자료검색

인공지능 체계 신뢰성 시험 표준화 연구 과제 대상

국방기술품질원, 방탄복 및 방독면용 정화통 시험 관련 신규 단체표준 4종 제정

국방기술품질원 국방종합시험센터, 제7회 과학교실 개최

지난 41년 재조명, 새로운 41년 향한 청사진 그려

국방기술품질원, 2022 기동화력장비 전력발전포럼 개최

AI 기술이 빠르게 국방 분야에 스며들면서, 기존 무기체계에선 상상하지 못했던 새로운 품질관리 이슈들이 등장하고 있다. 특히 유·무인 복합체계처럼 복잡한 구조를 가진 무기체계는 더욱 정교한 접근이 필요하다. 국방기술품질원은 다양한 AI 기술을 기반으로, 각 체계의 특성을 반영한 ‘맞춤형 품질관리’ 방안을 연구 중이다. 이번 인터뷰에서는 미래 전장의 게임체인저로 떠오른 해양 유·무인 복합체계의 신뢰성을 확보하기 위한 품질관리 전략과 그 가능성에 대해 이야기를 나눠 보았다.

군수품의 신뢰성 확보는 작전 수행의 성공 여부를 결정짓는 핵심 요소이다. 특히, 수리부속품의 열화 및 마모는 전체 시스템의 성능 저하와 직결되며, 예기치 않은 고장은 임무 수행에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이를 예방하기 위해 다양한 신뢰성 평가 방법이 적용되고 있지만, 장기간의 실사용 시험은 현실적으로 불가능하다. 이를 극복하기 위해 가속열화시험은 제한된 시간과 자원 내에 군수품의 열화 특성을 분석하고, 신뢰성을 평가하는 중요한 방법으로 활용되고 있다. 본 기고문에서는 가속열화시험의 개념을 정리하고, 최신 기술 동향 및 군수품 수리부속품의 신뢰성 확보에 적용 가능한 전략을 제시한다. 이를 통해 군수품의 효과적인 높은 신뢰성 확보를 위한 실질적인 방안을 모색하고자 한다.

군수품 품질관리에 있어 형상관리는 무기체계와 전력지원체계의 국방 기술자료에 대한 관리도구로 그 중요성이 날로 증대되고 있다. 또한 국방규격은 ‘표준화 업무규정’ 및 ‘국방규격·표준서의 서식 및 작성에 관한 지침’을 준수한 규격화 업무를 수행하고 있으나, 작성기관 또는 업체에 따라 지침에 대한 해석이 상이하여 잘못 인용된 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 이에 따른 기술자료의 검토 및 수정에 따른 불필요한 행정소요가 증가할 뿐만 아니라 군수품 형상관리 및 품질관리에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 국방 기술자료의 체계적인 관리 및 일관성을 유지하기 위해서 민간의 도면 작성 및 검증 자동화 프로그램을 활용하여 국방도면 내 표제란, 주기란 등 정보를 전자 문서화하는 방안을 구축하여 활용할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 도면관리 자동화 프로그램을 특정 장비에 시범 적용함으로써 향후 운용되는 무기체계의 형상관리 업무 수행 시 활용할 수 있는 군수품 품질관리 등 현장 업무에 적용 가능한 방안을 도출해 보았다.

창정비는 운영유지단계에서 일정 기간 사용한 장비를 최초 전력화 당시의 상태로 복구하는 개념으로 운영되고 있으나 급속한 기술발전 및 이에 따른 부품 단종에 대한 대응에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 창정비에 성능개선 사항을 적용하는 진화적 창정비개념인 창성능개선 제도가 도입되었다. 국방기술품질원은「창성능개선 사전연구」를 수행하여 무기체계 개발자/운용자/정비자 등 관련자들을 대상으로 창성능개선 시 적용 가능한 개선소요를 발굴한다. 발굴된 개선소요는 성능개량, 현존전력 성능 극대화, 부품국산화, 형상통제 등의 사업화 방안으로 제시된다. 본 기고에서는 창성능개선 사전연구 수행방안에 관한 연구와 시범사업 수행 결과, 그리고 유사장비 개선결과의 환류 방안에 대해 제시하고자 한다.

방위력개선사업의 일환으로 획득되는 군용항공기는 관련 법령에 따라 형식인증과 생산확인이라는 단계별 감항성 심사단계를 거쳐야 한다. 생산확인은 군용항공기가 승인된 설계에 맞게 생산될 수 있는 기술, 설비, 인력 및 품질보증체계 등을 확인하는 업무로 군용항공기 제작업체를 대상으로 평가하게 된다. 지난 수년간 다수의 군용항공기 획득사업이 수행됨에 따라 제작업체에 대한 생산확인도 수반되어왔으나, 하나의 업체에 다수의 계약이 성사될 수 밖에 없는 국내 국방 획득환경의 제한적 여건으로 인해 생산확인 평가를 중복수행 하게 되는 비효율적인 구조로 운용되어 왔다. 생산확인 평가의 본질에 집중한다면 이는 제작업체뿐만 아니라 정부 차원에서도 매우 비효율적인 운영방식으로, 본 기고에서는 보다 효율적이고 합리적으로 수행 가능한 생산확인 제도의 개선방안과 이를 현업에 적용하여 활용할 수 있는 방안을 제시해보고자 한다.

