워리어플랫폼 방탄복의 방탄시험 방법에 관한 연구

구승환,송승환,김영현,이형철 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-

육군은 2017년 개인전투원의 전투능력을 최고도로 발휘하게 할 수 있도록 개인화기 등 개인전투장비와 전투복 장구류 등 물자가 통합된 전투체계인 ‘워리어플랫폼’을 발표하였다. 워리어플랫폼은 크게 3단계로 구분되는데, 1단계는 피복, 장구, 장비 등의 전력지원체계의 보강으로 구성되어 있으며, 2~3단계는 한 단계 더 나아가 무기체계로서 개인전투체계의 통합/일체화로 구성되어 있다. 워리어플랫폼의 적용으로 전투원의 생존성, 지속성, 기동성, 치명성의 4가지 측면에 대한 강화가 이루어져 전투효율성이 극대화될 수 있다. 전투원의 생존성을 높이기 위해서는 방탄성능의 향상도 중요하지만 이에 부합하는 시험기법의 적용도 필요하다. 개인전투원의 생존성 향상을 위해서는 최신의 시험방법을 도입/적용해야 하며, 작전환경을 고려한 다양한 형태의 방탄복 개발이 필요하다. 현재 추진 중인 워리어플랫폼 방탄복은 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ형으로 구분하여 방호면적과 작전 활동성을 고려하였지만 방호수준은 현재 군에서 운용중인 다목적 방탄복(NIJ Level ⅢA 수준, 파편방호와 권총방호가 가능)과 동일하다. 따라서 본 연구에서는 미국의 방탄복 연구개발 동향을 설명하며, 우리 군의 작전환경에 따른 7단계 운용방안의 적용과 미 방탄복인 SPCS(SOLDIER PLATE CARRIER SYSTEM)와 IOTV(IMPROVED OUTER TACTICAL VEST) GEN III의 시험방법을 적용하는 것에 대해 분석하였다.

로지스틱 회귀모형을 활용한 방탄시험에서의 V50 산출방안

구승환,노승민,송승환 한국품질경영학회 2018 품질경영학회지 Vol.46 No.3

Purpose: The purpose of this study is to propose a solution to the case where V50 calculation is impossible in the process of bulletproof test. Methods: In this study, we proposed a V50 estimation method using logistic regression analysis. Six scenarios were applied by combining the homogeneity of the sample and the speed range. Then, 1,000 simulations were performed per scenario and six assumptions reflecting the reality were applied. Results: The result of the study, it was confirmed that there was no statistical difference between the V50 value calculated by the conventional method and the V50 value calculated by the improvement method. Therefore, in situations where V50 can not be calculated, it is reasonable to use logistic regression analysis. Conclusion: This study develops a methodology that is easy to use and reliable by using statistical model based on actual data.

시험사격장의 ISO 14001 환경시스템 구축 방안

구승환,송승환,윤효진,박중화 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-

환경경영시스템(ISO 14001)은 기업 경영의 환경성 측면을 지속적으로 개선하기 위한 프로세스를 구축하도록 하여, 기업의 활동결과로 나타나는 환경영향을 최소화 해나가기 위한 시스템이다. 본 연구에서는 시험사격장에서의 업무프로세스를 고찰하고, 각 단계별 환경영향요인을 식별하여 시험사격장의 ISO 14001 환경경영시스템 구축에 대한 기본 개념과 방법을 제시하고자 하였다. 또한 활동추진을 위한 대상과 목표를 선정하고 이를 달성하기 위한 시스템의 구축 절차를 ISO 45001의 요구사항에 따라 단계별 시험업무와 대비하여 제시하였다. ISO 14001(2015)의 요구사항은 조직의 상황, 리더십, 기획, 지원, 운영, 성과평가, 개선으로 구분할 수 있으며, 시험사격장에 적용하기 위한 방안은 다음과 같다. 첫째, 조직 및 리더십에 관한 내용이다. 조직 내에서 최고경영자가 환경경영에 대한 필요성을 인식하여 방침 및 목표를 설정하고, 이해관계자(시험원, 고객 등)의 요구사항에 대해 면밀히 검토한다. 둘째, 기획에서는 환경경영체제 도입을 위한 시험사격장의 제반 여건을 분석한다. 이를 위해 위험성평가와 유사하게 환경 영향의 크기, 심각성, 발생가능성, 지속기간 등을 주요 지표로 하는 체크리스트를 작성하여 시험원 및 이해관계자를 대상으로 설문 등의 조사를 실시한다. 기획이 완료되면 시험 업무의 흐름과 절차를 분석한다. 이 과정에서 각 단위 업무 간 불필요하거나 형식적인 절차는 삭제하고 효율성과 합법성을 고려하여 업무의 개선을 실시한다. 특히 신규 구축하는 시험장의 경우 에너지 효율을 고려한 설계 및 각종 오염(대기, 수질, 토양 등), 폐기물에 대해 고려한다. 셋째, 기획 지원 및 운영에 관한 내용으로 이 과정에서는 환경경영시스템과 관련된 리스크를 파악하고 대응하기 위한 조치를 마련한다. 마지막으로 성과평가와 개선이다. 이 단계에서는 운영 과정에서 식별된 문제점 등을 개선하고, 내부심사와 경영검토 등을 실시한다.

