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권면재 한국신뢰성학회 2019 신뢰성응용연구 Vol.19 No.4
Purpose: The accuracy of reliability prediction for the Active Electrically Scanned Array (AESA) type antenna is limited due to the antenna’s complex structural and functional characteristics. This study focuses on those characteristics to achieve a more accurate reliability prediction. Methods: A design analysis of the AESA antenna preceded the reliability prediction portion of this study. The antenna’s functional diagram was schematized through structural and functional analysis. Also, because the AESA had a redundancy of multiple Transmit Receive Modules (TRM), we calculated the failure acceptance criteria by basing it on the failure characteristic and the required performance on detection range. Results: Based on the functional diagram and the failure acceptance criteria, several reliability analysis methods derived from the k-out-of-n model were applied to calculate the reliability metric of Mean Time Between Failure (MTBF) for the AESA antenna. Conclusion: The concepts and results of each reliability analysis method were discussed and compared. Through the consideration of each method, the most appropriate analysis method was suggested.
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능동위상배열 안테나의 설계 특성과 고장 허용 기준을 고려한 신뢰도 분석 방안 연구
권면재,이인석 한국신뢰성학회 2019 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5
최근 국방분야 레이더의 개발 추세는 다수의 반도체 송수신기를 이용한 능동위상배열(AESA) 방식으로 발전하고 있다. 무기체계의 신뢰도는 운용성, 정비소요, 유지비용 측면에서 매우 중요한 요소로 작용하며, 신뢰도의 정확한 예측이 요구된다. 본 논문에서는 능동위상배열 안테나의 정확한 신뢰도 예측을 위한 방안을 연구하였다. 신뢰도 분석에 앞서 안테나의 설계 특성을 고려하여 신뢰도 블록 선도를 작성하고, 고장 특성을 반영한 고장 허용 기준을 설정하였다. 이를 바탕으로 안테나의 신뢰도를 분석하기 위한 분석 방안 4가지를 소개하고, 분석 방안을 적용하여 신뢰도를 나타내는 지표인 MTBF를 계산하였다. 각 분석 방안의 개념 및 결과에 대해 고찰해보았으며 가장 적합한 분석 방안을 제시하고자 한다.
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권면재(Myeon Jae Kwon),박일석(Il Seouk Park) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.12
열간 압연을 거친 800℃ 이상의 고온 철강 판재는 일반적으로 다중 봉상 수분류(multiple circular water jets)에 의해서 급속 냉각된다. 이 과정은 소재의 온도가 냉각수의 끓는점보다 훨씬 높기 때문에 소재 표면과 냉각수 사이에 막비등 열전달 현상이 발생하며 소재 표면에 매우 얇은 증기층이 형성되며, 이 증기층은 소재와 냉각수의 열교환을 방해하는 중요한 열저항으로 작용한다. 본 문제에는 비등 열전달 이외에도 소재 표면에 쌓이는 체류수의 자유표면 유동, 소재의 고속 주행 등 복잡한 물리현상들이 복합적으로 작용하고 있다. 본 논문에서는 이 모든 물리현상들을 동시에 고려할 수 있는 해석 절차를 적용하여 일정한 속도로 주행하는 고온 철강 판재의 상하부 동시 냉각 과정을 3 차원 수치해석 하였으며, 소재 상부 및 하부 면의 냉각 특성을 비교하였다. After hot rolling, a high-temperature steel plate with a temperature higher than 800°C is rapidly cooled by multiple circular water jets. In this cooling process, because the temperature of the steel plate is much higher than the boiling point of the cooling water, film-boiling heat transfer occurs and a very thin steam layer forms between the plate surface and the cooling water. The steam layer acts as a thermal resistance that prevents heat transfer between the cooling water and the steel plate. In addition to the film-boiling heat transfer, complex physical phenomena such as the free-surface flow of residual water that accumulated on the material and the material"s high-speed motion also occur in the cooling process. In this study, the simultaneous cooling process of the upper and lower sides of a running hot steel strip is investigated using a three-dimensional numerical model and the cooling performances and characteristics of the upper-side cooling and lower-side cooling are compared.
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연구개발 단계에서 Modeling & Simulation을 활용한 무기체계 수명주기비용 산출 방안 연구
권면재(Myeon-Jae Kwon),박영민(Young-Min Park),계영진(Young-Gin Kye),신주환(Ju-Hwan Shin),조현주(Hyun-Ju Cho) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.3
최근 방위사업에서는 무기체계의 수명주기 전 단계에서 효율성과 연계성을 강화하고 전체 최적화를 달성하고자 총수명주기체계관리 정책을 확대 적용하고 있다. 이로 인해 전 수명주기 단계를 관리하기 위한 수명주기관리계획서의 작성이 요구되며, 수명주기 간 무기체계의 경제적인 운영을 위해 지속적으로 수명주기비용을 산출하고 관리해야 한다. 수명주기비용의 절감 기회는 대부분 연구개발 단계에 존재하므로, 연구개발 단계에서 수명주기비용에 대한 충분한 분석 및 검토가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 연구개발 단계에서 수명주기비용 M&S 도구를 활용하여 수명주기비용을 추정하였으며, 수명주기비용 구조를 모델링하고 각 비용 요소별 산출 방안을 제시하였다. 또한, 추정된 수명주기비용의 타당성을 검증하기 위해 공학적 분석 방법에 의해 산출된 수명주기비용과 비교 분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 무기체계 수명주기비용 관리의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. 본 연구에서 반영하지 못했던 몇몇 비용요소에 대해 추후 소요군의 실 데이터를 확보하고, 관련 규정 및 지침이 마련되면 후속연구에 포함하여 보다 정확한 수명주기비용을 산출할 예정이다. Recently, the Total Life Cycle System Management policy is being extended to the defense industry to strengthen the efficiency and connectivity and achieve optimization throughout the life cycle of weapon systems. As a result, it is required to prepare a Life Cycle Sustainment Plan to manage the entire life cycle. In addition, Life Cycle Cost must also be continuously calculated and managed for the economical operation of a weapon system. Since most of the opportunities to reduce the Life Cycle Cost exist in the R&D phase, sufficient analysis and review of the Life Cycle Cost should be conducted in the R&D phase. This study estimated the Life Cycle Cost using the M&S tool in the R&D stage. The Life Cycle Cost structure was modeled and a method for calculating each cost element was presented. Also, a comparative analysis was performed with the Life Cycle Cost calculated by the engineering analysis method to verify the validity of the estimated Life Cycle Cost. The results of this study are expected to be used as basic data for life cycle cost management of weapon systems. In future, when some cost elements that were not reflected in this study are obtained from the military and related regulations and guidelines are prepared, they will be reflected in the follow-up studies.
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