[논문]적외선 차장 연막유탄 신뢰도 및 저장수명 연구

이종찬; 이준혁; 정현석

doi:10.5762/kais.2020.21.4.437

초록
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연막유탄은 전차에서 적의 탐지체계를 방해하기 위해 가장 우선으로 이용하는 능동 방호 수단이다. 이러한 연막유탄은 지상 무기체계의 교전에서 전차의 생존 가능성을 결정짓는 매우 중요한 요소로, 단 한 번의 기능을 발휘하고 그와 동시에 파괴되는 특성이 있기 때문에 사용하기 전에는 연막유탄의 성능이나 안전성을 확인할 수 없다. 따라서 연막유탄의 운용 특성 상 저장기간 동안에 다양한 시험 등을 통해서 신뢰도를 평가할 수 있다. 본 논문은 2019년에 수행한 저장탄약신뢰성평가(ASRP: Ammunition Stockpile Reliability Program, 이하 ASRP)를 통해 확보한 시험 데이터를 이용하여 적외선 차장 연막유탄의 신뢰도 및 저장수명을 추정한 연구 결과이다. 현재 저장하고 있는 적외선 차장 연막유탄 로트들 중에서 제조년도별로 총 16개 로트에 대해 시료를 선정하여 시험을 실시하고, 시험 항목별 결점수와 품질특성변화 추이를 살펴봄으로써 신뢰도와 저장수명을 추정하였다. 본 연구 결과는 향후 적외선 차장 연막유탄에 대한 저장신뢰성평가 계획 수립 및 분석, 그리고 제조 현장에서의 품질 개선 등에 활용할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Smoke grenades are the primary means of protection used by tanks to disrupt enemy detection systems. Such smoke grenades are a critical factor that determines the survival of tanks in the engagement of ground weapon systems, but it can only be used once. Owing to its destructive property, the perfor...

Smoke grenades are the primary means of protection used by tanks to disrupt enemy detection systems. Such smoke grenades are a critical factor that determines the survival of tanks in the engagement of ground weapon systems, but it can only be used once. Owing to its destructive property, the performance and safety of the smoke grenade cannot be confirmed prior to use. Therefore, the reliability of smoke grenades can be evaluated through various tests during the storage period. This paper presents the results of estimating the reliability and shelf life of IR screening smoke grenade launchers based on the result of the Ammunition Stockpile Reliability Program conducted in 2019. Among the smoke grenade launcher lots currently stored, 16 lots and samples were selected for each year of manufacture and tested. The reliability and shelf life were estimated by examining the number of defects and the change in quality characteristics of each test item. The results of this study can be used to assess the reliability of the smoke grenade launchers and to improve the quality of manufacturing sites.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Operational concept of smoke launcher grenade
그림 Fig. 2. Procedure of Assessment
표 Table 1. Specification of smoke launcher grenade
그림 Fig. 3. Trends in reliability change for operation and operating distance by age at test
그림 Fig. 4. Trend analysis of operating distance by year of manufacture
표 Table 2. Reliability for operation and operating distance by year of manufacture
표 Table 3. Reliability for operating height by year of manufacture
표 Table 4. Chi-Square result (2 × 2 contingency table)
그림 Fig. 5. Trends in reliability change for operating height by age at test
그림 Fig. 6. Trend analysis of operating height by year of manufacture
표 Table 5. Chi-Square Exact Test Comparison by the year of Manufacture (2001~2010)
표 Table 6. Chi-Square Exact Test Comparison by the year of Manufacture (2010~2015)
그림 Fig. 7. Trend analysis of operating distance and height by lot by lot

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 연막유탄 16개 로트에 대하여 2019년에 실시한 ASRP를 통해 확보한 시험데이터를 이용하여 연막유탄의 신뢰도 및 저장수명을 추정하고자 하였다. 이를 바탕으로 향후 연막유탄에 대한 ASRP 계획 수립과 제조 현장에서의 제품 품질 개선에 활용할 수 있도록 하였다.

제안 방법

본 논문에서는 연막유탄의 ASRP 시험 데이터로부터저장기간에 따른 정상작동, 작동거리 및 작동높이에 대한신뢰도 및 품질특성 변화 추이를 파악하고 저장수명을 추정하여 제시하였다.

대상 데이터

연막유탄은 K1과 K1A1 등의 전차에서 사용되는 탄약으로 적의 육안, 적외선 및 레이저 등 전자광학 조준유도 무기의 위협으로부터 아군의 전차를 연막차장에 의하여 보호할 목적으로 사용된다. 일반제원은 Table 1과 같다[3].

데이터처리

비기능시험 및 기능시험이 완료된 후에 시험 데이터를 수집하여 신뢰도 및 불량률 추정, 카이제곱 검정 등 다양한 방법을 활용하여 통계분석을 실시한다. 통계분석을 통해 군이 저장하고 있는 연막유탄에 대해서 저장기간이 경과함에 따른 신뢰도 및 품질특성 변화 추이 등을 파악할 수 있다.

