In existing ceramic mold manufacturing processes, inorganic binder systems (Si-Na, two-component system) are applied to ensure the effective firing strength of the ceramic mold and core. These inorganic binder systems makes it possible to manufacture a ceramic mold and core with high dimensional stability and effective strength. However, as in general sand casting processes, when molten metal is injected at room temperature, there is a limit to the production of thin or complex castings due to reduced fluidity caused by the rapid cooling of the molten metal. In addition, because sodium silicate generated through the vitrification reaction of the inorganic binder is converted into a liquid phase at a temperature of 1,000 °C. or higher, it is somewhat difficult to manufacture parts through high-temperature casting. Therefore, in this study, a high-strength ceramic mold and core test piece with effective strength at high temperature was produced by applying a Si-Na-Ti three-component inorganic binder. The starting particles were coated with binary and ternary inorganic binders and mixed with an organic binder to prepare a molded body, and then heat-treated at 1,000/1,350/1,500 °C to prepare a fired body. In the sample where the two-component inorganic binder was applied, the glass was liquefied at a temperature of 1,000 °C or higher, and the strength decreased. However, the firing strength of the ceramic mold sample containing the three-component inorganic binder was improved, and it was confirmed that it was possible to manufacture a ceramic mold and core via high temperature casting.

본 논문은 또 하나의 새로운 게임 체인저로 부상하고 있는 레이저 무 기의 개념·강약점·요구능력, 주요국 레이저 무기개발의 현황과 주요이슈, 그리고 한국의 레이저 무기개발의 현황·의의·과제를 분석하기 위한 것이 다. 제4차 산업혁명기술들이 각종 무기체계에 반영되어 전쟁을 전혀 새 로운 모습으로 변화시키고 있다. 레이저 무기와 같은 에너지 무기는 획 기적인 장점이 있어 ‘육군비전 2050’의 8대 게임 체인저 중의 하나다. 국방·군사 신기술인 레이저 무기는 물론 강약점이 있고 미사일 요격·방어 무기가 되기 위해서는 더 많은 개발이 요구되지만 극초음속무기 방어체 계 및 요격수단으로서의 가능성과 관련해서도 주목을 받고 있는 무기이 기도 하다. 새로운 창과 방패의 전략·전력이 함께 요구되고 있다. 향후 한국은 ①레이저 무기의 핵심전력으로의 유지·강화, ②기술격차의 극복과 민관군산학연의 협력, ③미래전 대비 자조적·공조적 노력의 강화에 힘써 나가야 할 것이다.

본 논문은 극초음속무기 개발의 군사안보적 함의와 한국의 게임체인저 로서의 가치와 과제를 분석하기 위한 것이다. 극초음속무기 개발이 안보 지형을 바꾸는 게임체인저의 새로운 이슈로 부상하고 있다. 러·중·미가 경쟁적으로 개발하고 있고 북한도 시험발사에 성공한 터이다. 극초음속 무기란 마하 5 이상의 속도를 발휘하는 모든 무기를 통칭되며, ①극초음 속 활공비행체와 ②극초음속순항미사일로 구분된다. 극초음속무기는 ① 고속 고기동성, ②시간 압박성과 모호성의 특성을 지니고 있다. 한국의 극초음속무기개발을 위한 향후과제는 ①경쟁력 있는 기술향상을 위한 제 반노력, ②민·관·군·산·학·연 공동연구와 장기적 국가지원, ③핵･WMD 대 응체계 보완방안으로서의 추진 등으로 요약해 볼 수 있다. 게임체인저로 서 가치를 지닌 극초음속무기 개발을 위한 경쟁력 있는 기술향상을 위한 선제적 노력이 요구되는 중요한 시점인바 최선을 다해 개발·대비해 나가 야 할 것이다.

신기술 무기의 등장은 인류역사에서 산업혁명이라는 이름으로 시대의 변화를 주도해왔다. 제4차 산업혁명시대 국방·군사분야 신기술의 특성은 ①지능성(intelligence), ②상호연결성(interconnectedness), ③편재성 (distributedness), ④디지털화(digitalization) 등이다. 신기술 무기 개발 동향은 ①자율형 무인체계, ②초음속 무기체제, ③양자역학기술 군사적 활용 등으로 요약해 볼 수 있다. 신기술 무기개발의 주요쟁점사항은 ① 신기술에 의한 위기안정성 훼손 가능성, ②AI에 의한 군사적 의사결정의 위험성, ③신기술에 의한 신뢰구축조치 증진 가능성 등이다. 향후 국제사 회는 신기술 등장으로 인한 불안정 극복을 위한 기존 군축구조의 한층 강화 및 신기술·신무기를 다룰 수 있는 새로운 군축체제의 설립을 요구 하게 될 것이다. 우리는 우리의 신기술 개발노력과 국제사회의 신기술에 의한 상호신뢰구축 증진모색과의 조화로운 병행에 대비해 나가야 할 것 이다.

