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[국내논문] LCS-P 개발을 위한 무기체계 운용유지비 산출 시뮬레이션 연구
Simulation Study on the Calculation of Weapon System's Operating Maintenance Costs to develop LCS-P 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.9, 2020년, pp.82 - 91  

김경록 (LIG넥스원 ILS연구소) ,  김희욱 (LIG넥스원 ILS연구소) ,  정준 (LIG넥스원 ILS연구소) ,  차종한 (LIG넥스원 ILS연구소) ,  정도식 (네모시스 주식회사)

초록
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최근 무기체계 연구개발은 획득비 중심의 종합군수지원 개념을 적용하던 시기에서 운용유지비를 포함한 총수명 주기관리 개념으로 확장 적용하고 있다. 운용유지비의 항목 및 산출식은 규정 등을 통해 정의하고 있지만, 이는 공학적 추정을 기초로 하여 실제 무기체계의 설계, 운용/정비 절차 특성을 깊이 있게 고려하지 못하고 있다. 그래서 본 연구는 이러한 부분을 보완하고 보다 정확한 운용유지비 산출을 위한 시뮬레이션 설계 방법을 제시한다. 연구 절차로는 다음과 같다. 먼저 운용유지비 항목 및 산출식을 시뮬레이션 결과를 적용 가능하도록 정의한다. 그리고 시뮬레이션 결과가 보다 현실성을 정확히 반영 가능하도록 시뮬레이션 설계 고려사항을 검토하여 개발한다. 이때 고려 사항은 무기체계 부품 목록, 운용 일정, 운용/정비/보급 시설 별 제원 정보 및 기초 비용 정보(인건비, 수리부속 / 지원 장비 구매 단가 등) 등이 있다. 이러한 연구는 기존 보다 쉽고, 정확한 운용유지비 산출에 효과가 있음을 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the research and development of weapon systems have expanded from ILS centered on acquisition costs to LCS, including operating maintenance costs. Regulations define the provision and formula of operating maintenance costs, but this does not consider the characteristics of the design and o...

주제어

#ILS   #LCS-P   #Operating Maintenance Costs   #Weapon System   #Simulation  

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 무기체계 운용유지비 산출을 위한 기존 공학적 분석 방법의 한계를 시뮬레이션을 통해 해결하고자 한다. 무기체계 설계 및 다양한 운용/정비 절차 특성을 적용 가능한 시뮬레이션 방법으로 운용유지비 산출에 보다 정확성을 높일 것으로 기대한다.
  • 본 연구에서는 LCS-P 개발을 위한 무기체계 운용유지비 산출 시뮬레이션 설계 방법을 제시하였다. 우선 운용유지비 항목 및 산출식을 시뮬레이션 결과를 반영 가능하도록 정의하고, 시뮬레이션 설계 시 고려사항을 식별하여 입력 항목 및 내부 알고리즘인 운용/정비 절차 등에 적용하였다.