방탄시험용 탄약의 관통력 비교 연구

구승환,김영철,송승환 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.5

In this study, a comparative test for penetration was conducted based on the MIL-STD-3038 standard, which summarizes the type and speed of bullets by protection class. The purpose is to solve cases in which the test is limited due to challenges in securing ammunition. This study analyzed bulletproof test results and research data conducted by the Defense Agency for Technology and Quality. Based on the analysis results, two research hypotheses were established. In addition, a test was designed to verify the research hypotheses. In order to check the penetration performance, the penetration of the test item was checked. When there was no penetration, the depth of the test item was measured. Environmental conditions were set based on the NIJ Standard 0101.06 standard. As a result of the study, depth appeared in the order of M993, Cal. 30 AP M2, M995, 7.62mm API BZ. AP bullet types in the MIL-STD-3038 standard were classified in order of bullet penetration performance. In the second test to verify the hypothesis, the penetration performance for each type of ammunition was found to be in the order of Cal. 30 AP M2, 7N10, K100, KM80, 7.62mm MSC. Comparing penetration alone, the 7N10 bullet is located between level 3 and level 4 of the NIJ standard 0101.06This study is meaningful in that it suggests new directions in the face of insufficient domestic research on the power of bullets. 국내 방탄시험의 경우 해외 규격을 바탕으로 수행되기 때문에 탄약의 확보가 곤란한 경우 시험을 수행하는데 제한사항이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 방호등급별 탄종 및 탄속을 정리한 MIL-STD-3038 규격을 고찰하고, 관통력에 대한 비교시험을 실시하여 시험이 불가능한 경우의 대체 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 국방기술품질원에서 수행한 방탄시험 결과 및 연구 자료를 분석하여 2개의 연구가설을 수립하고 시험을 설계하였다. 관통력을 확인하기 위해 시료의 관통여부 확인 및 미관통 시 깊이를 측정하였으며, 환경조건은 NIJ Standard 0101.06 규격을 기반으로 설정하였다. 연구 결과, 첫 번째 가설 검증을 위한 시험에서 M993, Cal. 30 AP M2, M995, 7.62mm API BZ 순으로 깊이가 나타났으므로 MIL-STD-3038의 AP탄 Type은 탄의 위력(관통력) 순으로 분류되어 있음을 알 수 있었기에 가설 1은 채택되었다. 두 번째 가설 검증을 위한 시험에서 탄종별 관통력은 Cal. 30 AP M2, 7N10, K100, KM80, 7.62mm MSC 순으로 나타났다. 관통력만으로 비교했을 때, 7N10탄은 NIJ Standard 0101.06의 Level Ⅲ와 Level Ⅳ 사이의 관통성능을 보일 것이라는 가설 2는 채택되었다. 본 연구는 탄의 위력에 대한 내용을 다룬 국내 연구가 부족한 실정에서 새로운 방향을 제시하였다는 데 의의를 갖는다.