본 연구의 목적은 북한의 전술핵무기 개발 경과와 한국에 미치는 함의를 규명하는 것이다. 북한은 2021년 1월 8차 당대회를 통해 핵능력 고도화와 전술핵무기 개발을 공표하였다. 그리고 지속적으로 핵능력과 투발수단을 발전시키고 있다. 핵능력에서 가장 기본적이고 중요한 것은 무기급 플루토늄(WGPu)과 고농축우라늄(HEU), 삼중수소 등 핵물질과 다양한 투발수단이다. 북한은 원자로 가동 후 재처리를 통해 획득할 수 있는 WGPu보다는 은밀한 지하시설에서 농축이 가능한 HEU 위주로 핵물질을 증산하고 있고, 삼중수소의 생산을 위해 영변 핵시설을 이용 할 수 밖에 없을 것으로 판단된다. 그리고 투발수단의 능력향상을 위해 KN-23, KN-24, KN-25와 이동식발사대(TEL), 열차이동발사 등 다양 한 투발수단의 실험을 지속하면서 전술핵무기능력을 고도화하고 있다. 북한의 핵개발 단계는 사실상의 핵보유국을 넘어서 실제 핵을 운용할 수 있는 핵전력 작전운용과 현대화 단계로 진입한 것으로 판단된다. 북한은 이를 통해 공세적 핵태세를 추구하고, 고강도 국지도발 감행 등 현상변경을 위한 강압으로 확증보복전략뿐만 아니라 한반도에서 적극적 전쟁수행전략을 구사할 것으로 예상된다. 이에 대한 새로운 대응전략이 요구되고 있다.

본 연구의 목적은 미국의 확장억제 실행력과 신뢰성 제고를 위한 미국의 저위력 핵무기 개발 및 함의를 규명하는 것이다. 사실상의 핵보유국으로 부상한 북한의 핵위협에 대한 실질적인 대책마련이 시급하다. 이에 북한의 핵능력이 지속적으로 고도화되는 상황에서 한국의 북핵 대응전략은 북핵 위협 억제‧대응을 위한 ‘핵‧WMD 대응체계’ 구축을 위한 핵심전력을 조기에 확보하기 위해 노력하고 있다. 하지만 재래식 전력으로 북핵을 대응하는 것에도 한계가 있고, 핵금기에 따른 확장억제의 신뢰성도 의심받고 있는 실정이다. 이러한 미국의 확장억제 실행력과 신뢰성 제고 측면에서 미국이 개발하고 있는 저위력 핵무기 개발과 함의를 규명하고, 한국의 억제‧대응능력 강화를 위한 방안을 적극적으로 모색할 필요가 있다. 이를 위해 한‧미는 맞춤형 억제전략 발전과 미국의 확장억제 공약의 실행력을 제고해야 한다. 한‧미 연합 억제‧대응 능력을 강화하기 위해 나토의 핵공유와 같이 핵동맹으로 격상시키고, 확장억제전략협의체(EDSCG)보다 긴밀한 고위급 핵계획그룹(NPG) 발전 등이 있어야 할 것이다.

본 논문은 북한의 게임체인저 전략무기 개발과 한국의 대응을 분석하기 위한 것이다. 이를 위해 게임체인저의 개념 및 주요국 개발동향, 북한의 게임체인저 개발경쟁 합류, 한국의 대응을 살펴본 후 결론을 도출해 본 것이다. 북한이 제8차 당대회(2021.1.5.∼12)를 통해 핵잠수함과 극초음속무기, 다탄두ICBM·SLBM 등의 개발을 공식 천명함으로써 동북아 ‘게임체인저’ 개발경쟁은 더 가속화될 전망이다. 주변국의 극초음속무기 등 게임체인저 개발 그리고 북한의 핵잠수함·극초음속무기·다탄두ICBM·SLBM 개발 등 현재적·잠재적 위협과 관련해서 우리 군은 방위충분성전력 차원에서 핵잠수함 도입 및 극초음속무기 개발이 불가피하다. 핵잠수함 도입/건설은 문재인 대통령의 공약사항이고, 극초음속무기 개발은 국방장관(정경두)이 공식 천명한 사안인바, 모두 차질없이 추진되어야 할 것이다.

