Earticle

본 연구는 미국 전력기획체계가 합동능력통합개발체계(JCIDS)에서 합동전력요구체계(JFRP)로 전환된 배경과 주요 절차를 분석하고, 이를 토대로 우리나라 전력기획체계의 발전 방향을 도출하는 데 목적이 있다. 미국의 합동전력요구체계(JFRP) 전환은 기존 합동능력통합개발체계(JCIDS)가 절차적 복잡성과 경직된 전력소요 검토⋅승인 절차로 처리해 전력화가 지연된다는 문제의식에서 출발하였다. 우리나라도 전력화 기간 단축과 소요기획 효율화를 위해 통합소요기획을 도입하고, 작전 현장의 요구를 신속히 반영하기 위해 현행작전 신속개선을 추진하였다. 한⋅미 전력기획체계의 변화 양상을 비교한 결과, 양국은 전력소요를 군사적 필요성에 한정하지 않고 기술⋅획득 가능성을 포함한 통합적 관점에서 검토하였으며, 야전부대 요구를 신속히 해결하는 방향으로 제도를 개선하였다. 그러나 미국 합동전력요구체계(JFRP)는 합동작전문제(JOP)를 중심으로 전력기획 방향을 설정하고, 우선순위가 높은 작전문제와 전력소요⋅재원 배분을 연계한다는 점에서 보다 구조적인 개편으로 평가된다. 특히 소요자원 정렬위원회(RRAB)와 임무공학 및 통합활동(MEIA)은 소요와 재원의 연계, 분석⋅실험 기반 소요 구체화 측면에서 중요한 시사점을 제공한다. 이에 본 연구는 전투발전체계와 전력소요기획의 연계를 강화하기 위해 ‘합동작전개념 및 능력발전팀(JOCT)’을 통해 ‘합동작전요구사항’을 구체화할 필요가 있음을 제안한다. 또한 시제품 기반 전투실험과 군 운용성 평가로 전력소요의 구현 가능성을 검증하고, 이를 단계적 전력화로 연계하는 유연한 접근과 소요결정 이후 신속한 사업 착수를 위한 예비 재원 확보가 필요함을 제시한다.

This study analyzes the background and key characteristics of the U.S. transition from the Joint Capabilities Integration and Development System (JCIDS) to the Joint Force Requirements Process (JFRP), and derives implications for the development of Korea's force planning system. Korea has also sought to shorten fielding timelines by introducing Integrated Requirements Planning and the Rapid Improvement of Current Operations system. A comparison shows that both countries have moved toward reviewing force requirements from an integrated perspective that includes military necessity, technological feasibility, and acquisition viability, while responding more rapidly to field-unit demands. However, the U.S. JFRP is distinguished by its focus on Joint Operational Problems (JOPs) and its linkage of requirements with budgeting and resource allocation through RRAB and MEIA. This study argues that Korea should redefine its combat development system around operational problems and strengthen budgetary linkage after requirements decisions.

4차 산업혁명 기술의 급격한 발전은 기존의 정적 성능 중심 평가 방법론으로는 첨단 공중무기체계의 복합적 가치를 온전히 평가하기 어렵게 하고 있다. 이에 본 연구는 AI 및 유무인 복합체계의 특성을 반영하기 위해 OODA 루프 기반의 동적작전 효과와 RAM-C 기반의 비작전적 효율성을 통합하고, 다양한 임무 유형에 범용적으로 적용 가능한 MOE⋅MOP 지표풀을 구축한 효과평가 프레임워크를 제안한다. 제안된 프레임워크의 실효성을 검증하기 위해 조종사 42명을 포함한 총 122명의 전문가 설문을 통해 지표 풀로부터 전투탐색구조 임무에 특화된 핵심 지표를 선별하고, 몬테카를로 시뮬레이션 및 AHP분석을 수행하였다. 그 결과, 유무인 복합 전력은 위협 1개 및 2개 시나리오 모두에서 구조임무기 생존율이 각각 10.2%, 14.1%로 향상되고 공중 탑승 인력이 33% 절감되었으며, 통합 임무효과도 지수(MEI)는 0.059∼0.072 수준의 우위를 보였으며, 위협 강도가 증가할수록 그 격차가 확대되는 경향이 확인되었다. 본 연구는 작전적 효과와 인력 운용비용 요소를 하나의 지수로 통합 평가할 수 있는 확장 가능한 표준화 방법론을 제시함으로써, 과학적 전력 소요 분석과 국방 예산의 효율적 배분을 위한 학술적⋅정책적 의의를 지닌다.