방탄헬멧의 방탄시험방법 개선에 관한 연구

구승환,송승환,박중화 한국품질경영학회 2018 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2018 No.-

선진국이 보유하고 있는 방탄헬멧의 최근 동향을 보면 경량화, 방탄성능 향상, 여러 환경에서의 방탄성능 검증, 편의성 등의 특성 위주로 개발되고 있다. 방탄헬멧의 발전과정을 살펴보면 미국은 80년대 PASGT(Personal Armor System for Ground Troops) 헬멧부터 현재 ACH(Advanced Combat Helmet), ECH(Enhanced Combat Helmet), FAST(Future Assault Shell Technology) 헬멧으로 발전해왔으며, 이에 따라 방탄시험 방법 및 요구성능도 꾸준히 개정되고 있다. 우리나라의 경우 신형방탄헬멧이 2003년 개발되어 현재까지 운용 중에 있으며 방탄시험은 국방규격 8470-4001-4(2016)에 의거하여 시험하고 있으나 이 규격은 1986년 제정된 MIL-H-44099A 규격을 준용하고 있는 것으로 그간 발전된 헬멧 성능에 비해 시험방법에 대한 개선 노력 및 관련 연구는 부족한 실정이라 할 수 있다. 국내 방탄헬멧 방탄시험 규격을 자세히 살펴보면 환경 처리는 상온과 저온(-32oC), 침수로 구분되며, 적용 탄종 및 방호수준은 파편 모의탄(FSP : Fragment Simulating Projectile) 기준 V50 610m/s(2,000ft/s) 이상으로 요구 성능이 다른 국가에 비해 낮은 수준이다. 선진국들은 과거에 비해 각종 탄들의 폭발 위력 및 파편 특성 등이 상향되어 다양한 모의탄 및 실탄사격을 규격에 적용하고 있으며, 환경처리 기준도 다양하게 마련해 놓고 있다. 대표적으로 미국의 ACH 헬멧의 경우 시험은 AR/PD 10-02 Rev.A에 의거하여 시험하고 있으며, 적용 위협은 17Grain 파편탄 뿐만 아니라 2Grain, 4Grain, 16Grain, 64Grain 파편탄(RCC: Right-Circular-Cylinder)에 대한 방탄시험 및 9mm 권총탄에 대한 방호한계/후면변형 시험까지 실시하고 있다. 또한 환경 처리는 상온과 고온(71oC), 저온(-51oC), 염수침수로 구분되어 실시한다. 이러한 상황에서 우리나라의 방탄헬멧도 선진국의 방호성능으로 상향할 필요가 있으며, 방탄성능 확인을 위한 시험규격도 개선되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 방탄헬멧의 성능 기준 및 그 시험방법을 제시하고자 한다.

로지스틱 회귀모형을 활용한 방탄시험에서의 V50 산출방안

구승환,노승민,송승환 한국품질경영학회 2018 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2018 No.-

본 연구는 방탄성능 시험을 수행하는 과정에서 V50 산출이 불가능한 경우 이를 해결할 수 있는 방안에 대해 모색해보았다. 지금까지 V50을 산출하기 위해 다양한 변수와 방법론을 사용한 연구가 진행되어 왔지만 관련 연구들은 극소수였다. 그리하여 본 연구에서는 통계적 방법론을 적용하여 시험실무자가 쉽게 V50을 산출할 수 있는 방법을 제시 하였다. 본 연구를 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 다음의 가정을 설정하였다. 첫째, 해당 탄에 의한 해당 시료의 V50 값은 700 m/s이다. 둘째, 각 사격 후 탄속 700 m/s 이상에서는 완전관통, 이하에서는 부분관통이 발생하는데 이 과정에서 10%의 확률로 반대의 현상이 발생한다. 셋째, 해당 시료는 특정 탄속 이하에서는 100% 방호한다. 반대로 특정 탄속 이상에서도 100% 관통하게 되는데 여기에서 특정 탄속은 시나리오에 따라 %형태로 증감된다. 넷째, 탄속의 가감은 시나리오에 따라 % 형태로 증감된다. 다섯째, 계산 편의상 해당 시료에 대한 사격은 10회만 수행한다. 여섯째, 시편에 가해지는 탄자의 속성(무게, 형상 등)은 모두 동일하다. 시뮬레이션을 수행한 결과는 다음과 같다. 첫째, 대부분의 시나리오에서 기존의 방식과 개선된 방식으로 산출한 V50 값의 차이는 작게 나타났으며, 본 연구에서 가정한 V50 값에는 개선된 방식이 기존의 방식으로 산출한 V50 값보다 더 근접한 것을 알 수 있었다. 또한 결과 값에 대한 t검정 결과, 통계적으로 유의한 차이가 존재하지 않음을 확인할 수 있었기 때문에 기존의 방법으로 산정할 수 없었던 V50에 대한 결과 값을 적용하는 것이 타당하다고 할 수 있다. 탄속 범위의 차이에 따라 회귀식이 다르게 도출 되었는데, 탄속 범위의 평균이 약 15 m/s 수준으로 작을 때에는 -0.32x(탄속) + 222.76으로 나타났으며, 탄속의 범위의 평균이 약 30 m/s 수준으로 클 때는 -0.21x(탄속) +146.7로 나타났다. 본 연구의 시사점 및 의의는 방탄성능시험을 수행하는 과정에서 발생하는 문제점을 통계적인 모형을 사용하여 사용이 용이하고 신뢰성 있는 방법론을 개발하였다는 점으로 본 연구 결과를 토대로 국내 방탄성능 시험에서 안정적으로 결과 값을 산출할 수 있도록 하는데 도움이 되고자 한다.

