선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문은 1998년 국과연에서 개발한 155mm 자주포 K9에서 항력감소고폭탄 K307(HEBB)을사격할 때 사용되는 K676 추진장약의 포구속도 분포에 관한 연구이다. K676 추진장약은 6호 추진장약으로 3호장약(모듈장약) 2개로 구성되어 있다.
제안 방법
- 포구속도는 도플러방식인 MVRS-700을 이용하여 측정하였다. 각 시험로트의 성능이 수락기준을 만족하는지 여부를 국방규격서[2]에 규정된 방법으로 시험하였으며, 사격전 추진장약을 환경 챔버에서 21℃로 24시간 이상 온도처리하였다.
- 일반적으로 포구속도와 같은 계량값의 확률분포는 정규분포를 따르는 것으로 알려져 있으나 실제로 어떠한 확률분포가 가장 적합한지에 대한 실험적 연구는 전무하다. 본 연구를 통하여 연속확률분포로 많은 분야에서 활용 되고 있는 확률분포인 정규분포와 와이블분포에 대한 적합도 검정을 통하여 K676 추진장약의 포구속도를 가장 적합하게 기술하는 확률분포를 결정하였다.
- 정규분포로 추정된 파라미터로부터 포구속도의 모평균과 모표준편차를 추정하였다. 추정된 값은 기준값보다 0.
- 국방과학연구소 종합시험단에서는 155mm 자주포에 사용되는 K676 추진장약의 양산품 수락 시험을 수행하고 있다. 추진장약의 성능이 국방 규격서에서 요구하는 기준을 만족하는지 여부를 판단하기 위하여 포구속도와 약실압력을 계측한다. 사격시험시 발생하는 비표준요소에 의하여 발생하는 변동(화포간변동, 일간변동, 기상변화등)은 기준탄을 사격하여 계측된 값으로 보정하기 때문에 본 연구에서 획득된 모든 포구속도 계측값은 추진장약의 성능편차를 대표한다고 간주할 수 있다.
데이터처리
- 정규분포, 2모수 와이블분포 및 3모수 와이블분포에 대하여 각각 3가지 통계적 파라미터 추정법인 RRX, RRY 및 MLE 방법으로 통계적 파라미터를 추정하였으며 각각의 경우에 대응하는 적합도 검정결과를 얻었다. 적합도 검정결과와 확률지로부터 가장 적합한 확률분포를 결정하였으며, 추정된 통계적 파라미터로부터 모평균, 모표준편차 및 변동계수를 추정하였다.
- 최근까지 국방과학연구소에서 수행한 K676 추진장약 최종확인시험의 상온시험 결과를 상용 통계분석 S/W인 Weibull++7을 이용하여 분석하였다. 정규분포, 2모수 와이블분포 및 3모수 와이블분포에 대하여 각각 3가지 통계적 파라미터 추정법인 RRX, RRY 및 MLE 방법으로 통계적 파라미터를 추정하였으며 각각의 경우에 대응하는 적합도 검정결과를 얻었다. 적합도 검정결과와 확률지로부터 가장 적합한 확률분포를 결정하였으며, 추정된 통계적 파라미터로부터 모평균, 모표준편차 및 변동계수를 추정하였다.
- 최근까지 국방과학연구소에서 수행한 K676 추진장약 최종확인시험의 상온시험 결과를 상용 통계분석 S/W인 Weibull++7을 이용하여 분석하였다. 정규분포, 2모수 와이블분포 및 3모수 와이블분포에 대하여 각각 3가지 통계적 파라미터 추정법인 RRX, RRY 및 MLE 방법으로 통계적 파라미터를 추정하였으며 각각의 경우에 대응하는 적합도 검정결과를 얻었다.
이론/모형
- 정규분포나 와이블분포에서 통계적 파라미터를 구하기 위하여 최소자승법을 적용할 때 일반적으로 yi를 메디안 순위법(MR, median rank)으로 구한다. 본 논문에서도 메디안 순위법으로 통계적 파라미터를 추정하였다. 그러나, MLE 추정법은 독립변수만 고려하므로 순위법을 적용하지 않는다.
- 포구속도는 도플러방식인 MVRS-700을 이용하여 측정하였다. 각 시험로트의 성능이 수락기준을 만족하는지 여부를 국방규격서[2]에 규정된 방법으로 시험하였으며, 사격전 추진장약을 환경 챔버에서 21℃로 24시간 이상 온도처리하였다.
- 확률분포의 적합도를 검정하기 위하여 Weibull++7에서 제공하는 4가지 검정방법인 modified K-S(Kolmogorov-Smirnov)법, L-K법, 상관계수의 이용, 확률지의 이용을 모두 사용하였다.
성능/효과
- 본 논문의 포구속도에 관한 확률분포 또한 와이블분포도 정규분포와 마찬가지로 높은 적합도를 보이고 있다. 따라서, 추진장약의 포구 속도 확률분포도 와이블분포로 적합시킬 수 있으며 특히, 저장수명과 관련된 포구속도값의 통계분석시 와이블분포가 가지는 여러 가지 장점을 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 또한, 와이블분포와 정규분포는 다른 확률분포와 달리 매우 유사한 적합도를 보이며, 특히 재료의 강도 자료가 평균값을 중심으로 대칭으로 분포할 경우 와이블분포가 좋은 적합도를 보인다고 주장하였다. 본 논문의 포구속도에 관한 확률분포 또한 와이블분포도 정규분포와 마찬가지로 높은 적합도를 보이고 있다. 따라서, 추진장약의 포구 속도 확률분포도 와이블분포로 적합시킬 수 있으며 특히, 저장수명과 관련된 포구속도값의 통계분석시 와이블분포가 가지는 여러 가지 장점을 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 추진장약의 성능이 국방 규격서에서 요구하는 기준을 만족하는지 여부를 판단하기 위하여 포구속도와 약실압력을 계측한다. 사격시험시 발생하는 비표준요소에 의하여 발생하는 변동(화포간변동, 일간변동, 기상변화등)은 기준탄을 사격하여 계측된 값으로 보정하기 때문에 본 연구에서 획득된 모든 포구속도 계측값은 추진장약의 성능편차를 대표한다고 간주할 수 있다. 일반적으로 포구속도와 같은 계량값의 확률분포는 정규분포를 따르는 것으로 알려져 있으나 실제로 어떠한 확률분포가 가장 적합한지에 대한 실험적 연구는 전무하다.
- 적합도 검정결과는 Modified K-S값은 3모수 와이블분포가, L-K값과 상관계수는 정규분포가 가장 적합함을 보여준다. 각 확률분포의 확률지에 타점한 그림은 Fig.
- 정규분포로 추정된 파라미터로부터 포구속도의 모평균과 모표준편차를 추정하였다. 추정된 값은 기준값보다 0.4m/s 높으나 변동계수값이 매우 낮은 것으로 볼 때 기준추진장약에 의하여 양산되는 추진장약의 각 로트의 품질이 잘 관리 되고 있음을 알 수 있다.
- 3모수 와이블분포 확률지인 Figure 4에서 adjusted points는 unadjusted points에서 위치모수(γ) 만큼 평행이 동한 점들이다. 확률지로부터 정규분포가 가장 적합함을 확인할 수 있다. Bikramjit Basu 등[8]은 취성재료의 강도분포에 관한 논문에서 재료의 강도값은 항상 양의 값을 가지므로 음의 값을 매우 높은 확률값으로 취할 수 있는 정규분포를 사용하지 않을 것을 추천하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.