전투차량 용접구조물의 변형 개선 및 교정방안에 관한 연구

나라별,김선진,정연호,강승주,김록한,손민구 한국기계기술학회 2021 한국기계기술학회지 Vol.23 No.5

Combat vehicles were developed in two types depending on the purpose of operation. The body of the vehicle is relatively large welded structure, and there is a quality problem in that welding deformation occurs in a certain area. Welding deformation is a problem that is inevitably generated during the welding process, and additional corrective work is performed. However, due to the structural characteristics of the welded structure of combat vehicl, there are many limitations in the correction method, which lowered the productivity. To improve this problem, we intend to establish improvement measures through analysis of the areas where welding deformation occurs and apply corrective measures suitable for welding structures of combat vehicles. For the design improvement plans, the finite element analysis were used and the correction method were applied to simulated structure to confirm the possibility. Finally, the improvement effect was confirmed by manufacturing the actual welded structure. Based on the results of this study, it is expected that the productivity of related similar welding structures as well as structures of wheeled armored vehicles, can be improved.

고장 사례분석을 통한 유도탄고속함 함포체계 사격안전성 개선방안 연구

나라별,김병호,서재현,Na, Ra-Byeol,Kim, Byeong-Ho,Seo, Jae-Hyun 한국군사과학기술학회 2017 한국군사과학기술학회지 Vol.20 No.2

This study aims to the increasing the reliability of gun firing system of patrol killer guided missile from failure mode analysis. In order to find out the breakdown parameter, the examination process of the sources of the problems and the quality improvement activities are analyzed with performance testing data. From this study, the rate of operation and the reliability of 76 mm naval guns will be increase. And the result of the study is expected to be used as a reference data in the naval gun firing system for another failure mode analysis.

K-55A1 자주포 급속장전장치의 장전신뢰성 향상에 관한 연구

나라별(Ra-Byeol Na),김병현(Byung-Hyun Kim),이주승(Ju-Seung Lee),김병호(Byeong-Ho Kim) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.9

본 연구는 군 포병 전력의 핵심 장비인 자주포의 급속장전장치에 장착된 밀대 시스템 개선을 통해 탄의 장전 안정성 향상을 목표로 하는 것이다. 종래의 자주포에는 수동 장전장치가 적용되어 있었다. 군에서 운용하는 장비의 현대화와 연속사격 속도 향상을 위해 급속 장전장치를 설치하였으며, 이러한 급속 장전장치를 통해 탄이 장전되는 과정에서 약실 내부와 간섭되는 현상을 줄이고, 비행시간을 감소하도록 설계되었다. 그러나 기본적으로 밀대를 통해 탄의 급속장전이 이루어지는 슈팅 방식의 장전시스템에서는 탄 흐름(fall-back) 현상이 간헐적으로 발생할 수 있다고 보고되고 있다. 그래서 이러한 문제를 해결하기 위해서 장전 과정의 실제 조건을 반영한 전산모사(C.A.E.)를 통해 탄이 장전되는 과정에서 비행 거리를 감소시키면 탄 흐름 현상을 방지할 수 있는 것을 이론적으로 확인 하였고, 탄의 비행거리를 줄이는 최적의 설계 방안을 도출하였다. 최종적으로 이러한 결과를 바탕으로 야전에 배치된 자주포에 장착하여 시험한 결과 개선효과가 있음을 확인하였다. This study was conducted to improve the shooting stability of self propelled artillery by improving the flick rammer system. The flick rammer system is designed to reduce crew fatigue and shorten the movement and loading time of the shell compared with the conventional manual loading system. Basically, in the flick rammer system of the shooting type, fall-back occurs intermittently, which causes problems in the rapid loading. To solve this problem, a detailed C.A.E. (Computer Aided Engineering) analysis of the internal structure of the existing rapid loading field was conducted. Through this, we sought a solution that can prevent fall-back by reducing the flying distance. We then optimized the loading station to reduce the flying distance and confirmed the possibility of suppressing the fall-back compared to the existing product through actual tests in the field.

