운용 환경 변화에 따른 유도탄 구성품 신뢰도 예측 결과 및 필드 데이터 분석 결과 비교 연구 = A Comparative Research of the results of Reliability Prediction and Field Data for Guided Missile Component in Different Operating Environment/Temperature

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It is very important to consider the operating environment when predicting the reliability of a missile. In general, conversion factors are used to analyze the reliability of similar systems with different operating environments, but there has been only a little research on them. In addition, a comparison between the predicted reliability during development and the MTBF using failure history during operation and maintenance is a matter of continuous interest in terms of the reliability of a missile.
Hence, in this research, for a guided missile component under missile operation, a change analysis of reliability prediction result according to the operational environment and temperature(Case 1), and a comparative analysis of the predicted reliability and the calculated MTBF using field data(Case 2) were performed. So, for these analyses, the predicted reliability, operating environment and temperature, and in-field failure history data of the component were collected. Consequently, Case 1 showed that the operating environment and temperature had a very large effect on the predicted reliability of the component. In addition, the error was small for the conversion factors when conversions were made in a relatively similar environment and the operating temperature converted in the same environment. On the other hand, Case 2 showed that the calculated MTBF from the field data was much larger than the predicted MTBF. In essence, this study will be helpful for achieving high accuracy of the reliability prediction and exporting missiles.

국문 초록 (Abstract)

신뢰도 예측 시 유도탄 운용 환경 및 온도를 적용하는 것은 매우 중요하지만, MTBF Conversion Factors에대하여 분석한 연구는 많지 않다. 또한 신뢰도 예측 결과와 필드 데이터를 이용하여 산출한 MTBF와의 비교는 신뢰도측면에서 지속적으로 관심을 가지는 사항이다.
본 논문에서는 운용 중인 유도탄 구성품에 대하여 운용 환경과 온도에 따른 신뢰도 예측 결과의 변화(Case 1)와 개발간 신뢰도 예측 결과 MTBF 값과 필드 데이터를 이용한 MTBF 산출 값을 비교 분석(Case 2) 하였다. 이를 위해, 운용중 유도탄 구성품의 신뢰도 예측 결과, 운용 환경, 온도, 필드 고장 이력 데이터를 수집 하였다. Case 1 분석 결과 동일한 품목에 대하여 운용 환경 및 온도가 신뢰도 예측 결과에 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인 하였으며, 상대적으로유사한 환경에서 변환, 동일한 환경에서 운용 온도만을 변환하는 MTBF 값이 오차가 적었음을 확인하였다. Case 2 분석결과 신뢰도 예측 결과보다 필드 데이터를 이용하여 산출한 MTBF가 매우 크다는 것을 알 수 있다. Conversion Factors를 정립하여 다양한 환경에 대한 신뢰도를 제시할 수 있고, 운용 중인 유도탄의 필드 고장 이력 데이터를 활용한MTBF 값을 산출하여 개발 간 신뢰도 예측 시 반영할 수 있다면 신뢰도 정확성 제고 및 무기체계 수출 증가에 도움이될 것이다.

참고문헌 (Reference)

1 김하원 ; 윤원영, "주기적 검사가 실시되는 원샷 시스템의 신뢰도 분석" 대한산업공학회 42 (42): 20-29, 2016

2 정상훈 ; 이상복, "저장신뢰도 기반의 △△ 유도탄 검사주기 분석" 한국산학기술학회 18 (18): 592-598, 2017

3 김동규 ; 강운석 ; 강성진, "일회성 시스템의 저장신뢰도 결정 모델에 관한 연구" 한국경영과학회 38 (38): 1-13, 2013

4 "System Reliability Toolkit-V, New Approaches and Practical Applications, Topic 6.4.1.3.1.1 Reliability Adjustment Factors for MIL-HDCK-217"

5 "RADC-TR-85-91, Impact of Nonoperating Periods on Equipment Reliability, Section 5; Nonoperating Failure Rate Model Development"

6 "MIL-STD-721C, Definition of Terms for Reliability and Maintainability"

7 "MIL-HDBK-338B, Electronic Reliability Design Handbook, Section 5; Reliability/Maintainability /Availability Theory"

8 "MIL-HDBK-217F, Reliability Prediction Electronic Equipment”, Section 3; Introduction"

9 J. R. Choi, "A study on the storage reliability analysis for one shot device" 170-176, 2016