무기체계는 최근 고도의 신기술과 비용이 투자되어 첨단화, 정밀화 복합 기능화 등의 특징을 가진 형태로 변화하고 있다. 유도무기체계의 경우 주어진 임무를 한번만 수행하게 되는 One-Shot 시스템으로서 전원이 인가되어 임무를 수행하기까지 오랜 시간 동안 저장 되는 것이 특징이다. 이에 따라 유도무기체계의 경우도 경제적인 운용과 사용자의 안전성을 보장하는 측면에서 신뢰성이 보장되어야 한다. 특히 유도무기체계 중 보증탄의 형태로 개발된 유도탄의 경우, 개발단계 시 장기 저장 환경을 고려한 신뢰도 유지 기준이 제시 되고 이를 유지하기 위한 최적화된 점검주기가 필요하다. 본 연구는 현재 군에서 장기간 운용 중인 OO 유도탄을 대상으로 점검주기 간 발생한 정비현황 및 사격결과를 기초로 수학적 모형에 의한 추세 검정, 적합도 검정, 분포 분석 등을 통하여 실측 신뢰도를 산출한다. 이를 통하여 개발단계 시 설정된 점검주기 모델(Martinez 기법)에 적용하여 개선된 점검주기를 활용 가능한지 여부를 판단한다. 마지막으로 이러한 연구 결과 자료를 종합하여 점검주기 연장에 따른 정책적 관리방안을 제언한다.
무기체계에 첨단기술이 접목되고 연구개발에 많은 비용이 듦으로써 소요군은 수명주기 전 단계에서 무기체계의 높은 신뢰도를 요구하고 있다. 하지만 국방 무기체계의 신뢰도에 대한 연구는 관심 부족 또는 자료수집의 제한으로 실증적인 연구가 제한되고 있다. 본 연구에서는 무기체계 운용자인 함정, 작전 및 정비지원 부대를 직접 방문하여 수집한 경험 및 운용자료를 바탕으로 야전운용제원 수집 프로세스를 제안하였다. 또한 해성 유도탄 발사체계의 운용 MTBF를 도출한 후 개발 시 예측값과 비교 분석하여, 예측값 대비 운용값이 저조한 부품들을 식별하였다. 연구결과를 해군 내 정비지원 부대 및 체계 개발업체에 피드백 시 해성 유도무기 발사체계의 정격 성능 유지에 기여할 수 있을 것이다.
모델링 및 시뮬레이션 기술은 전장 환경을 고려한 실험 환경을 조성하여 무기 체계의 구성 요소에 대한 성능 분석을 실제와 유사하게 할 수 있다. 그러나 이전까지 모델링 및 시뮬레이션에서 개발된 무기체계 모델은 제한된 범위 내에서만 활용되어 확장성이 낮고 재사용성은 크게 고려하지 않았다. 이에 본 연구에서는 재사용성을 고려하여 개발된 컴포넌트에 대한 사용 검증 및 확장성 판단을 위한 검증도구와 컴포넌트를 효율적으로 관리하기 위한 관리 도구를 개발한다. 또한 이전 연구에서 설계한 유도무기체계의 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처를 지대공유도무기 SAM(Surface to Air Missile) 교전 시뮬레이터에 적용하여 기 개발된 컴포넌트에 대한 효과도를 확인한다. 그리하여, 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처의 시뮬레이션 적용을 통해 컴포넌트 기반의 재사용으로 유도무기체계에 대한 다양한 시스템을 구성하게 되었다.
램제트 추진기관의 개념/특징과 현재까지 발전되어 온 여러가지 램제트 추진기관의 기술현황에 대해 기술하였으며 성능, 제작비 등 여러면에서 타 체계와 비교하였다. 또한 실제적 적용분야가 대부분 무기체계 임에 따라 현재까지의 적용현황과 함께 향후 어떻게 적용되고 발전되고자 하는지를 분석하였다. 이로부터 지난 40~50년간 무기체계 임무 및 특성에 따라 액체 램제트, 고체 램제트 및 닥티드 로켓형의 3가지로 발전되어 왔으며, 차세대 유도무기의 성능향상/생존도 향상 측면에서, 즉 고속/장 사거리 능력확보를 위해 램제트 추진기관이 세계적 관심 집중 대상이 되고 있음을 알 수 있었다.
이 글에서는 전술유도무기체계에서 호밍유도의 PNG 다음으로 많이 채택하고 있는 시선지령유도의 유도루우프 설계기술에 대해 논하고자 한다. 이를 위해 유도루우프를 구성하고 있는 부체계인 표적추적장치, 오차보상기, feedforward 보상기에 대해 살펴보고 유도루우프를 설계할 때 고려해야 할 유도오차를 발생시키는 요인인 표적의 기동, glint noise 등의 영향에 대해 분석한다. 또한 유도탄의 기동력과 지령수신기의 수신감도에 따라 결정되는 명중영역의 산출과 시선유도의 발전추세에 대해 언급하고자 한다.
현대전이 내전과 대테러전과 같은 국지전 양상으로 변화하면서, 탐색기를 포함한 정밀 유도무기의 운용 비중이 점점 증가하고 있다. 영상탐색기는 상대적으로 저가이며, 다양한 운용환경에 적용이 가능하다. 다만 유도무기에 적용되는 영상추적기술은 유도탄의 비행 환경 하에서 표적 추적을 수행해야하므로 상당히 고난이도의 기술이 요구된다. 그 중 유도탄의 롤은 다른 거동에 비해 탐색기 영상에 큰 변화를 주게 되어 영상 추적 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 롤은 외란 및 비행 제어 오차로 항상 발생할 수밖에 없으나, 영상 추적 및 체계 성능에 영향을 주지 않는 수준을 판단하여 구성품의 오차 관리를 해야 한다. 하지만 표적의 영상 특성 및 영상 추적기의 높은 비선형성으로 단순한 기준으로 성능 예측을 한다는 것은 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 영상탐색기가 적용된 정밀유도무기의 M&S 환경을 구축하고, 유도탄의 롤 거동이 영상 추적 및 체계 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 오차 분석을 통해 유도무기 성능보장을 위해 요구되는 구성품의 규격을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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