여 방탄물자의 성능 및 안전성에 대한 자료를 획득한다. 본 단계는 ASRP 대상인 탄약이 One ShotSystem으로 운영되는 데에 비해 방탄물자는 운영 시스템으로 상이하기 때문에 방탄물자의 특성에 맞게 비기능시험과 저장분석 시험 대신 일반검사와 운용시험으로 내용을 수정하여 적용하였다. 평가/분석단계에서는 각각의 시험결과에서 얻어진 등급과 군 운용특성 등을 고려하여 적정한 상태기호를 부여하게 된다.
본 연구에서 제안하는 BRP는 ASRP를 토대로 고안되었다. 따라서 ASRP의 개념과 수행체계, 절차에 관해 고찰하고자 한다.
또한 탄약고 형태, 저장위치 등 탄약의 저장조건에 따라 로트를 분류하여 ASRP 시험시료 채취계획을 작성한다. 시험단계에서는 계획에 따라 로트별로 시료를 채취하고 채취된 시료에 대해 비기능시험, 기능시험, 저장분석시험 등을 수행하여 탄약의 성능 및 안전성에 대한 자료를 획득한다. 평가/분석단계에서는 각각의 시험결과에서 얻어진 등급과 군 운용특성등을 고려하여 적정한 탄약상태기호를 부여하고, 마지막으로 후속조치단계에서 각 군은 판정 결과에 따라 저장탄약에 대해 계속저장, 조건부 불출, 정비, 폐기 등의 조치를 수행한다.
시험단계에서는 계획에 따라 로트별로 시료를 채취하고 채취된 시료에 대해 일반검사, 기능시험, 운용시험 등을 수행하여 방탄물자의 성능 및 안전성에 대한 자료를 획득한다. 본 단계는 ASRP 대상인 탄약이 One ShotSystem으로 운영되는 데에 비해 방탄물자는 운영 시스템으로 상이하기 때문에 방탄물자의 특성에 맞게 비기능시험과 저장분석 시험 대신 일반검사와 운용시험으로 내용을 수정하여 적용하였다.
또한 각군 및 유관기관/부서의 의견을 수렴하여 대상 시료(Lot)를 선정하고 시험을 운용한다. 이 모든 시험이 종료되면 종합된 결과를 각 군에 통보하며, 각 군에서는 후속조치를 수행한다.
또한 각군 및 유관기관/부서의 의견을 수렴하여 대상 시료(Lot)를 선정하고 시험을 운용한다. 이 모든 시험이 종료되면 종합된 결과를 각 군에 통보하며, 각 군에서는 후속조치를 수행한다.

대상 데이터

먼저 수행 체계는 국방부의 조정/통제 하에 기품원에서 연간 BRP 계획을 수립하고 시행을 주관한다. 또한 각 군 및 유관기관/부서의 의견을 수렴하여 BRP 대상 시료(Lot)를 선정하고 시험을 운용한다. 시험이 종료되면 종합된 결과를 각 군에 통보하며, 각 군에서는 후속조치를 수행한다.
BRP 업무수행 체계는 국방부의 조정/통제 하에 기품원에서 연간 계획을 수립하고 시행을 주관한다. 또한 각군 및 유관기관/부서의 의견을 수렴하여 대상 시료(Lot)를 선정하고 시험을 운용한다. 이 모든 시험이 종료되면 종합된 결과를 각 군에 통보하며, 각 군에서는 후속조치를 수행한다.

성능/효과

등급은 ASRP를 참조하여 상태기호를 부여하며, 자세한 등급의 분류도 본 연구에서는 생략하기로 한다. 본 연구에서 제안하는 등급은 4가지로 A등급은 계속 사용으로 향후에도 계속 사용할 수 있음을 의미한다. B등급은 가급적 훈련용으로 사용할 것을 권장하며 전시에는 사용을 금한다.