The rapid advancement of 4th Industrial Revolution technologies has rendered traditional static performance-based evaluation methodologies insufficient for assessing Advanced Aerial Weapon Systems. This study proposes an integrated effectiveness assessment framework combining OODA loop-based dynamic operational effectiveness with RAM-C-based non-operational efficiency, establishing a comprehensive indicator pool of MOEs and MOPs applicable to diverse mission types. To validate the framework, mission-specific indicators were selected from this pool through expert surveys involving a total of 122 experts, including 42 aircrew and 80 domain experts, and a Combat Search and Rescue MUM-T scenario was evaluated through Monte Carlo simulation and Analytic Hierarchy Process. Results demonstrate that MUM-T forces outperform in survivability and mission timeliness, achieving rescue aircraft survivability improvements of 10.2% and 14.1% r espectiv ely, a long w ith a 33% reduction in crew requirements, with Mission Effectiveness Index scores confirming a widening superiority of approximately 0.059∼0.072 across varying threat levels. These findings confirm that the proposed framework enables comprehensive, objective evaluation across both operational effectiveness and manpower-related cost dimensions, providing a standardized and extensible methodology for force requirements analysis and defense budget allocation.

최근 글로벌 재무장 추세의 확산과 방산수출 시장의 경쟁 심화에 따라, 방산수출의 패러다임이 단순 완제품 판매에서 공동개발⋅현지생산⋅기술이전⋅MRO⋅교육훈련⋅수출금융을 포괄하는 ‘생태계 기반 패키지 수출’로 전환되고 있다. 그러나 기존 연구는 주로 개별 무기체계, 수출지원제도, 수출금융 등 요소별 분석에 집중해 왔으며, 방산수출을 산업 생태계 단위에서 통합적으로 분석한 연구는 매우 제한적이다. 본 연구는 한국 방산수출 생태계 관점에서 국내 연구에서 상대적으로 드물게 시도된 접근으로 그 개념과 구성요소를 체계적으로 정립하고, 방산수출 생태계의 대응역량을 평가하기 위한 지표체계를 제시하였다. 국내 방산수출 전문가 실태조사 결과, 완제품 경쟁력과 수출국 맞춤형 개조 개발에서는 강점을 보였다. 반면, 공급망 리스크 대응 역량, 지정학⋅정치외교 리스크 대응 역량 등에서는 취약성이 두드러져 생태계 내 강점과 약점이 대비되는 이중적 구조를 보였다. 방산수출을 산업 생태계 관점에서 분석하고 세부 대응 역량을 정량적으로 평가할 수 있는 지표체계를 정립했다는 점에서 학술적 의의가 있다. 또한, 공급망 안정화, 협력업체 역량 강화, 수출금융 고도화, 현지화, MRO 역량 제고 등 K-방산의 지속가능한 성장을 위한 정책적 시사점을 제시하였다는 점에서도 의의가 있다.

As global rearmament accelerates, the defense export paradigm is shifting from simple product sales toward “ecosystem-based package exports,” integrating co-development, local production, MRO, and financing. However, research examining defense exports as an integrated ecosystem remains scarce. This study systematically conceptualizes Korea’s defense export ecosystem and proposes a quantitative indicator framework to evaluate i ts capabilities. A survey of domestic defense export experts found strengths in finished-product competitiveness and buyer country-tailored modification and development capability, whereas notable vulnerabilities emerged in supply chain risk response and geopolitical/diplomatic risk response capacity—revealing a dual structure of strength and vulnerability within the ecosystem. Academically, this study provides an exploratory indicator framework for ecosystem-level evaluation. Practically, it offers strategic policy implications—such as supply chain stabilization, subcontractor capacity building, advanced financing, and MRO enhancement—for the sustainable growth of K-Defense.