함포시스템 격침핀 열처리 개선을 통한 사격안정성 향상 연구

김병현,나라별,김병호 국방기술품질원 2022 국방품질연구논집 Vol.4 No.1

본 연구는 76mm 포탄 발사 시 발생하는 격침핀 휨 현상을 해결하기 위한 결과이다. 함포 사격 중 격침핀이 비정상적으로 휘어지는 현상이 발생하였다. 원제작사 제품과 화학성분은 유사하지만, 열처리 공정이 다른 것을 확인하였다. 따라서 열처리 공정을 개선하고 경도를 원제품과 비슷하게 하기 위해 Q/T 처리 후 표면 열처리 방법 중 하나인 고주파 열처리를 통해 선단부와 핀 하단부의 경도를 분류하였다. 개선제품의 효과를 확인하기 위해 실제 사격시험을 실시했으며, 기존 제품은 촬영 후 휘어지는 현상이 있었지만 개선제품은 휘어지는 현상이 없었다. 이를 통해 품질이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

격침핀 열처리 개선이 사격안전성에 미치는 영향

김병호,나라별,김병현 한국품질경영학회 2022 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2022 No.2

90년대 이전에 배치된 국내의 대다수 함정 및 최신의 고속함과 같은 소형 함정들은 기본 화력인 함포를 중심으로 대공/대함전 임무를 수행하였다. 특히, 유도탄 고속함과 같은 소형 함정의 경우는 연안 방어의 임무 특성으로 인해 대공/대잠 위협 세력의 발생 가능성이 중형 함정에 비해 더욱 크겠지만 대공/대함전 수단이 한정되어 있기 때문에 함포를 이용한 대공/대함전 수행 능력이 함정의 생존성을 결정 한다고 할 수 있다. 한편, 지금까지 해군의 주 무장은 대부분 해외구매로 획득 하는 실정이며 최근에는 노후화된 함포의 유지·보수에 대한 문제점이 지속적으로 발생되어 기존 구형함포를 분해 후 사용가능 부품과 신규 부품을 같이 적용하는 창정비 개념 성능개량 연구개발 사업이 국내 업체 주도로 추진되었다. 그러나 국내 제작 기술로 제작된 일부 함포에서는 간헐적으로 사격 시 격침(포신에 장전된 탄약이 뇌관을 타격하는 역할)이 휘어지는 현상이 발생하였고, 이를 해결하고자 손상된 부품 및 원제작사 부품에 대해 미세조직 관찰 및 열처리 경도를 분석하였다. 이 후, 최적 개선 방향을 도출하였고, 해상 실사격을 통해 실제로 개선된 격침의 건전한 품질을 확인 하였다.

K-55A1 자주포 정렬값 개선 통한 탄흐름 현상 저감에 관한 연구

김성훈,나라별,이종호 국방기술품질원 2019 국방품질연구논집 Vol.1 No.4

자주포의 탄흐름 현상이란 장전 중 탄이 포강 내에 안정적으로 안착되지 못하고 흘러내리는 현상을 뜻한다. 이러한 탄흐 름 현상이 발생 될 경우 재장전으로 인한 발사속도 저하 및 목표 지점에 탄착되지 못하는 근단현상 등의 문제가 발생할 수 있어 조속한 개선이 필요한 사항으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 탄과 장전밀대 및 무장부 설계 측면의 분석을 수행하여 탄흐름 현상의 원인을 파악하였다. 본 연구를 통하여 탄-포신의 정렬값을 변경하여 탄장전중 충돌 횟수를 감소시켜 장전 안정성을 확보하였다. 향후 본 연구결과가 신규 무기체계 개발 및 성능개량 사업의 무장부분 설계 완 전성을 확보하는데 기여할 것으로 기대된다.

