자료검색

지난 41년 재조명, 새로운 41년 향한 청사진 그려

무기체계의 신뢰성은 전투 효율을 높이고 군사 작전의 성공을 도모하는 바탕이 된다. 이를 위해 국방기술품질원은 무기체계의 철저한 검증과 품질 안정을 고려한 시스템을 구축하기 위해 연구하고 그 과정을 공유하고 있다. 이번 2024 대한민국 국방산업발전대전에서 열린 「국방 신뢰성 연구 발전 세미나」는 ‘예측 및 통제 가능한’ 품질의 중요성을 다시 한 번 시사했다.

3월 19일과 20일 양일 간 국방기술품질원은 ’24~’28 군수품 품질관리 기본계획을 알리는 설명회를 개최했다. 군수품 품질관리 기본계획은 군수품에 대한 정부품질관리 정책의 비전, 목표, 방향을 제시하는 5년 단위의 중장기 발전 전략으로, 「’19~’23 군수품 품질관리 기본계획(2019년)」을 최초 수립한 이후 국방 분야 품질정책과 기법을 더욱 발전시킨 두 번째 문서다.

인류는 거대한 ‘철 덩어리’를 하늘로 날리기 위해 실패를 반복했다. 숱한 도전 끝에 하늘마저 정복한 인류, 도전은 인류의 숨길 수 없는 본능이다. 국방기술품질원 박상훈 선임연구원을 포함한 항공센터원들도 매일 본능적인 시간을 보냈다. FA-50이 다시 비상할 수 있도록 화력통제 레이다 불량 개선이 시급했기 때문이다. 2022 연구개발 장려금 우수과제 시리즈의 첫 번째인 이번 기사에서는 대표 연구자인 항공2팀 박상훈 선임연구원과의 인터뷰를 통해 국방기술품질원의 창의적 문제해결 능력과 추진력을 다시금 엿본다.

최근 무인항공기는 미래 전장의 핵심 무기체계로 각광받고 있다. 우크라이나-러시아간 전쟁, 이스라엘-하마스 간 전쟁에서도 무인항공기를 이용한 작전이 많이 수행되고 실질적 성과도 이루어지고 있다. 국내에서도 이러한 추세에 따라 국방 분야에서 다수의 무인항공기를 운용 중에 있으며, 연구개발도 수행 중이다. 본 연구에서는 국내에 운용 중인 무인항공기의 엔진-프로펠러 허브에서 발생한 균열 결함에 대해 Microstructure Analysis를 적용하였다. 성분분석을 통해서 소재에 대한 정보을 파악했으며, 광학현미경, 주사전자현미경을 사용하여 균열의 메커니즘, 미세조직의 특성 등을 분석하였다. 이러한 분석결과를 토대로 최종 균열의 원인을 도출하였다.

레이더 성능과 품질을 적절히 관리하고 평가하기 위해서는 운용되는 전파환경을 이해하는 것이 중요하다. 왜냐하면 레이더의 실질적 성능과 품질은 시스템 자체의 제원 뿐만 아니라 운용되는 환경(기상·지형·표적 모델)으로부터 큰 영향을 받기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 레이더 체계개발 단계에서 요구사항 설정·설계·시험평가 시 기상에 따른 전파환경 기준이 명확히 정립되어 있지 않다. 이로 인해 설계 마진 설정, 시험평가 기준 및 절차 수립 등 개발단계 주요 의사결정의 난관이 존재한다. 이러한 전파환경에 대한 기준을 정립하여 레이더의 안정적 동작을 보장하기 위해서는 전파환경이 레이더의 성능과 품질에 어떠한 영향을 주는지 알 필요가 있다. 본 글에서는 기상환경에 따른 전파전파(radio wave propagation)의 양상을 유형별로 분석하고 대기굴절현상을 중심으로 레이더에 대한 영향성을 다루어본다. 또한 관련 사업에서 해당 품질문제를 보완한 사례를 통해 향후 개발단계 품질관리에 대한 시사점을 고찰한다.

최신항공기는 임무 수행을 위해 다양한 전기·전자부품들로 구성되어 있으며, 집적회로(IC)와 인쇄회로기판(PCB)을 전기적으로 연결하는 납땜(Soldering)의 신뢰성 확보가 중요하다. 하지만, 급격한 기동 및 저온, 고온 환경에서 임무를 수행하는 항공기 특성상 다양한 열·기계적 충격에 노출되어 납땜 균열에 의한 통신 불량 및 오동작이 발생하였으며, 본 기고를 통해서 불량원인 규명 및 품질개선 과정을 소개하고자 한다.

무기체계는 장기간 연구개발을 통해 획득되는 특성상 최신의 민간 신기술을 수용하기에 한계가 있다. 이러한 신기술과의 역전현상은 국방규격 제정 이후 최신규격과의 불일치, 적용 부품의 단종 등의 문제로 발현되고 있다. 이에 국방기술품질원은 2016년부터「국방규격 개선사업」을 통해 운용유지단계의 노후화된 국방규격을 개선해오고 있지만 지난 6년간의 추진된「국방규격 개선사업」의 성과평가는 기술변경 개선 횟수, 수량 등의 양적(Quantitative) 성과에 머물러 있어, 이해관계자의 의견이 반영된 질적(Qualitative) 관점의 기술변경 항목별 만족도는 확인할 수 없었다. 따라서 본 연구는「국방규격 개선사업」의 기술변경 개선성과 중 만족도에 미치는 결정요인을 분석하고, 국방규격 개선사업의 제도개선 방안을 제언하였다. 연구 결과, 형상통제관리기관과 군수품 제조기업은 국방규격 개선사업 만족도를 제고하는 개선성과 요인으로 “생산성 향상”과 “품질보증애로해소”를 주요 결정요인으로 인식하고 있으며. 특히 군수품 제조기업의 경우 “장비가동률향상”도 주요 결정요인의 하나로 인식하고 있었다.

고고도 핵폭발로 발생하는 핵 EMP는 국가 안보와 기반체계에 심각한 영향을 준다. 이에 미국, 독일, 영국, 일본 등은 방호를 위한 기술기준을 마련하여 EMP 위협에 대비하고 있으며, 특히 미국은 의회 직속으로 EMP 대응조직을 편성하여 적극적으로 대응책을 마련하고 있다. 우리나라는 2009년 북한의 핵 실험 직후, 국방부가 핵 EMP 대응을 강조하면서 방호계획을 수립하였고, 주요 지휘통제시설에 대한 EMP 방호시설을 연구하고 설치하기 시작했다. 그러나 이동형 장비·시설을 포함한 기타 장비·시설에 대한 EMP 방호대책은 상대적으로 미흡한 실정으로, 해당 시설을 방호하기 위해서는 시설과 설비의 취약점을 파악하고 대비할 필요가 있다.