본 연구는 방위산업 전문인력 양성 전략이 지역 산업구조의 특성과 환경 조건에 따라 구조적으로 차별화되어야 한다는 문제의식에서 출발하였다. 기존 논의가 교육과정 설계나 산학협력 체계 등 개별 정책 수단에 집중한 것과 달리, 본 연구는 지역 산업구조 유형을 분석의 출발점으로 설정하였다. 이를 위해 지역 산업구조를 제조⋅조립 중심형, 디지털⋅ICT 중심형, 군수요⋅실증 중심형, 연구⋅교육거점 중심형으로 유형화하고, 각 유형에 부합하는 기본 인력양성 전략을 도출하였다. 또한 접경지역의 특수 환경을 분석하여 군수요 기반 기회, 보안⋅규제 제약, 협력 비용 증가, 정주 리스크 등이 복합적으로 작용하는 구조를 규명하였다. 이러한 환경 조건을 고려하여 접경지역에서는 군수요⋅실증 중심 전략을 핵심 축으로 설정하고, 제조⋅ICT⋅연구 전략을 선택적⋅집중적으로 재구성하는 추진 전략을 제시하였다. 본 연구는 지역 산업구조 유형화와 접경 특수성을 통합한 전략 설계 틀을 제안함으로써 방위산업 전문인력 정책의 이론적 기반을 확장하였다는 점에서 의의를 가진다.

This study begins with the premise that defense industry workforce development strategies should be structurally differentiated according to regional industrial characteristics and environmental conditions. Unlike prior discussions that primarily focused on specific policy instruments such as curriculum design or industry–academia cooperation, this study adopts regional industrial typology as the primary analytical framework. Regional industrial structures are classified into four types: manufacturing- and assembly-oriented, digital/ICT-oriented, military demand and testbed-oriented, and research and education hub-oriented. Based on this typology, baseline workforce development strategies tailored to each type are derived. The study further analyzes the distinctive characteristics of border regions, identifying a complex structure in which military demand opportunities coexist with security regulations, increased coordination costs, and residential risks. Considering these environmental constraints and opportunities, a strategic framework for border regions is proposed, positioning military demand- and testbed-oriented strategies as the core axis while selectively and intensively reconfiguring manufacturing, ICT, and research strategies. By integrating regional industrial typologies with the special conditions of border regions, this study contributes to expanding the theoretical foundation of defense workforce development policy.

시스템 다이내믹스(System Dynamics) 관점에서 무기체계 획득 과정의 구조적 동학을 분석하며, 특히 작전운용성능(ROC)과 위협-대응 사이클 간의 상호작용에 초점을 맞춘다. 최근의 국제적 분쟁을 볼 때 현대전이 더 이상 무기체계의 초기성능에 의해서만 결정되지 않으며, 점차 적응의 속도, 소프트웨어 중심의 진화, 그리고 야전 수준의 업그레이드 능력에 의해 결정된다는 점을 입증했다. 인과지지도(Causal Loop Diagrams, CLDs)를 사용하여 무기체계 획득-운용 시스템을 지배하는 네 가지 핵심 피드백 루프를 식별한다. 이를 통해 통합적인 구조적 해석 결과, 무기체계 효과성의 지배적 동인이 정적인 성능 우위에서 적응적 속도(Adaptive Velocity)로 이동하고 있음이 밝혀졌다. 메도즈(Meadows)의 지렛대 지점(Leverage Points)을 적용하여, 본 연구는 방위사업 획득체계에 맞춤화된 정책적 방안을 제안한다.