K677 추진장약 잔유물 최소화를 위한 품질개선

임호영,나라별,윤영호 한국품질경영학회 2022 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2022 No.2

155MM 추진장약 K677은 ▲▲년부터 ○○년까지 ★★투자 · □□□□연구소 주관으로 개발되었으며 현재 ㈜◇◇에서 생산 중에 있다. 추진장약 K677은 K9자주포에 적용하는 탄약으로 사용자가 155MM 탄두(projectiles)를 목표지점으로 비행시키기 위해 사용된다. 본 연구는 육군 ■■■포병대대에서 K9 자주포 사격 중 약실 내에서 식별된 잔유물에 대해 후속사격 영향성을 확인하고 나아가 잔유물 발생 최소화를 위한 품질개선을 진행한 내용이다. 잔유물이 발생된 자주포 약실 내, 특히 밀폐링에 흡착된 잔유물 성분을 분석한 결과 추진장약 라이너의 구성성분 중 하나임을 확인하였다. 따라서, 라이너의 형상, 크기, 함량 등 개선해야 할 필요성이 제기되었으며, Wear Reducing Agents로 사용되는 라이너는 포신의 침식수명(침식당량, EFC)에 영향을 미치는 요소 중 하나이므로 침식당량의 변경도 고려하여야 한다. 잔유물 발생 최소화를 위한 라이너의 최적 형상을 찾기 위해 5가지 형상을 선별하여, 사격시험을 통해 약실 내 잔유물 발생 정도를 비교하고 1가지 형상을 최종 선정하였다. 선정된 라이너로 구성된 추진장약으로 사격 시 침식당량 값이 바뀔 수 있어, 침식당량을 산출하기 위한 사격시험 또한 추가 진행되었다. 이러한 시험 결과를 바탕으로, 사격간 잔유물이 지속적으로 축적되거나 후속탄에 영향을 주는 요인이 아닌 것으로 확인되었으나, 사용자의 심리적 안정감 부여 등을 위해 형상통제(기술변경)심의 및 품질개선을 완료하였다.

K2전차 자동장전성능 개선에 관한 연구

성수민,김록한,나라별,이영훈,양성빈,전상배 한국품질경영학회 2022 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2022 No.2

기술의 발전에 따라 전차(戰車)포는 과거부터 현재까지 점점 대형화되면서 중량 및 길이가 증대되고 있다. 이에 따라 탄약수가 직접(수동)장전을 하는데 있어 물리적인 한계가 발생하였고, 기동 및 포탑선회속도 등에 영향 없이 탄약을 신속하게 장전가능한 자동장전장치가 세계적으로 많은 전차에 적용되고 있다. 우리 군에서 운용중인 전차중에는 K2전차에 최초로 적용되어, 기존전차를 운용하기 위해 4명 인원이 필요하였던 것에 반해 3명의 인원(탄약수 없음)으로도 충분이 운용 가능하게 되었다. 그러나 자동장전간 탄이 주포에 제대로 장전되지못하고 걸리는 탄걸림 현상이 왕왕 발생하였다. 탄걸림 현상을 분석해본 결과, 탄이 장전에 필요한 위치까지 가지 못하는 ‘미장입현상’과 탄이 장전되었다가 튀어나오는 ‘탄반발현상’ 등 크게 두가지로 나타났다. ‘미장입현상’은 자동장전장치에서 장전시키기 위해 밀어주는 힘(속도)이 부족하여 탄이정상 위치까지 가지 못하여 발생하고, 탄반발 현상은 자동장전장치에서 장입시키는 힘에 의해 탄이 장전되었다가 반동으로 인해 튀어나오면서 폐쇄기가 닫힐 때 끼이는 것으로 확인되었다. 이를 개선하기 위하여 자동장전장치에서 탄을 장전시키는 장전속도 프로파일을 변경하여 탄을 밀어주는 속도(힘)를 높이고, 이에 따라 발생할 수 있는 탄 반발현상을 방지하기 위한 탄 반발방지장치를 고안하였다. 개선된 방안을 적용하여 확인 시험을 수행한 결과 기존시스템이 적용된 전차에서 421발 사격중 탄걸림 23발, 개선시스템 적용 전차에서는 138발 사격간 1발이 걸려, 탄 걸림 확률이 각각 5.5%, 0.7%으로 개선방안이 탄걸림 현상 해소에 효과적임을 확인하였다.

