무기체계 기대수명 최대화를 위한 작전운용성능 (ROC) 확정시점 결정

Abstract

무기체계는 개발-양산-운용 주기가 통상 수십 년인 장기수명 체계이다. 따라서 무기체계의 수명주기 상에서 체계를 구성하는 기술이 진부화되는 일이 빈번하게 발생한다. 기술이 진부화 되면 해당 무기체계의 운용함으로써 유지되는 국방 전력이 상대적 열세가 되어, 감소분만큼의 전력공백을 만회하기 위해 전력이 우수한 차세대 무기체계의 요구가 발생하고, 그만큼 이전세대의 무기체계의 수명이 짧아지게 된다. 따라서 개발자는 체계개발 시 최대한 진보된 기술을 채택하여 기술의 진부화를 억제하는 전략으로 체계의 기대수명을 보장하려 한다. 그러나 이러한 기술 중 이미 성숙된 기술은 체계개발에 바로 적용을 할 수 있지만 성숙이 되지 않은 기술은 사용할 수 없다. 그럼에도 불구하고 미성숙된 기술의 적용을 계획하여 실제 체계개발 요구시점 전까지 기술이 성숙되지 않으면 체계 개발 일정 관리에 차질이 발생하게 된다. 따라서 제한된 개발기간 내에서 성숙도를 고려한 기술대안의 선택이 필요하다. 본 논문은 획득하고자 하는 무기체계의 기대수명을 최대화 하기 위해, 제한된 개발기간 내에서 체계를 구성하는 최적의 기술 대안을 선택하는 작전운용성능 (Required Operational Capability: ROC) 확정시점 결정방법을 제안 하고자 한다. 이는 시간의 흐름에 따라 변동하는 기술 성숙의 불확실성을 고려하여 각 의사결정 시점의 체계 기대수명을 도출하고 비교하여 체계 기대수명이 극대화 되는 시점에서 ROC를 확정하는 전략이다. 이를 위해 기술선택에 따른 체계수명 결정에 대해 정의하고 의사결정나무를 통해 구조화 하여 각 의사결정 시점의 체계 기대수명을 도출할 수 있도록 하였다. 또한 기술 성숙의 불확실성을 표현하기 위해 기술성숙도 (Technology Readiness Level: TRL)의 시계열 예측 모형을 모델링 하여 특정시점에서 기술이 성숙될 확률을 구하고, 이를 바탕으로 의사결정나무에서 체계의 기대수명이 최대화 되는 시점을 결정할 수 있도록 하였다. 사례연구에서는 K-9 자주포 체계개발에서 유·기압식 현수장치 기술 성숙 사례에 본 연구 방법론을 적용하여 유효성을 검증하였다. 적용결과 모델에서 제시한 기술선택 의사결정과 실제 의사결정이 동일하게 제시되었고, 유·기압식 현수장치 기술의 TRL이 모델에서 제시하는 하한 임계값에 도달하지 않아서 그 결정에 유효함을 입증할 수 있었다. 이와 같은 사례연구는 획득하고자 하는 무기체계의 개발초기에 ROC 선정의 적절성을 상위 단계에서 검증하는 방법으로서 효과적임을 시사한다.