This study analyzes the structural dynamics of the weapon system acquisition process from a System Dynamics perspective, with a particular focus on the interaction between the Required Operational Capability (ROC) and the threat-response cycle. Recent armed conflicts—most notably the Russia-Ukraine war and the Iran-Israel confrontation—have demonstrated that modern warfare is no longer determined solely by the initial performance of weapon systems, but increasingly by the speed of adaptation, software-driven evolution, and field-level upgradability. Using Causal Loop Diagrams (CLDs), t he s tudy i dentifies four core feedback l oops gov erning t he acquisition-operation system: (R1) a traditional threat-driven reinforcing loop representing arms-race escalation; (R2) an adaptive reinforcing loop in which battlefield feedback, software updates, and field modifications continuously raise effective ROC; (B1) a complexity-balancing loop in which rising performance demands erode interoperability and lengthen development cycles; and (B2) a sustainment-balancing loop in which maintenance burden suppresses operational availability. The integrated structural interpretation reveals that the dominant driver of weapon system effectiveness is shifting from static performance superiority toward adaptive velocity. Applying Meadows’ leverage points, the study proposes four institutional interventions tailored to the Korean defense acquisition system: (i) an adaptive acquisition track linked to the Rapid Acquisition Program and AX-Sprint mechanism, (ii) software-defined weapon system design, (iii) modular open systems architecture (MOSA), and (iv) sustainment-by-design. The study reframes modern warfare as competition among evolving systems rather than among completed platforms.

본 연구는 지상항법장치(LNS)의 고정밀 절대 자세 데이터를 발사대 제어에 적용하기 위한 좌표 변환 및 피드백 제어 알고리즘을 제안한다. 기존 수평센서는 장착 및 캘리브레이션 오차로 인해 NED 절대 좌표계 기반 수평정치 확보에 한계가 있었다. 이를 해결하고자 LNS와 발사대 간의 축 불일치(Axis Mismatch)를 보상하는 변환 행렬을 도출하고, 위상 지연을 최소화 한 필터 기반의 폐루프(Closed-loop) 제어 시퀀스를 설계하였다. 실제 발사대 장비로 수행한 수평정치 실험(목표 오차 0.1°이내) 결과, 기존 방식은 오차를 초과한 반면 제안된 LNS 제어 방식은 모든 회차에서 목표 범위 내로 안정적으로 수렴함을 확인하였다. 결론적으로 하드웨어 변경 없이 소프트웨어 개선만으로 기존 센서 대비 약 5배 향상된 정밀도로 기준 좌표계 정합을 통한 수평정치를 보장할 수 있음을 입증하였다.

This study proposes a coordinate transformation and feedback control algorithm to apply the high-precision absolute attitude data of a Land Navigation System (LNS) to launcher control. Existing leveling sensors have limitations in securing absolute level due to mounting and calibration errors. To resolve this, a transformation matrix compensating for the axis mismatch between the LNS and the launcher was derived, and a filter-based closed-loop control sequence minimizing phase delay was designed. The results of leveling experiments conducted with actual launcher equipment (target tolerance within 0.1°) showed that while the conventional method exceeded the error tolerance, the proposed LNS control method stably converged within the target range in all trials. In conclusion, it was proven that the absolute level of the system can be secured with approximately five times higher precision compared to conventional sensors solely through software improvements, without hardware modifications.

최근 우리 군은 병역자원 감소와 미래 전장환경 변화에 대응하기 위해 AI 기반 지휘통제체계, 유⋅무인 복합체계 등 첨단무기체계 획득을 확대하고 있다. 그러나 이들 체계 간 상호운용성을 객관적으로 평가하고 보장하기 위한 평가능력과 정책은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 AI 첨단무기체계 획득과 상호운용성 평가능력이 우리 군의 작전수행능력 향상으로 이어지기 위한 조건을 분석하고 정책 방안을 도출하기 위해 ‘AI 첨단무기체계 획득’, ‘상호운용성 평가능력’, ‘작전수행능력’을 핵심변수로 설정하고, 관련 선행 연구와 자료를 바탕으로 주요변수를 도출하였다. 연구 방법으로는 시스템 사고(Systems Thinking) 방법론을 적용하여 핵심변수와 주요변수 간의 인과구조를 분석하고, 통합인과지도 작성을 통해 ‘상호운용성 평가능력 고도화’, ‘평가자원 및 예산의 안정적 확보’, ‘AI 첨단무기체계 신뢰성 평가⋅검증체계 구축’, ‘전장데이터 표준화 및 품질관리체계 구축’의 네 가지 정책 방안을 도출하였다. 연구 결과는 AI 첨단무기체계 획득 정책이 단순한 장비 도입 확대를 넘어 획득과 상호운용성 확보를 통합적으로 관리하고, 전 수명주기에 걸친 지속적인 상호운용성 검증과 선제적 평가역량 확보 및 전장데이터 관리가 병행되어야 함을 시사한다. 본 연구는 우리 군의 작전수행능력 향상을 위한 AI 첨단무기체계 획득과 국방상호운용성 정책의 균형적 발전 방향을 제시했다는 데 의의가 있다.

