국방품질연구회(DQS)가 전하는 품질 인사이트

DQS 매거진

탄약 추진제의 노화특성 및 수명예측 모델 소개

탄약 추진제는 총・포탄을 목적지까지 비행할 수 있도록 추진력을 제공하는 역할을 하며, 장비의 사용 시까지 장기간 저장되는 특성이 있다. 추진제의 주원료인 NC(Nitrocellulose), NG(Nitroglycerine, NGu(Nitroguanidine) 등은 질산염(NO3-) 화합물로서 제조 후 온도, 습도 등과 같은 환경요인에 의해 자연분해 된다. 특히, 보관 시 높은 온도나 산성 조건이 되면, 산화질소 가스가 발생하고 자연분해가 가속되어 발화의 원인이 될 수 있다. 따라서, 추진제의 분해 반응속도를 늦추기 위하여 안정제를 소량 추가하고 있다. 탄약 추진제의 신뢰성 평가는 저장 기간에 따른 추진제의 자연분해로 감소 되는 안정제 함량을 분석하여 결정하는 것이 가장 상용화된 방법이며, 선진국에서는 안정제 감량, 열 발생, 산화질소 발생 및 무게 감량 등의 다양한 방법으로 분석하고 있다. 따라서, 다양한 안정제 함량 시험규격들을 조사하여 평가 요소별로 구분하여 4개의 카테고리로 분류하였다. 추가로, 추진제의 저장수명 예측에 사용되는 시간에 따른 안정제 함량 감소를 추정하기 위한 수명예측 모델을 소개하고자 한다.

2024. 02. 26

잠수함 수중방사소음 감소 방안 적용을 통한 피탐률 저감

수중방사소음(URN, Underwater Radiated Noise)은 자함에서 발생하는 소음이 음파 전달경로를 통해 수중으로 방사되는 소음을 말하며, 적의 탐지 수단에 의하여 피탐지 여부를 결정하는 핵심 요소이다. 수중방사소음이 높으면 잠수함의 은밀성을 유지하지 못하고, 작전운용성능 발휘에 제한이 생기며 나아가 잠수함 생존까지 위협받게 된다. 따라서 수중방사소음 저감을 위한 방안 마련은 설계단계부터 건조 후 함 인도시까지 세밀하게 관리되어야 하는 중요한 요소이다. 본 기고에서는 장보고-III Batch-I 최초양산(2번함)에 적용한 수중방사소음 감소 방안을 제시하고 있다. 체계개발 단계에서 식별된 개선방안을 환류하고, 개발 단계에서 적용이 제한되었으나 양산단계에서 적용 가능한 추가 개선방안 도출하여 적용함으로써 체계개발 잠수함 대비 수중방사소음 수준을 획기적으로 저감하였다.

2024. 02. 26

야전데이터 기반 신뢰성시험 프로파일 설계 방안 연구

오늘날 국방기술품질원 국방신뢰성연구센터는 군수품 신뢰성 전문기관으로서 무기체계의 신뢰성 향상을 위해 업무를 수행하고 있으며, 획득순기에 따라 체계에 목표값을 할당하여 제품에 대한 RAM목표값을 설정하고 있다. 또한, 다빈도 고장품목을 매년 선정하여 고장원인분석을 수행하고 도출된 결과 등을 개발단계에 환류하고 있지만 실제 고장품이 작전 및 운용중에 노출되었던 환경을 정확하게 모사하기에는 제한이 있으며, 이로 인한 고장 발생 사례가 다수 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 실제 운용환경을 모사할 수 있는 프로파일을 활용한 시험기법 연구의 필요성이 제기되었고 이에 따라 야전에서 운용되는 무기체계에 설치하고 환경 데이터를 무인으로 장기간 수집할 수 있는 장치를 고안하였다. 본 기고에서는 앞서 언급한 데이터 수집장치에 대해 소개하고 향후 활용방안을 제언하고자 한다.

