인공지능(AI) 기반 무기체계 시험평가 개선방안 연구 : 운용시험평가를 중심으로

국문 초록 (Abstract)

우리 군은 인공지능·무인·로봇 등 첨단 과학기술 기반 ‘AI 과학기술 강군’ 육성을 목표로 인공지능(AI) 기반 무기체계 전력화를 위해 노력하고 있다.
본 연구는 인공지능 기술이 적용된 무기체계 시험평가 개선 소요를 도출하고 우선순위를 평가하여 개선방안을 제시하는데 목적이 있다. 무기체계 개발 및 시험평가 환경변화와 시험평가 사례분석을 통해 시험평가 개선 소요를 도출하였다. 국방 전력분야 전문가를 대상으로 기초조사 및 AHP 설문을 통해 시험평가 제도·구조·기술 분야에서 11개의 세부 평가항목을 도출하고 우선순위를 평가하였다. AI 기반 무기체계 시험평가는 데이터 기반 성능평가와 실물에 의한 시험평가를 병행해야 하며, 별도의 데이터셋을 활용한 성능측정이 필요하다. AHP 분석을 통해 무기체계 시험평가 개선방안에 대한 상대적 중요도를 분석한 결과, 시험평가 제도-기술-구조 순으로 시험평가 제도 개선이 높게 나타났다. 세부 평가항목의 우선순위는 시험평가 결과판정 개선, 시험평가 조직 및 전문인력 양성, 과학적 시험평가체계 정립 순으로 평가되었다. 우선순위가 높은 평가항목에 대하여 AI 기반 무기체계 시험평가 개선방안을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The ROK military is making efforts to deploy AI-based weapon systems
with the goal of fostering an ‘AI science and technology strong’ based on
advanced science and technology such as AI, Unmanned, Robots, and so
on.
The purpose of this study is to derive the need for improvement for the
test and evaluation(T&E) of a weapon system using AI technology,
evaluate the priority, and present an improvement plan. T&E improvement
requirements were derived through weapon system development, T&E
environment changes, and T&E case analysis. 11 detailed evaluation items
were derived and priorities were evaluated in the field of T&E system,
structure, and technology fields through basic surveys and AHP surveys
targeting experts in the defense domain. Al-based weapon system T&E
should be performed in parallel with data-based performance evaluation and
actual T&E, and performance measurement using a separate T&E data set
is required for AI models performance evaluation. As a result of analyzing
the relative importance of the weapon system T&E improvement through
AHP analysis, it came out in the order of T&E system - technology -
structure. The priority of detailed evaluation items were evaluated in the
order of improving the judgment of T&E result, training organization and
education of experts, and establishment of scientific T&E system. For
evaluation items with high priority, measures to improve the AI-based
weapon system T&E were presented.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구배경 및 목적 1
• 1. 연구배경 1
• 2. 연구목적 3
• 제2절 연구의 범위 및 방법 5
• 1. 연구의 범위 5
• 2. 연구의 방법 6
• 제2장 무기체계 시험평가 이론적 배경 9
• 제1절 국방획득체계 변천 과정 9
• 제2절 시험평가(T&E) 이론적 고찰 14
• 1. 시험평가의 정의 및 역할 14
• 2. 무기체계 시험평가 수행절차 16
• 제3절 인공지능(AI)의 개념 및 기술발전 동향 21
• 1. 인공지능(AI)의 개념 21
• 2. 인공지능(AI)의 기술발전 동향 26
• 제4절 선행연구 고찰 32
• 1. 무기체계 시험평가 관련 선행연구 32
• 2. 인공지능(AI)의 군사용 활용 관련 선행연구 35
• 3. 선행연구 분석 및 시사점 38
• 제3장 연구의 방법론 40
• 제1절 연구수행 절차 40
• 제2절 사례연구 43
• 제3절 계층적 분석기법 47
• 제4장 첨단 무기체계 시험평가 개선 필요성 51
• 제1절 무기체계 개발환경의 변화 51
• 1. 국방 과학기술의 발전과 미래전 양상 51
• 2. 첨단 무기체계 발전방향 54
• 제2절 첨단 무기체계 시험평가 개선 소요 61
• 1. 일반 무기체계와 AI 기반 무기체계의 시험평가 비교 61
• 2. 무기체계 시험평가 수행체계 개선 소요 68
• 제3절 계층적 분석기법(AHP)을 적용한 개선 우선순위 분석 83
• 1. 계층적 분석기법(AHP) 적용절차 83
• 2. 계층구조 및 평가항목별 우선순위 분석 결과 86
• 제4절 소결론 95
• 제5장 인공지능(AI) 기반 무기체계 시험평가 개선방안 97
• 제1절 AI 기반 무기체계의 신뢰성 및 시험평가 환경분석 97
• 1. AI 무기체계 신뢰성 및 운용환경의 제한사항 97
• 2. AI 기반 무기체계 시험평가 사례 101
• 제2절 AI 무기체계 시험평가 결과판정 개선 106
• 1. 시험평가 결과판정 절차 106
• 2. AI 무기체계 시험평가 결과판정 방안 108
• 제3절 시험평가 조직 및 전문인력 양성 113
• 제4절 AI 무기체계의 과학적 시험평가(신뢰성) 정립 117
• 제5절 AI 무기체계 운용시험평가 절차 126
• 제6절 소결론 132
• 제6장 결 론 138
• 제1절 연구결과 요약 및 의의 138
• 제2절 연구의 한계 및 향후 연구과제 142
• 참 고 문 헌 145
• 부 록 151
• #1. 기초조사 설문지 151
• #2. 계층적 분석기법(AHP) 설문지 161
• #3. 약어표 172