Recent changes in the future battlefield environment and declining military manpower have led the ROK military to expand the acquisition of AI-based command and control systems and manned-unmanned teaming systems. However, capabilities and policies for objectively assessing and ensuring interoperability among t hese systems r emain insufficient. T his study analyzes h ow A I-enabled a dv anced weapon system acquisition and interoperability assessment capability can contribute to enhancing operational capability. Using a Systems Thinking approach, three core variables ‘AI-enabled advanced weapon system acquisition, interoperability assessment capability, and operational capability’ were identified, and their causal relationships were analyzed through an integrated causal loop diagram. The analysis derived four policy measures: advancement of interoperability assessment capability, stable provision of assessment resources and budgets, establishment of an AI weapon system reliability evaluation and verification framework, and enhancement of battlefield data standardization and quality management. The findings suggest that AI weapon system acquisition should be integrated with interoperability assurance, continuous life-cycle verification, proactive assessment capability development, and battlefield data management. This study provides a balanced policy direction for enhancing the operational capability of the ROK military.

선박⋅함정 추진체계는 속력 변경에 따라 추진축 회전수가 수시로 변하는 가변속 환경에서 운용된다. 그러나 현재의 진동 기반 상태기반진단은 하나의 고정된 경보기준(임계치)을 모든 운용 조건에 동일하게 적용하는 방식이 일반적이어서, 고속에서는 정상적인 진동 증가를 고장으로 오판(오경보)하고 저속에서는 실제 결함 징후를 놓치는(미탐지) 문제가 구조적으로 발생할 수 있다. 본 연구의 목적은 이 문제를 이론⋅시뮬레이션⋅실측의 세 층위에서 정량적으로 실증하고, 임계치를 회전수의 함수로 재정의하는 적응적 설정의 필요성을 제시하는 것이다. 정상 RMS는 회전수 증가에 따라 단조 증가하여 회전수 구간별로 통계적으로 상이한 모집단을 형성하였고, 결함 특성 주파수는 RPM에 비례하여 이동하였다. 공개 벤치마크에서 외륜⋅내륜 두 결함 모드 모두 포락선 분석 기반 결함 분리도가 명확하였고, 회전수 증가에 따라 일관되게 강화되었다. 물리 기반 시뮬레이션의 고정임계치 실험에서는 저속 구간 탐지율이 0%까지 저하되어 단일 고정값의 구조적 한계를 정량적으로 예시하였고, 두 독립 공개벤치마크 실측에서 회전수별 정상 분포의 상이성과 포락선 분리도의 회전수 의존성이 일관되게 확인되었다. 이론⋅시뮬레이션⋅실측이 정합적으로 가리키는 결론은, 함정 추진체계 상태기반진단에 운용조건별 적응적 임계치 설정이 필수적이라는 점이다.

Naval propulsion systems operate in a variable-speed environment where shaft RPM and vibration characteristics change continuously; however, conventional fixed-threshold approaches for anomaly detection fail to account for these variations. This study analyzes vibration characteristics associated with changes in propulsion system rotational speed in both the time domain (RMS) and the frequency domain (monitoring-band energy), supported by physics-based simulation and real-data cross-validation on the Paderborn and CWRU public benchmarks. Normal RMS increased monotonically with rotational speed, forming statistically distinct populations across RPM bins, while characteristic fault frequencies shifted proportionally with RPM. On both public benchmarks, envelope-analysis-based fault separability was clear for both outer-race and inner-race fault modes and was consistently strengthened with increasing rotational speed. In physics-based simulation, fixed-threshold experiments showed detection rates collapsing to 0% at low speeds, quantitatively illustrating the structural inadequacy of a single fixed value, while cross-validation on two independent public benchmarks consistently confirmed RPM-dependent normal distributions and envelope separability. These findings indicate that adaptive threshold setting according to operating conditions is essential for condition-based diagnostics of naval propulsion systems.