후속연구

첫째, 현재 일부 적체되는 시험물량과 개발 중인 워리어 플랫폼, 향후 발생할 BRP 물량을 적시에 시험하여 방탄물자의 적시 조달 및 장병의 안전성 향상, 국방예산의 절감을 위한 추가적인 시험장 건설이 필요하다. 둘째, 현재 사격시험만을 통한 방탄시험을 넘어 방탄물자의 신뢰성 평가방법을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 셋째, BRP가 장병의 안전성 보장 및 전투력 향상을 위한 필수적인 것임을 알리고 관련 업무의 시급성과 지원 필요성을 주요 관리자와 지휘관들에게 인식시키는 것이 필요하다.
따라서 향후 발생할 BRP 물량이외에도 현재 일부 적체되는 수락시험 물량과 현재 개발 중인 워리어 플랫폼에 대한 시험을 적시에 수행하기 위해서는 시험장을 증축하는 것이 필요하다. 이를 위해 현재 기품원의 서화지역 방탄시험 시설에만 의존하기 보다는 신뢰성 기반의 국방품질정책 패러다임 전환(정영권, 2018)을 고려하여 대전 지역에 신축하는 국방신뢰성연구센터 내에 방탄시험 및 관련 연구가 가능한 시험시설을 추가확보 함으로써 BRP 업무 및 수락시험이 적시에 이루어지는 것이 가능하도록 하는 것이 필요하다.
이에 BRP가 장병의 안전성 보장 및 전투력 향상을 위한 필수적인 것임을 알리고 관련 업무의 시급성과 지원필요성을 주요 관리자와 지휘관들에게 인식시키려는 노력들이 이루어져야 한다. 또한 방탄물자의 시험평가와 연구가 원활히 수행되고 이러한 결과가 관련 기관 및 민간, 소요군에 환류 될 수 있도록 해야 할 것이다.
대표적인 예가 BTP 등의 세부적인 기준을 확립하지 못한 점이다. 본 연구의 목적이 BRP의 개념을 도입하기 위한 것이기 때문에 세부적인 기준은 별도의 연구를 통해 도출되어야 한다. 향후 연구에서는 본 연구에서 제시한 개념의 세부적인 기준을 연구한다면 더욱 의미 있는 결과가 나타나게 될 것이다.
C등급은 정비, D등급은 폐기를 의미한다. 세부적인 등급의 분류는 각각 방탄물자의 특성을 반영하여 추후 연구에서 고려되어야 할 문제로 남겨둔다. 마지막으로 후속조치단계에서 각 군은 판정 결과에 따라 방탄물자에 대해 계속사용, 제한사용(훈련 및 교육용), 정비, 폐기 등의 후속조치를 수행한다.
둘째, 현재 사격시험만을 통한 방탄시험을 넘어 방탄물자의 신뢰성 평가방법을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 셋째, BRP가 장병의 안전성 보장 및 전투력 향상을 위한 필수적인 것임을 알리고 관련 업무의 시급성과 지원 필요성을 주요 관리자와 지휘관들에게 인식시키는 것이 필요하다.
따라서 향후 발생할 BRP 물량이외에도 현재 일부 적체되는 수락시험 물량과 현재 개발 중인 워리어 플랫폼에 대한 시험을 적시에 수행하기 위해서는 시험장을 증축하는 것이 필요하다. 이를 위해 현재 기품원의 서화지역 방탄시험 시설에만 의존하기 보다는 신뢰성 기반의 국방품질정책 패러다임 전환(정영권, 2018)을 고려하여 대전 지역에 신축하는 국방신뢰성연구센터 내에 방탄시험 및 관련 연구가 가능한 시험시설을 추가확보 함으로써 BRP 업무 및 수락시험이 적시에 이루어지는 것이 가능하도록 하는 것이 필요하다. 이 경우 국방신뢰성연구센터 내 RAM 분석팀과 방탄시험팀이 협업하는 것과 수락시험 진행을 위한 고객 방문이 용이하다.
방탄판의 경우 크랙이 심한 경우 방호가 불가능하기 때문에 심한 크랙이 있는 경우를 치명결점으로 분류한다. 중/경결점의 경우는 차량이나 유리에서의 부식 또는 크랙을 들 수 있으며, 본 연구에서는 해당 결점에 대해 직접적으로 논하지는 않으며 추후 연구에서 논의하기로 한다. 또한 방탄물자의 운용 환경, 사용 빈도, 위치 등 방탄물자의 운용 및 저장조건에 따라 로트를 층별시켜 BRP 시험시료 채취계획을 작성한다.
BRP 수행을 위해 다음과 같은 3가지 제언을 하였다. 첫째, 현재 일부 적체되는 시험물량과 개발 중인 워리어 플랫폼, 향후 발생할 BRP 물량을 적시에 시험하여 방탄물자의 적시 조달 및 장병의 안전성 향상, 국방예산의 절감을 위한 추가적인 시험장 건설이 필요하다. 둘째, 현재 사격시험만을 통한 방탄시험을 넘어 방탄물자의 신뢰성 평가방법을 개발하고 적용하는 것이 필요하다.
본 연구 결과를 토대로 국내 방탄물자의 신뢰성 평가 업무가 발전할 수 있도록 하는데 도움이 되고자 한다. 하지만 이러한 시사점에도 불구하고 향후 연구에서 보완해야할 한계점을 가지고 있다. 대표적인 예가 BTP 등의 세부적인 기준을 확립하지 못한 점이다.
본 연구의 목적이 BRP의 개념을 도입하기 위한 것이기 때문에 세부적인 기준은 별도의 연구를 통해 도출되어야 한다. 향후 연구에서는 본 연구에서 제시한 개념의 세부적인 기준을 연구한다면 더욱 의미 있는 결과가 나타나게 될 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	방탄물자란?	방탄물자는 자국 병사의 생존과 직결되는 중요한 전투긴요 물자로서 전시에 필요한 방탄물자를 충분히 확보하는 것은 기본이며 현재 획득 및 운용 중인 방탄물자의 성능이 보장되도록 관리하는 것도 매우 중요하다. 생산시점에서 품질과 성능이 우수하게 나타난 방탄물자도 운용 또는 저장하는 과정에서 시간의 경과에 따라 신뢰성이 계속 저하되기 마련이다.
	생산시점에서 품질과 성능이 우수하게 나타난 방탄물자도 운용 또는 저장하는 과정에서 시간의 경과에 따라 신뢰성이 계속 저하되는 이유는?	생산시점에서 품질과 성능이 우수하게 나타난 방탄물자도 운용 또는 저장하는 과정에서 시간의 경과에 따라 신뢰성이 계속 저하되기 마련이다. 그 이유는 온도 및 습도 등을 비롯한 외부 환경요인의 변화에 의하여 방탄재의 화학적 또는 물리적 변화가 발생할 수 있기 때문이다. 이를 위해 품질보증활동 수행 시 가속수명시험을 통한 환경처리 시험을 진행하지만 이러한 환경처리가 실제 운용 및 저장상태를 모두 대변하지는 못한다.
	BRP 업무수행 절차는?	BRP 업무수행 절차는 매년 평가계획을 수립하는 사업(평가) 계획단계, 수립된 계획에 따라 일반검사, 기능시험, 운용시험 등을 수행하는 시험단계, 결과를 종합 ∙ 분석하고 방탄물자의 성능 등을 감안하여 적정한 등급으로 판정하는 평가/분석단계, 그 결과에 따른 각 군의 후속조치 단계로 이루어져 있다. 이 중 기능시험은 파괴시험으로 국내 방탄시험 시설과 시험 장비를 활용하여 시험을 실시할 수 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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