방탄복 환경처리가 방탄성능에 미치는 영향

구승환,송승환,박중화 대한산업공학회 2022 대한산업공학회 춘계학술대회논문집 Vol.2022 No.6

시뮬레이션을 활용한 소셜커머스의 물류시스템 개선방안 연구

구승환,노승민,장성용,Gu, Seung-Hwan,Noh, Seung-Min,Jang, Seong-Yong 한국시뮬레이션학회 2013 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.22 No.3

본 연구는 최근 온라인 쇼핑몰에서 급성장하고 있는 소셜커머스의 물류시스템을 개선하는 것을 목적으로 하고 있다. 개선하고자하는 물류시스템은 공동배송 시스템으로 동일 지역에서 구매하는 고객에게 묶음 배송 개념을 제안하며, 배송비 및 배송기간에 따른 조건별 혜택을 제시한다. 본 시스템으로 인해 소비자는 배송비 절감이라는 이익을 누릴 수 있게 되며, 소셜커머스 업체는 온라인 최저가 실현을 통해 고객증가와 함께 매출이 증가하는 효과를 가져 올 수 있을 것이다. 시뮬레이션 모델은 기존의 배송시스템과 개선된 시스템 모형으로 나뉘며, 시뮬레이션을 위한 입력 자료는 실제 소셜커머스에서 판매가 이루어진 결과자료를 토대로 하였다. 시뮬레이션을 위해 7가지의 시나리오를 구성하였으며, 시뮬레이션의 평가는 총주문건수, 완료주문건수, 상품매출액, 배송횟수, 배송비, 조기배송율, 오배송건수의 증감으로 실시한다. 시뮬레이션 결과 개선되는 물류시스템에서 총주문건수, 완료주문건수, 상품매출액이 증가하였으며, 배송횟수 및 전체적인 배송비는 줄어드는 것을 알 수 있었다. The research focuses on the method to improve the Logistics considering investigating the present state of the fast growing social commerce. The improving Logistics is the jointed transport system, which proposes the concept of the packaged delivery for customers in same area and the condition-specific benefits as the transport cost and delay period. Customers in this system will obtain the advantage as the decrease of transport cost and social commerce companies will make the effect about growing the number of customer and the sales by the lowest price in the online markets. There are 7 scenarios for simulation. The performance assessment of the results from simulation is carried out by total number of orders, finished number of orders, sales, delivery times, delivery cost, earlier rate of delivery, and fluctuation of number of wrong delivery. The results of the research show that the total number of orders, finished number of orders and sales are increased, while the times and cost of delivery are decreased.

시뮬레이션을 활용한 소상공 서비스 회사의 배달시스템 외주화 방안 도입에 대한 연구

구승환,노승민,장성용,Gu, Seung-Hwan,Noh, Seung-Min,Jang, Seong-Yong 한국시뮬레이션학회 2013 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.22 No.3