가설 설정

  • 정비 빈도는 계획 정비와 고장 정비의 빈도를 합산하는데, 비계획적인 고장 정비 빈도를 정확하게 산출하기 위해서는 FTA(Fault Tree Analysis) 분석을 통해 임무필수품목을 산출하고 해당 품목 또는 특정 품목 조합의 고장 시 즉시 고장 정비로 이어 지도록 하여 고장 정비 빈도 산출을 보다 구체화 한다. 그리고 정비 시간은 순수 정비 시간 외 행정적 소요 시간을 정확하게 산출해야 한다. 이를 위해 무기체계 정비 업무별로 정비 요원 및 지원 장비를 필요 항목으로 제약하고, 보급 시설 개념을 고려하여 정비 시 정비 요원, 지원 장비 및 수리 부속이 충족되지 않으면 정비가 수행되지 못하도록 한다.
  • 사례 연구를 위해 무기체계 명은 ‘A system’으로 정하고, 무기체계 특징은 감시/탐지 체계 류로 구분하여 이에 따라 세부 내용 가정 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수명주기관리계획서 개발에 필요한 운용유지비는 무엇을 고려해야 하는가? 수명주기관리계획서를 개발하기 위해 가장 중요한 것은 무기체계 설계 및 운용/정비 절차 등에 따른 운용유지비를 산출하기 위한 분석 방법이다. 운용유지비는 획득비와는 달리 확정적 상황에서 소요 검토되는 비용이 아니라, 무기체계 운용/정비 절차, 고장 빈도, 운용/정비 조건 등을 고려해야 하는 예측 비용이라 쉽게 추정하기 어렵다.
통합전력운용유지의 주요 목적은 무엇인가? 이에 종합군수지원(ILS) 개념에서 확장된 통합전력운용유지(IPS, Integrated Product Support) 개념을 총수명주기관리계획서(LCS-P) 적용하여 획득 단계부터 폐기까지 지속성을 반영하도록 권고 한다. 통합전력운용유지의 주요 목적은 무기체계 설계에 반영하여 불필요한 지원요소를 감소하고, 장비 전력화와 동시에 보급되는 최적의 무기체계 지원 장비 개발 및 수명 주기 간 최적 장비 지속성을 제공하기 위한 것이다[1].
본 연구에서 선정된 운용유지비 산출식의 세부 내용은? ① 운용비 중 운용요원비(Operating Manpower Cost)는 기존 산출식에서 실제 운용 시간을 시뮬레이션을 통해 산출하도록 적용하였다. 운용 일정은은 예방 정비 / 고장 정비 및 행정적 소요 시간에 따라 계획대로 추진되지 않을 수 있다. 이를 시뮬레이션을 통해 실제 운용 시간을 예측 한다. ② 연료비(Energy Cost)는 기존 산출식에서 목표 가용률을 적용 한 것을 실제 운용 시간을 산출하는 것으로 개선하였다. ③ 탄약비(Training Munitions and Expendable Stores Cost)는 기존 산출식과 동일하게 적용하되, 탄약 소모량을 계획된 수량이 아닌 운용 일정별 소모량을 구분하여 실제 소비된 탄약 소모량을 시뮬레이션 통해 예측 후 산출한다. ④ 장비유지비(Equipment Maintenance Cost)는 기존 산출식에서 정비 빈도가 아닌 실제 수리부속 소모 빈도로 개선하였다. 예방 정비 / 고장 정비 종류에 따라 교환되는 수리부속이 필요하지 않을 수도 있고, 교환된 수리부속을 수리해서 사용할지 폐기 할지에 따라 해당 비용이 달라 질 수 있다. ⑤ 정비요원비(Maintenance Manpower Cost)는 기존 산출식에서 정비 빈도에 따른 행정적 소요시간이 고려되지 않은 정비 시간을 고려한 것을 실제 행정적 소요시간을 정비 시간에 포함하여 예측한다. 이때, 부대-야전-창에 대해 동일하게 적용한다. ⑥ 지원장비 유지비(Support Equipment Maintenance Cost)는 지원장비별 수명(고장률)을 시뮬레이션 설계 시 적용하여 실제 지원장비 교체 및 수리 빈도를 예측 후 산출한다. ⑦ 수송비(Transportation Cost)는 운용 부대 - 정비 시설(부대/야전/창) - 보급 시설 간 정비를 위해 무기체계 및 수리부속의 수송에 따른 비용을 산출한다. 이러한 수송비는 창정비의 군직-외주 비교 분석이나, 도입 장비의 해외 정비 나 국내 정비 비교 분석 등에 중요한 검토 기준이 된다. ⑧ 재고 유지비(Inventory Holding Cost)는 보급 시설 내 수리부속 보유율에 따른 비용을 산출한다. 이는 수리부속을 보급시설에 보유하여 정비 시 즉시 대응 가능 하도록 할지, 필요시 구매할지 에 대한 운용유지비 및 가용도 측면의 비교 분석에 중요한 검토 기준이 된다.
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참고문헌 (10)

  1. Ministry of Military Defense, Life Cycle Support-Plan Guidebook, pp. 33-40, 2019 

  2. J. Jeong, K. W. Lee, J. H. Cha, D. H. Choi, K. D. Park, "A Study on Comparison Analysis for Calculating of Weapon System Operation Cost at the Development Stage", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 20, No. 2, pp. 83-94, 2019 DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.2.83 

  3. Y. W. Kim, A Study of Korean Army Total Life Cycle System Management(TLCSM) by analysis of foreign cases Research, Master's thesis, Graduate School of Politics and Leadership Kookmin University, pp. 22-38, 2019 

  4. K. R. Kim, J. M. Rhee, "Simulation Analysis to Optimize the Management of Military Maintenance Facility", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 15, No. 5, pp. 2724-2731, 2014 DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.5.2724 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. I. S. RYU, A Study on the Applying Method for The Life Cycle Sustainment Plan of Weapon System Software, Master's thesis, Graduate School of Engineering Konkuk University, pp. 19-23, 2014 

  6. K. Shahata, T.Zayed, "Simulation-based life cycle cost modeling and maintenance plan for water mains", Structure and infrastructure engineering, Vol. 9, No. 5, pp. 403-415, 2013 DOI: http://dx.doi.org/10.1080/15732479.2011.552509 

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  7. K. R. Kim, H. Y. Yong, K. S. Kwon, "Optimization for Concurrent Spare Part with Simulation", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 21, No. 3, pp. 79-88, 2012 DOI: http://dx.doi.org/10.9709/JKSS.2012.21.3.079 

  8. Cople, C. Denis, "A simulation framework for technical systems life cycle cost analysis", Simulation modelling practice & theory, Vol. 18, No. 1, pp. 9-34, 2010 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.simpat.2009.08.009 

    상세보기 crossref

  9. A. GOSAVI, SIMULATION-BASED OPTIMIZATION, Kluwer Academic Publishes, pp. 57-68, 2003 

  10. Craig C. Sherbrooke, OPTIMAL INVENTORY MODELING OF SYSTEMS, Kluwer Academic Publishers, pp. 101-125, 2004 

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