1. 서 론

2022년 우크라이나는 러시아 흑해함대의 핵심 전력인 모스크바함을 격침시키면서 대반격 작전을 성공적으로 이 끌어냈다. 특히, 남부 전선에서 방공임무를 수행하고 있던 모스크바함의 침몰 사건은 전쟁 국면전환의 결정적인 요 인으로 작용하여 함정의 성공적인 임무수행을 통한 해양 우세 유지가 전쟁 승리의 주요한 영향 요소임을 반증시켜 주었다[6,27].

함정은 다양한 개별 무기체계와 장비들이 탑재 및 연동 되어 운용되는 복합무기체계이다. 함정에 위협이 되는 무 기가 첨단화 및 고도화됨에 따라 1회 피격만으로도 함정 을 크게 손상시킬 수 있으므로 함정의 생존성을 강화하는 것이 임무수행능력을 보장하는 방법이라고 인식되고 있다 [12,25].

함정 생존성(survivability)은 일반적으로 피격성(susceptibility), 취약성(vulnerability) 및 회복성(recoverability)으 로 구성된다[13]. 이 중 취약성은 함정 피해평가와 밀접한 관계가 있으며, 함정의 임무수행능력을 측정하는 기초자 료로 사용된다[11].

함정 임무수행능력 측정은 취약성 자료를 바탕으로 임 무 형태별 핵심 기능을 수학적, 통계적으로 계량화한 모의 분석 방법이 활용된다[21,26]. 취약성 자료는 실제 함정을 대상으로 실험한 결과를 분석하여 구축하는 것이 가장 정 확하고 신뢰성을 보장할 수 있는 방법이나, 많은 비용과 시간이 소요되므로 함정 임무수행능력을 신속하게 측정하 는데 사용되기는 어렵다. 신속한 함정 임무수행능력 측정 을 위해서 주어진 가정범위 내에서 변수 조작이 용이하고 확실한 예측이 가능한 전쟁사를 통한 함정 취약성 분석이 활용되었다[3,8,22].

한국 해군도 워게임 모델에서 전쟁사의 전투 결과에 기 반한 취약성 자료를 바탕으로 함정의 임무수행 능력을 측 정하고 있다[11]. 그러나 전쟁사를 통한 취약성 자료는 위 협무장의 탄두중량과 피격 함정의 배수톤수 관계식에 기 초한 피해평가 방식으로 함정의 임무수행 불가 상태만 알 수 있고, 함정에 탑재된 수많은 개별 무기체계와 장비들의 피해관계에 따른 세부적인 임무수행능력 측정은 불가능하 다. 또한, 전쟁사의 결과만으로는 피격 당시 피격위치, 폭 발지연 등 다양한 상황을 고려한 표준적인 모형을 개발하 기가 어렵다[3,8,22]. 그래서 위협무기별 다양한 피격 상 황에 대한 취약성을 수학적, 공학적으로 해석하여 시뮬레 이션을 수행하는 분석방법이 대안으로 제시되었다[2,4].

함정 취약성 평가 기반 시뮬레이션 분석의 이론적 배경 은 Ball and Calvano[1]가 제안한 방법으로 美 해군 함정의 생존성 향상 분석, 작전계획 분석 및 전시보충소요 연구 등 다양한 국방 M&S영역에서 활용되고 있다[1,11].

한국군도 확률 통계학적 접근법을 적용한 함정 취약성 평가 방법론이 연구되고 있으나, 대다수가 함정 건조 및 설계단계 시 생존성을 향상시키는 방안으로 하고 있어 전투 상황에서의 함정 임무수행능력 측정에 관한 정량적 분석에 사용되기에는 미흡한 측면이 있다[4,13,14,15,17,19].