2024. 02. 26

[ 현장 Focus ]

탐색적 요인분석을 활용한 소규모 사업체 맞춤형 프로세스 검토 방안 연구

품질에 대한 정의는 산업의 발전과 함께 변화해 왔다. 과거 단순히 제품의 규격 충족 여부를 확인하는 것이었다면, 현재 4차 산업혁명과 함께 고객 중심의 접근이 강화되었다. 이러한 변화는 품질보증 기관의 업무 확장으로 이어졌고, 품질에 시간의 개념을 고려한 신뢰성이 대두됨에 따라 품질의 영역은 더욱 넓어졌다. 그러나 업무의 지속적 확장으로 품질보증 기관은 인력 활용과 업무의 효율성이라는 새로운 문제에 직면하게 됐다. 이러한 문제는 국방 품질에서도 예외는 아니다. 국방기술품질원(이하 기품원)은 양산단계의 품질보증 활동에서 개발단계와 운영유지단계로 품질보증 활동의 영역을 확장하였다. 최근에는 방산 수출 증대와 AI·사이버·우주 무기체계 등 첨단무기체계의 등장으로 기품원의 업무가 다변화되고 있다. 따라서 한정된 자원으로 품질보증 업무의 효율성을 제고하기 위한 방안을 모색할 필요가 있다.

2024. 01. 31

[ 현장 Focus ]

박격포 장전장치 결함 개선사례를 통한 개발품질 발전방안

국방기술품질원은 개발단계부터 운용·유지단계까지 전순기 군수품 신뢰성 확보를 위해 다방면으로 노력하고 있다. 양산단계에서 발생하는 품질문제는 여러 형태가 있으나 박격포 장전장치 결함사례를 보았을 때 개발단계에서 발생한 잠재적 품질 이슈가 양산단계에서 발생하는 경우 민간 및 인명피해로 직결될 수 있어 그 위험성을 확인하였다. 본 기고에서는 양산단계 품질문제 사례를 통해 개발품질관리의 중요성에 대해 고찰하고 발전방안에 대해 제시하고자 한다.

2024. 01. 31

[ Q-Trend&Issues ]

글로벌 군수품 품질강화를 위한 하자보상 제도개선 연구

現 폭발적인 군수품 방산수출과 관련하여 국내·외 많은 지원 및 개선 등이 이루어지고 있으나 하자보상 제도 관련 규정은 제정된 이후 큰 변경 없이 현재에 이르고 있다. 국외제도는 하자조치의 신속성과 효율성 개선을 위해 발전해왔지만, 국내 하자보상 제도는 하자분류에 초점이 맞추어 진행되어, 신속한 하자조치는 뒷전으로 항상 밀리게 되었다. 이에 AQAP(Allied Quality Assurance Publication) 2070, DCMA(Defense Control Management Agency) PQDR(Product Quality Deficiency Report) 등 국외제도에 맞는 신속한 하자조치에 중심을 둔 하자보상 제도개선이 필요하다. 이에 사용자불만(Customer Complaints) 용어를 ISO 9001의 고객불평으로 변경을 통하여 인식개선을 유도하고, 기존 하자분류 중심에서 결함조치 중심으로 변경하는 제도개선 연구를 수행하였다.

2024. 01. 31

[ 현장 Focus ]

레이더 고장 탐지율 개선을 통한 천궁 유도무기 체계 신뢰성 및 안전성 향상 연구

개발단계부터 양산단계때 식별되지 않은 사격 RISK가 운용유지단계 때 식별되는 현상들이 있다. 구성품 고장이라 간과했던 것이 유도탄이 자폭되는 현상으로 이어진 나비효과가 발생하였고 이에 대한 원인분석, 조치, 재발방지대책을 수립하였다. 사격 시 재발되지 않도록 사격전 점검절차를 수립하여 유도탄 사격에 대한 신뢰성 및 안전성을 향상시켰다. 연구과제를 통해 사격실패 비용 예방, 군 작전성 및 국방력 향상에 기여했다고 판단된다.

2023. 12. 27

[ 현장 Focus ]

Microstructure Analysis를 통한 무인항공기 구성품 균열 원인 분석

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.

2023. 12. 27

[ 현장 Focus ]

T-50 계열 항공기 Elastic Rod 품질결함 개선 연구

본 연구에서는 초음속 항공기 착륙장치의 구성품인 Elastic Rod 실린더에서 발생된 피로균열에 대해 고장탐구를 수행하였다. 파손이 발생된 실린더 와셔의 파단면을 분석하여 원주 외부에서 내부로 균열이 진전되었음을 확인하였으며, 비교적 뚜렷한 피로균열이 발생되는 과정의 파손모양인 피로줄무늬(Striation)가 관찰되었다. 피로줄무늬 밀도 분석 결과 전형적인 LCF(Low Cycle Fatigue) 현상에 의한 것으로 분석되었으며, 피로균열 부위의 설계 보강을 위해 Elastic Rod 조립부 와셔의 형상을 기존 Lock 와셔 타입에서 Cup 와셔 타입으로 설계 변경하였다. LCF에 영향을 줄이기 위해 조립 시 정확한 토크를 적용후 피닝을 통해 토크 풀림 현상을 예방하였으며, 개선된 설계 형상으로 피로시험을 재수행하여 설계 요구도 조건 내에서 피로균열이 발생되지 않음을 확인하여 구조 건정성을 입증하였다.