오늘날 무기체계는 단순체계였던 과거의 재래식 무기에 비해 첨단·복잡화 형태로 진화함에 따라 방위사업의 획득환경 또한 변화되고 있다. 복잡한 무기체계의 성능과 기능은 최첨단 컴퓨터, 통신전자 및 AI 기술과 접목되어 그 발전 속도는 날로 증가하고 있다. 즉, 과거에는 단순히 군 요구사항만 충족시키는 무기체계를 개발하는 것에 만족했다면 지금은 소요군의 안전뿐만 아니라 무기체계 자체의 설계 안전성까지 고려해야 한다. 하지만 국내 무기체계는 항공분야에만 일부 제도화 하여 감항인증과 시스템안전을 적용하고 있는 실정이다. 이에 따라 본 기고문에서는 무기체계 시스템안전 적용 방안에 대한 기초연구를 하고자 국외의 시스템안전 규정과 무기체계 시스템안전 적용 사례를 분석 하였고, 미국의 무기체계 안전성과 관련된 표준인 MIL-STD-882를 기반으로 업무 방향 제시 및 해당 업무 수행에 대해 제안하였다.

상태기반정비(CBM/CBM , Condition-Based Maintenance)는 장비의 상태정보변화를 고장의 징후로 식별하고 잔존유효수명(RUL, Remaining Useful Life)을 예측하는 정비를 일컫는다. 상태기반정비는 고장 발생 전에 고장을 해소하기 때문에 소모적인 정비비용 절감과 장비 운용률 향상을 기대할 수 있다. 이러한 장점으로 상태기반정비는 국방 분야 정비전략 패러다임 전환의 중심에 있다. 본 기고문에서는 대표적인 감시·정찰 무기체계인 열상감시장비(TOD, Thermal Observation Device)의 운용 데이터를 활용한 딥러닝 모델 기반의 상태기반정비 적용 방안을 소개하고자 한다.

주요 군사 선진국들은 병역자원이 감소하는 사회환경의 변화와 AI·무인자율 등 첨단 과학기술의 발달에 따라 유인기와 무인기의 복합 운용을 위한 핵심기술 확보에 역량을 집중하고 있고, 우리 군도 국방혁신 4.0의 주요 과제 중 하나로 유무인 복합체계 구축을 선정하여 이를 위한 기술 확보 추진 중에 있다. 현재 국내 유무인 복합체계는 지상, 해상, 공중으로 구분하여 각 군에서 운용개념을 정립 중인 초기 단계에 있으며, 전군의 상호 운용과 통합을 위해서는 주요 기술에 대한 공통적 접근 및 적용이 필요하다. 유무인 복합체계의 구축을 위한 핵심소요기술인 공통 아키텍처의 개념을 파악하고 해당 기술이 적용된 개방형 시스템 아키텍처들을 비교하여 이를 적용하기 위해 고려해야 할 사항들에 대해 살펴보고자 한다.

본 연구는 방위력개선사업의 무기체계 획득방법 중 하나인 기술협력생산의 체계공학 적용 방안에 대해 서술하였다. 기술협력생산은 연구개발사업으로 분류되어 규정상 체계공학을 적용한 사업관리를 수행하여야 하며 사업 특성상 국산화로 인한 규격자료 개정이 예정되어 있어 철저한 요구도 관리가 필요하다. 그러나 일반적인 체계개발사업과 그 절차와 내용이 달라 별도의 체계가 필요하나 현재 규정 또는 매뉴얼 등의 자료가 없어 사업관리에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 기술협력생산의 표준절차와 특성을 정의하고 그 절차에 맞는 체계공학 적용 방안을 제안하였다. 기술협력생산의 대표적인 특징은 사업 착수 후 바로 시험평가를 수행하고 국산화 후 또 다른 시험평가를 수행한다는 점과 연구개발사업임에도 양산물량까지 함께 계약되는 경우가 많아 양산에 대한 사업관리도 필요하다는 점이다. 이러한 특징을 고려할 때 국산화에 대한 기술검토를 강화하고 양산단계 진입 전 기술검토를 강화할 필요가 있다. 본 논문에서 체계요구조건/기능검토, 시험준비상태검토 등 5개의 기술검토회의와 체계규격서, 국산화-하드웨어설계기술서 등 6종의 산출물을 체계공학 적용 방안으로 제시하고 각 활동의 수행 근거를 제시하였다. 기술협력생산에 체계공학을 적용하여 보다 체계적인 사업관리와 요구도관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

ICT 기술이 발전함에 따라 조선 분야 최대 이슈인 자율운항에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율운항은 안전성, 신뢰성, 효율성, 친환경성 등에서 많은 효과를 보일 것으로 예상된다. 기존 함정의 사고 사례를 분석했을 때 대다수의 사고는 인적 요인에 의한 운항 과실이며, 이에 따라 안전성 측면에서 고려했을 때 자율운항 기술은 해군 함정에 적용이 필요한 기술이다. 따라서 본 기고문에서는 자율운항 기술 소개 및 최신 동향을 분석하고 함정 사고 사례 분석을 통해 자율운항 기술의 함정 적용의 필요성을 제언하고자 한다.