최근 전구급 워게임모델에 적용 가능한 취약성 기반 함 정 임무수행능력 측정 연구가 진행되었다. 대표적으로 전 쟁사를 통한 취약성 자료를 활용한 함정 탑재장비의 피해 연구, 한국형 합동무기효과교범의 함정 탑재장비 취약률 을 바탕으로 한 피해연구, 그리고 함정의 탑재장비 손실수 준에 따른 함정 임무수행정도 평가 연구 등이 있다[11,18,26]. 이들 연구는 함정의 탑재장비가 선체구획 내 배치되 어 함정이 피격되었을 경우 탑재장비 및 시스템 피해만을 산정하는 등의 전구급 수준(theater resolution level)에 머물 러 있어, 복합전 상황에서 함정별 피격에 의한 단위함정 및 전투전대의 대함, 대잠 및 방공 임무수행능력의 측정에 적용하기에는 적합하지 않아 본 논문에서는 교전급 수준 (engagement resolution level)의 워게임 모델에 적용 가능 한 취약성 평가 기반 함정 임무수행능력 측정 방법을 제시 하였다.

첫째로 함정 취약성 평가를 위해서 함정의 임무를 정의 하고 임무 형태별 공격과 방어에 필수적인 주요 무기체계 및 장비를 식별하였으며, 둘째로 함정 선체를 갑판(deck) 으로 구분하고 무기체계와 장비의 체적 및 배치를 고려하 여 함정을 모델링하였다. 셋째로 함정의 임무 형태별 공격 과 방어에 대해 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도를 논리게이트로 표현하였으며, 넷째로 취약성 평가 방법에 따라 MATLAB 수치해석 프로그램으로 함정 피격 위치별 물리적 피해 및 임무 중심의 시스템 트리구조에 따른 무기 체계 가용 여부를 측정하였으며, 이를 ARENA 소프트웨 어 입력변수로 하여 전투 상황에서의 피격 위치별 피해평 가에 기반한 함정 임무수행능력을 측정하였다.

2. 함정 임무수행능력 측정

함정은 소요기획 단계에서부터 작전목표를 달성할 수 있도록 <Figure 1>과 같이 수행해야 할 임무 및 소요 능력 이 결정되어 작전운용성능을 충족하기 위한 무기체계 및 장비가 탑재된다[16].

또한, 해군 함정은 하나의 부대로서 전장에서 임무수행 능력을 판단할 때 대함전, 대잠전 및 방공전 등 해당 함정 이 부여된 임무를 전반적으로 얼마나 수행할 수 있는지를 측정하도록 하고 있다[9].

2.1 기존 연구

함정 임무수행능력 측정 시 실험을 통한 취약성 자료 확보의 어려움 때문에 전통적으로 전쟁사의 전투 결과를 취약성 자료로 활용하여 모의분석을 수행하였다. Beall[3] 은 1,000lbs 탄두 장약을 기준으로 함정이 함포, 어뢰 및 폭탄에 피격되었을 때 임무수행불가 상태에 이르는 소요 발수를 추정하였으며, Humphrey[8]는 Beall 모형을 근간 으로 함정의 크기에 따라 함포, 어뢰, 폭탄, 유도탄 및 기뢰 에 피격되었을 때 함정 임무수행 불가상태와 침몰에 필요 한 소요발수를 산출하였다. 또한, Schulte[22]는 유도탄전 에 대한 전쟁사 자료를 활용하여 Exocet 유도탄을 정규화 하여 함정의 임무수행이 불가한 소요발수를 분석하였다. 최근에는 전구급 수준의 워게임 모델에서 적용 가능한 임 무수행능력 측정 방법론이 제시되었다. Lee et al.[18]은 전 구급의 교전분석을 위해 결정형 전투평가 논리와 교전 무 장의 특성 및 추진체계 등의 함정 특성을 반영히여 피해평 가를 모의하였다. Kim et al.[11]은 사전 구축된 함정의 병 력, 장비 및 물자의 취약률 데이터를 기반으로 함정의 임 무수행능력을 측정할 수 있도록 하였으며, Yang et al.[26] 은 한국형 합동무기효과교범체계에서 획득할 수 있는 함 정 취약성 자료를 바탕으로 함정의 선체, 기동장비, 통신/ 전자장비, 화력장비의 피해수준에 따른 함정 임무수행 정 도를 기준으로 함정 손실률을 산정하였다.