본 연구는 소상공 서비스 회사의 이익을 극대화하고, 배달음식을 고려함에 있어서 소비자의 편의성을 증대시키며, 노인의 사회참여를 활성화시키기 위한 방안으로 배달을 외주화하는 방안을 수립하기 위한 연구이다. 이를 위해 일반적으로 집에서 자주 주문하는 음식인 중국음식점을 대상으로 물류 시스템을 개선하여 업체와 소비자, 외주 배달 업체 모두 Win-Win-Win 할 수 있는 전략을 수립하고자 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 시뮬레이션에 사용된 입력데이터는 실제 중국음식점에서 발생하는 데이터와 인터뷰 결과를 통하여 얻은 데이터를 정리하여 사용하였다. 외주 배달 업체의 배달인원과 이용요금에 따라 총 6가지의 시나리오를 설정하였으며, 각 시나리오별로 3개 음식점의 상황을 달리하여 시뮬레이션 실험을 실행하여 결과를 분석하였다. 분석결과 외주 배달을 이용할 경우 소상공 서비스 회사는 매출과 이익의 증대를 이룩할 수 있으며, 소비자는 자신이 원하는 음식을 보다 빨리 배달받을 수 있게 된다. 또한 외주 배달 운영 업체는 노인을 고용하여 수익을 낼 수 있으며, 이를 통해 노인문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. The paper addresses the introduction of outsourcing of delivery service for the small service industries such as delivery based restaurant in order to increase the profit and revenue of the service company, upgrade the delivery satisfaction for the customers, and expand the welfare of the senior people through the work. The chinese restaurants are selected as model service companies, outsourcing of delivery services are suggested for those restaurants and simulation models are developed for all operation systems for them. Some of input data for the simulation are collected from the real world and others are refined through the interview with the field workers. 6 scenarios are established considering the number of deliverers and delivery charges and simulation experiments for each scenario have been done according to the 3 kind of situations of the service companies. The results show that introduction of outsourcing increases the revenue and profit of the service company, decreases the service time for the customers and increases the revenue of the delivery outsourcing company employing the senior people. So delivery outsourcing for the service industries can be considered as a good solution for the welfare problem of the senior people.

유도탄 ASRP 실사격 수행방안에 관한 연구

구승환,조관준,김영철,이정호,이형철 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.12

This study analyzed the status of guided missile ASRP in the United States and Korea, and a test method for the live fire of guided missile ASRP is presented. Moreover, the priority of each type of ammunition to be tested was analyzed. First, the test stage for the live fire test was divided into three stages: preparation, execution, and termination. In the preparation stage, the necessary tasks were performed before the test, such as establishing major tasks and test plans. In the execution stage, a final preparation check was performed before the test. In the termination stage, it was decided whether or not to extend the lifespan. AHP analysis was performed on 11 types of guided missiles developed in Korea to select the priority of the target types of missile ASRP live firing. For AHP analysis, four first layers and 10 second layers were derived through expert brainstorming. As a result of the analysis, the weights were shown in the order of 'periodic item'(0.255), 'price'(0.152), and 'HILS evaluation'(0.123). As a result of deriving the priority for each guided missile, "C" was the highest at 6.409, and "I" was the lowest at 5.930. The results were analyzed by grouping to verify their reliability. The upper group consisted of guided missiles that had reached the end of their lifespan. The subgroup consisted of guided missiles with short storage periods or performing live fire. 본 연구는 유도탄의 저장탄약신뢰성평가 수행을 위한 실사격 시험방안과 시험대상의 우선순위를 제안하고자 수행되었다. 시험방안에 대한 연구결과, 실사격 시험은 준비, 수행, 종료의 3단계로 구분하였다. 준비단계는 주요 업무를정립하고, 시험방안을 수립하는 등 시험 전 필요한 업무를 수행하는 단계이며, 수행단계는 시험 전 최종 준비점검을 하는단계, 종료단계는 시험결과를 토대로 수명연장 여부를 판단하고 결과를 보고하는 단계이다. ASRP 실사격 대상 유도탄의우선순위를 선정하기 위해 국내 개발 유도탄 11종을 대상으로 AHP 분석을 수행한 결과는 다음과 같다. 먼저 전문가의브레인스토밍을 통해 1차 계층 4개와 2차 계층 10개를 도출하였으며, AHP 분석을 통한 가중치는 시효성 품목(0.255), 탄약 가격(0.152), HILS 평가(0.123) 순으로 나타났다. 도출된 가중치를 토대로 각 유도탄의 시험 우선순위를 도출한결과 'C탄'이 6.409로 가장 높게 나타났으며, 'I탄'이 5.930으로 가장 낮게 나타났다. 신뢰성 검증을 위해 그룹핑하여추가 분석을 수행한 결과, 상위 그룹으로 분류된 유도탄은 수명이 도래된 유도탄으로 구성되어 있으며 하위 그룹으로분류된 유도탄은 개발 후 시간이 적게 경과 했거나 실제 실사격을 수행하고 있는 유도탄으로 구성되어 있어 본 연구결과의 신뢰성을 확보한 것으로 판단하였다. 본 연구의 의의는 유도탄 ASRP에서 실사격을 수행할 경우, 시험방법을 정립하고 대상탄약의 우선순위를 제시하였다는 점을 들 수 있다.