SCM을 활용한 군수품 공급업체 리스크 관리 체계 구축 연구

김건태(Keon-Tae Kim),나라별(Ra-Byeol Na),주용원(Yong-Won Joo) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.7

초기의 공급망사슬관리(SCM: Supply Chain Management, 이하 SCM) 모델은 단순히 제품 생산의 제반비용을 관리하는 도구로 인식되었으나, 이제는 기업 내부의 공급 투명성을 확보하고 이를 통해 획득한 경쟁력을 바탕으로 이윤을 창출하는 전략적인 도구로 인식되고 있다. 불특정 다수에게 제품을 팔아 이윤을 남기는 것이 가장 우선순위의 목표인 민수업체와 달리 군수업체의 경우 소요군의 요구사항에 충족하는 제품을 생산하여 약속된 납기에 납품하는 것이 중요한 목표이다. 또한 군수품의 경우 계약시 공급망 변경에 따른 품질 리스크가 매우 크기 때문에 정부 품질보증 계획 수립시 SCM을 적용하는 경우 충족된 규격품을 안정적으로 공급함으로써 군 운용장비의 신뢰도를 유지하는데 유리하게 작용할 것으로 본다. 따라서 SCM을 활용하여 업체의 부품품질을 체계적으로 관리하기 위하여 업체의 품질보증 메뉴얼 보유여부, 납품 유연성, 계약 이력 등 6가지의 항목을 선정하였고 이를 바탕으로 업체평가 시트를 제작하였다. 본 논문에서는 SCM을 활용하여 여러 하위 부품 협력업체의 리스크를 효율적으로 관리하는 체계를 구축함으로써 우수한 군수품 생산업체의 공급망 확보를 위한 하나의 도구가 될 것으로 기대한다. The supply chain management model is a strategic tool to secure internal supply transparency and make profits based on the acquired competitiveness. In the case of civilian goods producers, the ultimate goal is to make a profit by selling products to an unspecified number of people. In the case of military goods producers, however, the aim is to produce products that meet the requirements of the military and deliver them to the military on the promised delivery date. In addition, in the case of munitions, there is a risk with quality due to changes in the supply chain when contracting is very high. Therefore, when introducing supply chain management (SCM) to a munitions manufacturer, the primary purpose is to maintain the reliability of military operating equipment by producing satisfactory standard products. Thus, seven items, including whether the company has a quality assurance manual, delivery flexibility, and contract history, were selected to manage the parts quality of a company using SCM systematically. Based on these, a company evaluation sheet was produced. This paper established a system that efficiently manages the risks of various sub-part suppliers using SCM. An analysis of the system confirmed that this management system is effective. The case identified in the paper is expected to provide reference data for future quality improvement of munitions manufacturers.

자주포 포신 모재에 미치는 크롬 도금 손상의 영향

김병호,강태복,김병현,나라별 한국품질경영학회 2021 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2021 No.-

본 연구는 자주포 포신 약실부 크롬도금 손상이 모재에 미치는 영향에 대해서 연구한 결과이다. 자주포란 차량에 탐재되어 스스로 움직일 수 있는 대포로 대체로 전차에 비해 장갑판이 얇으며 더 큰 구경의 대포를 탐재하여 작전 시 후방을 지원하는 무기체계이다. 이러한 자주포는 장기간 운용 시 사격 간 국부적인 도금 탈락 현상 및 패임 등이 발생함으로 포신 평가를 통해 사용 가능여부를 판단한다. 그러나 지금까지 운용적인 측면에서 사용 가능여부에만 관심이 있을 뿐, 포열 내부 약실 도금 탈락과 패임 등이 영향을 미치는 모재에 대해서는 연구가 진행되지 않았다. 이를 분석하기 위해 야전에 배치된 자주포를 무작위로 선정하고 포열 내부를 점검하여 구조해석을 위한 자료를 수집 하였으며, 해석결과 포신 내부 손상부위에서 국부적인 응력 집중 현상을 확인 할 수 있었다. 또한 크롬 손상에 따른 시간 영향성을 확인하기 위해 부식시험을 수행하였다. 부식시험은 3가지 시험편(도금 패임, 도금, 비도금)으로 가속화시험인 염수분무 시험을 수행 하였고, 실험결과 크롬 도금 된 시편의 내식성이 가장 우수 하였으며 비도금된 시편이 가장 내식성에 취약하였다. 그리고 부식진행은 크롬도금 손상부에서 발생되어 시편 전체적으로 확장되는 것을 관찰 할 수 있었다.