2.2 기존 연구의 한계

전쟁사의 전투결과를 바탕으로한 방법과 전구급 수준 의 워게임 모델에서 적용하고 있는 취약성 자료 기반의 함정 임무수행능력 측정방법은 <Figure 2>와 같이 함정의 탑재 무기체계 및 장비 배치 시 구성품의 체적을 고려하지 않고 있으며, 각 구성품간 상관관계를 개략적으로 적용하 고 있다. 그리고 임무수행 가능 여부를 임의의 치사율 임 계치(50%)를 기준으로 ‘임무수행 가능’, ‘임무수행 불가’ 로 단순 구분하고 있으며, 임계치 설정 기준도 물리적 피 해로만 정의하고 있다. 또한 탑재 무기체계 및 장비별 피 해현황을 세부적으로 반영하지 않고 있어 함정에 탑재된 다양한 복합 무기체계의 특성에 대한 효과를 구체적으로 모의하기에는 그 적용 범위가 제한적이다[11,13].

그러므로 함정의 대함, 대잠 및 방공 임무수행 영역별 공격과 방어능력에 대한 효과와 전투전대를 구성하고 있 는 각 함정의 무기체계 피해에 따른 다양한 복합전 전술모 의가 가능한 교전급 수준의 해상도가 요구되며, 이를 위해 서는 함정 탑재 무기체계 및 장비들의 체적이 고려되어 피격 무기의 폭발반경에 따른 물리적 피해와 각 구성품간 의 상관관계에 의한 기능적 피해를 반영한 취약성 평가 방법을 기반으로 대함, 대잠 및 방공전에서의 공격과 방어 와 관련된 임무중심의 시스템기반 임무수행도에 따라 함 정 임무수행능력이 측정되어야 한다.

3. 함정 취약성 평가 방법

함정 취약성은 피격성 및 회복성과 같이 함정 생존성 평가를 위한 구성요소이다. <Figure 3>과 같이 피격성은 명중될 확률로써 위협무기의 고유특성을 반영하고, 취약 성은 위협무기에 피격되어 파괴될 확률로써 임무 수행에 필요한 무기체계 및 장비 성능에 직접적인 영향요소이며, 회복성은 피해 이후 복구 및 피해확산 억제력으로 정의된 다[13].

함정 취약성 평가는 함정 획득단계에서 각 구성품의 운 용성을 향상시키기 위해 시뮬레이션 모델을 활용하여 위 협무기에 피격 시 구성품의 피해를 정태적으로 분석하여 구성품의 위치 변경, 시스템의 이중화 및 보강재 사용 등 의 설계를 변경하는데 주로 사용되고 있다.

함정 취약성 평가 절차는 <Figure 4>와 같이 위협무기 분석, 함정의 주요 구성품 정립 및 취약성 분석모델을 활 용한 피해산출 순으로 수행된다[12].

위협무기 및 함정의 기능 설정 단계에서는 함정이 임무 를 수행하는 전장환경에서 위협이 되는 유도탄, 함포 및 어뢰 등의 탄두중량, 신관 등 무기가 가지고 있는 특성이 반영되며, 함정의 무기체계 및 장비 작동을 위한 기본적인 성능요소가 <Table 1>과 같이 정의된다[10].

주요 구성품 설정 단계에서는 함정의 무기체계 및 장비 를 운용하기 위한 모든 구성품들 중에서 필수적으로 요구 되는 구성품을 FTA(Fault Tree Analysis)와 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)를 통해 선정되어 각 구성품 간 의 기능적 관계가 설정된다[12].

