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국방기술품질원, 제7회 군수품 현장 품질·기술 분임 혁신대회 개최

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.

국내 개발 군용항공기는 군용항공기 비행안전성 인증에 관한 법률(군용기 인증법)에 따라 육·해·공군, 국방과학연구소(국과연) 및 국방기술품질원(기품원)으로 구성된 감항인증 전문기관의 감항성 심사를 통해 감항인증을 획득한 이후, 소요군이 운용하는 형태로 운영되고 있다. 항공기의 총 수명주기 단계 중에서 감항인증은 목적에 따라 초기감항 및 유지감항 두 가지로 구분되며, 개발단계에서는 초기감항으로써 감항 당국인 방위사업청이 초기감항 업무에 대한 총 권한을 가지고 업무를 수행한다. 유지감항은 개발 이후 운영유지 단계에서 진행되며 각 군 참모총장이 감항성 유지에 관한 책임을 위임받아 각 군별로 업무를 수행한다. 해외 항공선진국은 유지감항의 중요성을 인식, 관련 규정 및 업무를 체계화하여 업무를 수행하고 있으며 특히, 유럽은 유럽 군 감항 규정인 EMAR(European Military Airworthiness Requirement)를 통해 군 유지감항에 대한 정의 및 요구사항을 명확히 정의하고 있으나, 국내 군 유지감항의 경우, 유지감항에 대한 정의가 부재함은 물론, 각 군별로 상이한 유지감항 규정 및 절차에 따라 업무가 수행되고 있는 것이 현 실정이다. 본 기고에서는 국내 군 유지 감항제도 현실태 및 해외 군 유지감항 제도 분석을 통해 국내 유지감항 제도의 개선 및 발전 방향에 대해 제시하고자 한다.

현재 국방부에서는 첨단기술이 반영된 유·무인복합체계에 대한 전력운용의 효율성을 증대시키고, 신속한 무인체계의 확보를 위해서 미국의 MOSA(Modular Open System Approach) 개념을 한국화한 K-MOSA의 적용방안을 본격 추진하고 있다. MOSA 개념에 따른 공통아키텍처 표준 기반의 모듈화 개발을 통해서 표준화된 무인체계를 신속하게 개발하고, 모듈화된 장비를 빠르게 교체함으로써 전력조합의 유연성을 확보하고자 하고 있다. 이런 환경속에서 본 기고문에서는 현재 진행중인 K-MOSA 적용 정책에 대한 추진배경 및 필요성을 소개하고, 기품원이 현재 주도적으로 추진중인 시험인증체계 분과에서 추진중인 방향성에 대해서 소개하고자 한다.