일회성 시스템의 신뢰도 기반 검사주기 및 운용가용도 분석 연구

Abstract

본 연구는 대표적 일회성 시스템인 대함유도탄의 운용단계에서 적용이 가능한 신뢰도 분석 및 검사주기 선정 프로세스를 제안하고, 유도탄의 객관적인 성과지표로서 운용가용도와 이에 투입된 운영유지비를 분석하기 위해 수행되었다. 연구대상으로는 해군에서 장기 운용하여 충분한 야전운용 자료가 축적되어 있으며, 함정에 탑재하여 동일한 기능을 수행하는 국외구매 A유도탄과 국내개발 B유도탄을 선정하여 분석 하였다. 대함유도탄은 고신뢰성 설계로 인하여 고장 횟수가 적으므로 비모수 통계에서는 신뢰구간 중첩 확인을 통한 동일성 검정이 제한되고, 평균누적함수의 기울기 변화 확인을 통한 고장 추세 검정이 어렵다. 반면에 모수 통계를 활용한 형상/척도 모수 도출 시에도 공장·수송 간 고장률, 검사효과도, 전원 on-off 주기 등의 정보가 필요하나 현실적으로 추정이 제한되어 대함유도탄의 신뢰도 계산 및 검사주기 선정에 어려움이 있다. 그래서 본 연구에서는 해군 야전운용단계에서 적용할 수 있도록 비모수 통계를 기반으로 모수적 통계 기법을 보완한 프로세스를 제안하였고, 이에 따라 대함유도탄의 신뢰도 및 검사주기를 분석하였다. 대함유도탄은 일회성 시스템으로서 운용가용도를 사용 회수 대 성공 회수를 의미하는 명중률로 평가한다. 하지만 이는 대함유도탄의 성능 정보만을 알 수 있는 성과지표이므로, 해군이 대함유도탄을 얼마나 안정적으로 운용하고 있는지와 이에 얼마나 많은 비용을 투입하고 있는지는 알 수가 없는 상황이다. 이 때문에 대함유도탄의 성과 분석 측면에서 시스템의 특성에 따라 운용가용도를 분석하고 운영유지비를 종합하는 프로세스를 제안한 후 이에 따라 분석을 수행하였다. 본 논문의 의의를 3가지 분야로 정리하면 다음와 같다. 해군 측면에서는 신뢰도 기반 검사주기 선정 방안을 운용단계에 있는 유사 무기체계(대공· 대지 유도탄, 어뢰 등)에 확대 적용을 통한 정격성능 유지로 전투준비태세 유지에 기여할 수 있다. 방위산업 발전 측면에서는 국내개발 대함유도탄이 국외구매 대함유도탄보다 1/3 이하의 비용으로 동등 이상의 운용가용도를 제공하고 있음을 객관적으로 분석하였다. 이 결과는 차기 무기체계 국내 연구개발에 있어서 객관적 근거로 활용이 가능하며, 향후 방산수출 시에도 참고자료로 활용이 가능하다. 방산업체(양산기관) 측면에서는 현재 운용중인 대함유도탄의 低신뢰도 품목에 대한 피드백을 통하여 향후 무기체계 개발 시 해당 품목 배제 또는 이중화 설계로 시스템 신뢰도 향상에 기여가 가능하다.