무기체계 및 장비 피해 분석단계에서는 위협무기의 특 성과 피격위치에 따라 취약면적과 주요 구성품 및 관련 기능피해를 산출한다. 특히 취약 면적 결정 시에는 손상 유발체적 방법(Damage Ellipsoid Analysis : DEA)이 적용 되는데, 손상 유발체적 자료는 미국의 합동탄약효과교범 (Joint Munitions Effectiveness Manual : JMEM) 자료와 같 이 실제 함정을 대상으로 실험한 자료를 활용하면 보다 정확한 분석결과를 도출할 수 있으나, 다년간의 무기효과 해석과정과 많은 비용을 필요로 하기 때문에 함정 기본설 계 단계에서는 <Figure 5>와 같이 Gates[7]가 제시한 탄두 중량 대비 피해면적 관계식을 발전시켜 물리적인 손상범 위를 산출하며, 구성품간 상관관계에 의한 기능적 피해를 반영하여 무기체계 및 장비의 가용 여부를 판단한다[5,7,20,23,24].

4. 취약성 평가 기반 함정 임무수행능력 측정

취약성 평가방법에 따라 함정 임무수행능력 측정 절차 를 <Figure 6>과 같이 정립하여 시뮬레이션을 수행하였다.

4.1 함정 임무 식별 및 할당

함정이 임무를 수행하는 공간은 공중, 수상, 수중 등 다 차원 영역이다. 위협에 대응하는 임무의 형태에 따라 대함 전(ASuW), 대잠전(ASW), 방공전(AAW) 및 두 가지 이상 의 임무가 동시에 수행되는 복합전(CW) 등으로 정의할 수 있다.

함정의 임무는 획득단계에서 운용개념, 탑재 무기체계 및 장비의 작전운용성능 그리고 함정 건조 가능성 검토과 222 an Choi․Chong-su Kim 정을 거치면서 결정된다. 기뢰전 및 상륙전 등 특수목적에 따라 함정의 임무가 주어지기도 하지만 일반적으로 전투 전대를 구성하는 함정은 복합전을 수행하는 부대로서 대 함전, 대잠전 및 방공전을 주요 임무로 하며, 전투 상황별 로 공격과 방어로 구분된다.

<Table 2>는 위협에 대응하는 영역에 따라 탑재 무기체 계 및 장비 간 상관관계를 나타낸 것이며, 특정 무기체계 는 위협 무기에 대한 사용 목적에 따라 공격 및 방어에 중복 운용된다.

4.2 함정 모델링(modeling)

함정 모델링 시 고려 요소는 갑판(main deck, 0-1/2/3, first, second)이 위치에 따라 구분되어야 하고, 무기체계, 장비, 탄약 및 유류 등을 수용할 수 있는 격실로 구성된다. 각 구성품은 체적이 고려되어 배치되며, 선체와 격실을 구 성하는 격벽의 재질 및 두께 등이 적용된다.

본 논문에서 적용한 함정은 이탈리아 호위함(frigate)을 준용하여 모델링하였으며, 주요 제원은 <Table 3>과 같다.

함정이 임무를 수행하기 위해 위협 무기를 탐지하고 대 응할 무장을 발사하기 위한 필수적인 무기체계 및 장비를 주요 구성품(Vital Component : VC)으로 선정하여 <Table 4>와 같이 고유번호를 가진 8㎥ 크기의 정육면체의 조합 으로 형상화하였다.

정육면체의 고유번호는 <Figure 7>과 같이 선수에서 선 미 방향으로 지정하였으며, 단면도는 선체 하부에서 상부 방향으로 구성하였다.

함정의 선체와 탑재 무기체계 및 장비 배치 설계도면을 바탕으로 함정 모형을 구현하기 위해 3차원 위치정보(x, y, z)를 가진 정육면체를 <Figure 8>과 같이 CAD(Computer Aided Design)를 활용하여 모델링하였다.

4.3 함정 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도

함정 전투체계는 크게 지휘통제(Command & Control: C2)체계와 사격통제(Fire Control: FC)체계로 구성되며, 전 투체계 데이터버스(Combat System Data Bus: CSDB)를 통 해 표적식별, 위협평가 및 무장할당(Threat Evaluation & Weapon Assignment: TEWA) 교전을 신속하고 효과적으 로 수행하기 위한 통합된 체계이다[25].