2023. 11. 10

[ Q-Trend&Issues ]

스마트 가상익수자 개발을 통해 인명구조 기술 혁신을 추구하다.

현재 운용 중인 가상익수자는 표준화된 제품이 없고 제작방식, 구조, 재질 등에 있어 취급·관리등 다방면에서의 미흡한점이 식별되어 현시대 상황에 맞는 스마트 가상익수자 개발을 통해 현실감 있는 훈련을 바탕으로 유사시 발생할 인명구조 기술을 한층 더 높여 함정 승조원의 생존성 보장과 인명구조 기술을 발전에 이바지하고자 하였다. * 가상 익수자 : 선박의 자선 또는 타선의 인명이 물에 빠졌을 경우를 대비하여 훈련용으로 제작된 사람의 형상

2023. 11. 09

[ 현장 Focus ]

통신,항법장치 생산/검사공정 혁신을 통한 비용 절감

본 자료는 K-방산 해외수출이 활성화 되고 높아지는 고객품질 요구수준 및 최신기술동향에 발맞춰 통신,항법장치 생산/검사 공정 혁신을 통한 비용 절감으로 신규 및 Global 사업 수주기회를 극대화하기 위해 수행한 혁신활동 자료입니다.

2023. 11. 09

[ Q-Trend&Issues ]

TACAN/DME의 PCB Bonding Pallet JIG 개선으로 RF 출력 Tuning 생산성 향상

㈜제로닉스는 2008년 설립이래, 끊임없는 기술혁신을 통해 ‘새로운 미래, 고객을 위한 가치’를 만들어가고 있으며, 고속통신기술과 CPU/FPGA/Ethernet/ DSP 기반 기술을 결합한 최첨단 방산, 민수 제품의 개발 및 제조를 수행하고 있다. 국내 최초로 전술항법장치(Tactical Air Navigation/TACAN) 국산 기술개발에 성공하였다. 한국공항공사 협력사로서 항공기 거리측정장치(Distance Measuring Equipment/DME) 국산화하여 산업화에 기여하고 있다. 주요 부품(TR) PCB Bonding JIG 미흡한 부분 개선으로 RF 출력 Tuning 안정성 확보하여 TACAN/DME 주요 부품 PCB Bonding 공정 표준(균일납땜), 품질검사 및 안정화 작업에 튜닝 시간 절감을 목표로 품질개선 활동을 추진하였다.

2023. 09. 14

[ 현장 Focus ]

헬멧 장착형 디스플레이(HMD) 소개

HMD는 실시간 주변 환경과 항법 등 조종사가 필요한 정보를 제공함으로써 조종사의 원활한 임무 수행과 안전성 강화를 지원하는 기기를 말한다. 본 고에서는 국방 분야에서 HMD의 개념과 목적을 기술하고 HMD의 다양한 모델을 소개하고자 한다.

2023. 09. 14

[ 현장 Focus ]

계약 전 품질기획활동을 통한 무기체계 개발단계 품질요구도 식별·관리방안

지금까지의 품질관리 개념은 주어진 사용자 요구도를 충족하기 위한 것으로 통용되어 왔다. 그러나 앞으로는 사용자 요구도 충족은 기본이고, 사용자가 요구하기에 앞서 더 나은 기능과 성능으로 개량될 수 있도록 연구하는 역할이 강조되고 있다. 무기체계 획득과정에서 이러한 품질관리 관점을 구현하기 위해서는 사업착수 전의 선제적이고 능동적인 품질기획활동이 필요하다.

2023. 08. 30

[ Q-Trend&Issues ]

항공기 부품등제작자증명 제도와 군 감항인증 분야 시사점

민간 항공분야에서는 항공기용 부품을 제작하여 운용 중인 항공기에 장착하기 위해서는 항공안전법에 따라 부품등제작자증명 제도를 통해 인증을 받아야 한다. 본 기고에서는 민간 항공기에 장착되는 부품의 인증을 위해 수행하는 부품등제작자증명제도에 대해 소개하고, 해외 사례를 통한 효율적인 운영방안과 국방 분야 필요성에 대해 서술하고자 한다.

2023. 08. 23