성능/효과

둘째, 연막유탄의 저장수명은 작동높이 신뢰도 변화추이로부터 신뢰도 80%를 기준으로 약 6년에서 9년으로 추정할 수 있다.
셋째, 일정 저장기간이 경과함에 따라 연막유탄의 작동높이는 점점 높아지고, 이에 따라 작동높이의 신뢰도는 낮아지는 것을 고려할 때, 이러한 특성과 연관된 추진제 및 지연제에 대한 품질 개선이 필요하다. ;
첫째, 연막유탄은 저장기간이 경과함에 따른 정상작동및 작동거리 신뢰도가 매우 양호하나 작동높이의 신뢰도가 낮아져서 저장수명에 영향을 미치는 것으로 확인된다.저장기간이 약 7년 정도 경과된 시점에서부터 작동높이기준을 초과하는 결점이 많이 발생하는 것으로 확인된다.

후속연구

왜냐하면 추진제 성능과 관련하여 탄속이 작동거리와 작동높이에 영향을 미치고, 지연제의 양에 따른 연막유탄의지연시간이 작동시간에 영향을 미치기 때문이다. 본 논문에서 제시한 분석 기법과 결과가 향후 연막유탄의 신뢰도 및 저장수명 추정 연구에 매우 유용하게 사용될 수 있기를 기대한다.
향후 연막유탄의 신뢰도 및 수명예측을 보다 정확하게추정하기 위해서는 지속적인 ASRP를 통한 데이터 확보및 분석이 필요하다. 우선 군에서 보유하고 있는 탄약의 현황 및 과거 시험현황 등을 고려하여 시험대상 로트를선정하는 체계적인 평가계획 수립이 되어야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 논문에서는 연막유탄의 ASRP 시험 데이터로부터저장기간에 따른 정상작동, 작동거리 및 작동높이에 대한신뢰도 및 품질특성 변화 추이를 파악하고 저장수명을 추정하여 제시하였다. 이에 대한 연구결과는 어떠한가?	첫째, 연막유탄은 저장기간이 경과함에 따른 정상작동및 작동거리 신뢰도가 매우 양호하나 작동높이의 신뢰도가 낮아져서 저장수명에 영향을 미치는 것으로 확인된다.저장기간이 약 7년 정도 경과된 시점에서부터 작동높이기준을 초과하는 결점이 많이 발생하는 것으로 확인된다. 둘째, 연막유탄의 저장수명은 작동높이 신뢰도 변화추이로부터 신뢰도 80%를 기준으로 약 6년에서 9년으로 추정할 수 있다. 셋째, 일정 저장기간이 경과함에 따라 연막유탄의 작동높이는 점점 높아지고, 이에 따라 작동높이의 신뢰도는 낮아지는 것을 고려할 때, 이러한 특성과 연관된 추진제 및 지연제에 대한 품질 개선이 필요하다.
	연막유탄의 기능은?	연막유탄은 전차에서 적의 탐지체계를 방해하기 위해 가장 우선으로 이용하는 능동 방호 수단이다. 이러한 연막유탄은 지상 무기체계의 교전에서 전차의 생존 가능성을 결정짓는 매우 중요한 요소로, 단 한 번의 기능을 발휘하고 그와 동시에 파괴되는 특성이 있기 때문에 사용하기 전에는 연막유탄의 성능이나 안전성을 확인할 수 없다.
	연막차장의 기본원리는 어떠한가?	연막차장의 기본원리는 적의 전자광학장비 또는 탐지체계가 아군을 조준할 경우 연막운을 형성하여 적의 광학장비 및 센서의 밀리미터파, 적외선, 가시광선 등 특정대역의 전자 스펙트럼을 흡수, 산란, 굴절, 반사, 왜곡 등을 통해 아군의 탐지를 방해하는 것이다(Fig. 1).

참고문헌 (8)

S. J, Min. "Developing Vehicle-launched Smoke Grenade M&S of Moderate-resolution for Applications in Engagement Simulation", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol.28, No.2, pp.59-69, 2019. DOI: https://doi.org/10.9709/JKSS.2019.28.2.059

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K. S. Yoon, J. C. Lee, "A Case Study on the Reliability Assessment of Stockpile Ammunition", Journal of the Korean Society for Quality Management, Vol.40, No.3, pp.259-269, 2012. DOI: https://doi.org/10.7469/JKSQM.2012.40.3.259

원문보기 상세보기
H. J. Woo, The Report on the ASRP Activities for the Army Ammunition in 2018, Technical Report, Defense Technology and Quality, Korea, pp.457-464, 2019.
H. G. Sim, "A study on the reliability analysis of one-shot system", Journal of the korea association of defense industry studies, Vol.16, No.2, pp.105-116, 2009.
Ministry of Defence, Reliability and Maintainability (R&M) Assurance Activity Part 1 One-Shot Devices/ Systems, Defence Standard 00-42, Part 1, Issue 2, pp.1-23, 2008.
Edward R. Sherwin, "Analysis of "One-Shot" Devices", Selected Topics in Assurance Related Technologies, vol.7, No.4, pp.1-4, 2004.
C. H. Nam, H. J. Kim, Introduction to modern statistics, p.430, Shinyoungsa, 2005
Jorge Luis Romeu, "Combining Data", Selected Topics in Assurance Related Technologies, vol.11, No.1, pp.1-8, 2008.

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