함정의 임무수행도는 작전 유형과 주요 구성품들 사이 의 상관관계를 논리연산자(and, or)를 활용하여 모형화하 는 과정이다. 함정의 임무수행능력 측정 시 임무수행도는 함정 전투체계를 중심으로 요구되는 전투수행능력을 나타 낸 것으로서 함정 설계단계에서 사용되는 생존성 해석을 위한 기능(function)과는 구별된다.

함정에 탑재되는 무기체계 및 장비는 전투체계에 의해 통합되어 대함, 대잠 및 방공능력을 제공하며, <Figure 9> 와 같이 임무 형태별 공격과 방어와 관련된 주요 구성품을 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도로 표현하였다.

시뮬레이션 수행을 위해 함정 임무수행도를 바탕으로 무기체계와 장비에 연관된 시스템, 하부 시스템 및 주요 구성품의 관계를 <Figure 10>과 같이 논리연산자(and, or) 를 이용하여 구현하였다.

4.4 함정 임무수행능력 측정

본 논문에서 제시한 취약성 평가 기반 함정 임무수행능력 측정방법은 피격 위치에 따른 물리적 피해와 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따라 함정 임무 형태별 공격과 방어에 영향을 주는 무기체계 및 장비의 피해를 측정한다. 이 방법은 <Figure 11>과 같이 동태적 분석을 수행하는 워 게임모델의 교전상황에서 개별 함정 및 전투전대를 구성 하는 다수 함정의 피해평가 및 교전 모의논리에 적용될 수 있다.

<Figure 12>은 임무수행능력 측정을 위한 시뮬레이션 구성도이다. MATLAB 수치해석 프로그램으로 위협 무기 에 피격되었을 때 함정의 피격 위치별 물리적 피해와 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따른 무기체계 가용 여 부를 산정하였으며, 그 결과를 ARENA 소프트웨어의 입 력 시나리오로 사용하여 방공전 상황에서 함정의 공격과 방어 임무수행능력을 측정하였다.

4.4.1 함정 취약성 해석

함정 모델링 절차에 따라 구현된 함정 모형에 위협무기 를 다양한 방향에서 피격시켜 <Figure 13>에서처럼 수치 해석 프로그램(MATLAB)을 활용하여 피격 위치별 물리 적 피해와 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따른 무기체계의 가용 여부를 측정하였다.

물리적 피해범위를 결정하기 위한 손상유발체적은 NATO Naval Group 6 Specialist Team on Small Ship Design에서 Gates(1987)의 탄두중량 대비 폭발피해체적 관계를 개량화한 식 (1)을 활용하였으며[23], 본 논문에서 는 격벽의 특성값(C)을 ‘1’, 탄두중량(W)는 ‘250lbs’로 설 정하였다.

손상유발체적은 완전한 구(球)형태로, 정육면체의 조합 으로 배치된 무기체계 및 장비들의 체적이 손상유발체적 내에 위치하거나 접촉하였을 경우 해당 무기체계 및 장비 들은 피해를 입은 것으로 판단한다. 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따라 피해가 임무에 영향을 미친다고 전제하였다.

<Figure 14>는 시뮬레이션 수행을 통해 물리적 피해와 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따른 피해 측정 결과 일부를 정리한 것이다. 가로축은 피격 위치 시나리오 이며, 세로축은 피격 위치별 무기체계의 가용 여부 측정 결과 나타낸 것으로써 피해가 있을 경우 ‘1’, 없을 경우에 는 ‘0’으로 표시된다.

피격 위치별로 손상유발체적 범위에 포함되는 물리적 피해와 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따른 피해 는 함정의 대함, 대잠 및 방공의 공격과 방어능력에 영향 을 준다. <Figure 15>는 함수, 중앙 및 함미 피격 위치별 피해에 따른 임무 수행능력의 영향을 도식화한 것이며, 임 무수행능력 영향요소는 전투 상황 시뮬레이션 피해평가 입력변수로 사용된다.

4.4.2 함정 방공전 임무수행능력 측정

함정 피격 위치별 피해평가 결과를 바탕으로 함정이 단 독으로 작전을 수행할 때 방공전 전투 상황을 ARENA 소 프트웨어를 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. ARENA 소프트웨어는 VIS(Visual Interactive Simulation)로서 애니 메이션이 제공되어 모형의 설계 및 타당성 등의 확인이 유용하며, 본 논문에서 적용하고 있는 공격과 방어 성공 여부, 위협 우선순위 결정 및 무장의 동시 교전능력등을 모델링하기에 적합하다. 시뮬레이션이 시작되면 함정은 좌현, 우현 및 상부에 랜덤으로 피격된 피해평가 결과가 반영된 상태에서 방공전을 수행하게 된다.

효과척도(Measures Of Effectiveness : MOE)는 함정의 방공임무인 공격과 방어를 성공할 확률로서 측정 방법은 식 (2)와 같다[25]. 공격 임무는 위협무기를 탑재하여 발사 할 수 있는 전투기를 격추시키는 것이며, 방어 임무는 임 의의 위협장소 또는 플랫폼에서 발사된 대함유도탄을 요 격하는 것으로 정의하였다. 성공 실패는 전투기와 대함유 도탄의 최단접근점(Closest Point of Approach : CPA)이 각 각 0.8km, 0km에 도달하였을 때로 하였다.

<Table 5>는 시뮬레이션에 적용된 방공 위협요소의 기 본정보이다. 전투기는 3기 1개 편대로 구성하고, 대함유도 탄은 2발씩 Salvo 공격하도록 시나리오를 구성하였다.

시뮬레이션에 적용된 함정 무기체계 및 무장의 기본제 원에 대한 기본정보는 <Table 6>과 같다. 함정은 무장의 속력, 전투체계 동시 교전 능력, 무장별 교전거리, 표적별 명중률 등에 따라 전투를 수행하게 된다. 무장 발사의 경 우 무장별 사거리 내 표적이 진입 시 발사하며, 교전계획 은 발사(Shoot)-확인(Look)-발사(Shoot) 방법을 기본으로 하고 단거리 함대공유도탄(Rolling Airframe Missile : RAM)은 대함유도탄에 2발을 연속으로 발사하는 것으로 하였다.

ARENA 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션을 구현하 기 위해 함정 전투체계 알고리즘을 <Figure 16>과 같이 나 타냈으며, 탐지, 식별, 위협평가 및 무장할당, 명중평가, 재 발사 순으로 진행되었다.

<Figure 17>은 함정의 피격 위치별 피해에 의한 임무 영향과 함정 전투체계의 교전 알고리즘을 ARENA 소프트 웨어로 구현한 일부분이다. 시뮬레이션 측정시간은 무장 의 속력을 고려 0.1초 단위로 연산되도록 하였으며, 반복 횟수는 100회로 하였다.

시뮬레이션이 시작되면 함정 피격 위치에 따른 무기체 계 및 장비들의 임무 영향 변수(variable)가 피해 유무에 따라 ‘0’ 또는 ‘1’로 결정된다. 위협평가 및 무장할당(Theat Evaluation & Weapon Assignment : TEWA)의 기준은 표적 이 함정에 도착하는 시간(Time To Go : TTG)으로 하여 도착시간이 짧은 표적을 위협 우선순위(priority)로 설정하 여 무장을 할당한다(식 (3)).

시뮬레이션 결과분석은 함정의 무기체계 및 장비의 피 해가 없을 때를 대조군(control group)으로 하였으며, 피해 를 받은 상태에서 방공전을 수행하는 함정을 실험군 (experimental group)으로 하여 전투기에 대한 공격 성공확 률(P_ssd), 대함유도탄에 대한 방어 성공확률(P_si) 및 방공임 무 성공확률(P_aaw)을 비교하였다.

<Table 7>은 함정의 함수(bow), 중앙(midship) 및 함미 (stern) 피격 위치별 무기체계와 장비의 피해에 따른 P_ssd, P_si 및 P_aaw를 비교 분석한 것으로 대조군은 각각 87.8%, 80.7%, 84.2%로 나타났으며, 실험군은 피격 위치가 중앙 일 때 가장 큰 임무수행능력 감소효과를 보였다. 이는 <Figure 15>에서 보는 바와 같이 피격 위치에 따른 무기체 계와 장비의 가용 여부가 임무수행능력에 미치는 영향의 차이 때문으로 해석할 수 있다.

또한, 피격 위치에 따른 임무수행능력이 줄어들수록 P_ssd가 P_si보다 감소하는 이유는 전투기를 원거리에서부터 공격할 수 있는 무기체계의 가용 불가와 TTG에 따른 위협 순위가 높은 대함유도탄에 우선 대응하기 때문이다.

<Table 8>은 피격 위치에 따른 실험군의 가용 불가 무 기체계가 증가할 때 임무수행능력을 비교분석한 결과이 다. P_ssd는 장거리 유도무기 SM 및 근거리 유도무기 RAM 가용 불가 시 큰 폭으로 감소하며, Psi는 대함유도탄의 높 은 위협순위 때문에 80%대를 유지하다가 근거리 유도무 기 RAM 가용 불가 시 50% 이하로 떨어진다. P_aaw는 SM 및 함포 가용 불가 시까지는 50% 이상을 유지하나 가용 불가 무기체계 추가 발생 시 50% 이하로 감소한다.

시뮬레이션 분석결과를 통해 기존 탄두중량 대비 배수 톤수 관계식의 피해평가 방법에서 제한되었던 피격 위치 별 임무수행능력의 차이와 무기체계의 가용 여부에 따른 함정의 공격과 방어임무의 정량적인 기준을 방공전 사례 로 확인할 수 있었다.

5. 결론 및 향후 연구방향

본 논문에서는 해군 교전급 분석모델에 적용 가능한 취 약성 평가 기반 함정 임무수행능력 측정에 관한 내용을 다뤘다. 취약성 평가는 함정 설계단계에서 생존성 향상을 목적으로 주로 사용되던 정태적 피해평가 방법으로 피격 위치에 따른 물리적 피해와 시스템으로 연결된 장비의 기 능 피해를 세부적으로 산출할 수 있다. 취약성 평가 방법 을 워게임모델 모델에 적용한다면 기존의 탄두중량 대비 배수톤수 관계식에 의한 피해산출 방법보다 좀더 해상도 를 높여 무기체계 및 장비의 피해를 상세하게 산정할 수 있다.

그러나 교전급 수준의 동태적 분석이 가능한 워게임모 델에 취약성 평가 방법을 적용하기 위해서는 무기체계 및 장비의 기능 피해를 함정의 전투 임무수행과 연계시켜야 한다. 본 논문에서는 취약성 평가 방법을 활용하여 피격 위치별 물리적 피해를 측정하였으며, 복합전 전투 상황을 고려한 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따라 피해 가 임무에 영향을 미치도록 관계를 정립시켰다. 또한, 함 정 임무수행능력 측정으로 물리적 피해 및 임무 중심의 시스템 기반 임무수행도에 따른 피해 측정 결과를 반영한 함정 전투 교전상황을 모의하여 워게임모델의 적용 가능 성을 입증하였다.

본 논문은 해군 교전급 분석모델에서 함정 탑재 무기체 계의 효과와 복합전을 수행하는 전투전대 함정들의 효과 적, 효율적 운용전술을 구현하기 위한 피해평가 및 교전 알고리즘 개발 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대 한다.

향후 연구방향으로 본 논문에서 제시한 임무수행능력 측정 방법에 따라 해군 교전급 분석모델의 교전 및 피해평 가 모의논리 개발에 연계가 필요하며, 임무수행능력측정 을 위한 평가지표의 추가적인 개발이 요구된다. 또한 본 논문에서는 단발 명중 시 피해평가 방법을 적용하였는데 명중탄수가 다수일 때와 피격 시 손상유발체적 크기에 대 한 실증 연구가 필요하다.