The private sector is currently reviewing the feasibility of the project or deciding economic policies by analyzing the economic ripple effects. However, the arms acquisition project focuses on the need for the national defense weapons system by analyzing the costs and the effectiveness of the analysis and reviewing the necessity and feasibility of the project. In order to analyze the economic ripple effects, KB (the Bank of Korea) prepares and publishes an analysis table of industrial associations in a given unit. IAAR (the industrial association analysis report) is difficult to apply directly to the defense weapons system. Therefore, research on the economic ripple effects applicable to the defense arms procurement project was needed. In this study, we propose the generic methodology for estimating economical and technical ripple effects resulted in acquiring new weapon systems. Based on the analysis of inter-industrial relations, economical ripple effects are estimated with production inducing effects, value-induced effects, employment-induced effects and export-induced effects. Also, the technological ripple effects are estimated with technological intensity represented by investment cost in research and development. To show the validity of proposed methodology, a case study of acquiring new weapon systems such as GR (guided rocket), destroyer, and helicopter is accomplished. From the case study, it is concluded that these economical & technological ripple effects can be used as a reference to decision making in the course of acquiring major future defense weapons systems.

Modern weapon systems are getting more complex in terms of the functionality and also the conditions on the environment and range in which they are deployed and used. Therefore, many development programs can easily be exposed to a variety of risks, resulting in delayed schedules and cost overrun. As such, effective means are necessary to keep the defence budget at an affordable level while competitive edges on technological aspects are retained. As one way to meet those need, modeling and simulation (M&S) methods have widely been used, particularly in the test and evaluation (T&E) process for weapon systems development. The result of M&S-based systems development should be evaluated by the verification, validation & accreditation (VV&A) process to assure keeping reliability at a desired level. On the other hand, due to the explosiveness, the weapons systems development naturally requires to consider safety issues in both the T&E and operational periods. The purpose of this paper is to improve the VV&A process by reflecting the safety requirements therein. To do so, the VV&A process has been analyzed and graphically modeled first and then safety elements have been incorporated effectively. The use of the improved process in the war ships development has also been discussed. Based on the process proposed and the consequent database constructed, the target system can be expected to benefit from reducing development risks while assuring systems safety.

As weapon systems become complex in terms of the scale and functionality, the required time to complete the test and evaluation (T&E) process is inevitably getting longer. However, nowadays the reduction of T&E period becomes one of the core targets in the weapon systems acquisition programs. This is because the reduced time for T&E process can yield the reduction of defense budget and also faster deployment of the weapon systems, thereby having a competitive edge over rival countries. On the other hand, in weapon systems development the management of reliability, availability, maintainability and safety (RAMS), and risk is considered important to keep competitiveness and thus has been carried out separately. Thus, the objective of this paper is to study on improving the T&E process by integrating the RAMS and risk management process in it. To do so, the related processes are analyzed and modeled first. Then an integrated process model is developed. The resulting model is equipped with the traceability among the data and interfaces that are generated from the T&E and RAMS/risk processes. As a case study, the model developed is applied in tanks development. The effective use of the traceability is expected to reduce the time and cost required to complete T&E process.

Due to the evolution of war fields to the net-centric one, weapon systems have become very complex in terms of both mission capability and implementation scales. In particular, the net-centric war field is characterized by a set of interconnected and independently operable weapon systems. As such, the individual weapon systems are required to meet the interoperability and thus, assuring it has been becoming more crucial even in the early stage of development. Furthermore, the ever-growing complexity of the weapon systems has attracted a great deal of attention on the safety issues in the operation and development of weapon systems. The objective of the study is on how to assure the interoperability for safety-critical weapon systems while maintaining system complexity. To do so, the approach taken in the paper is to consider the interoperability from the early stage of the development. Specifically, the required functions to satisfy the interoperability are developed first. The functions are then analyzed in order to link the safety requirements to the reliability evaluation, which results in the study of quantifying the effects of the safety requirements on the system as a whole. As a result, we have developed a methodology and procedure on how to assure interoperability while applying the safety requirements in the weapon systems development.

최근 현대 무기체계는 최첨단 기술로 인한 무기체계 개발 속도 증가와 획득환경의 다변화와 더불어 이에 대한 위험도 동시에 증가하고 있다. 이에 따라 미국방부는 무기체계의 수명주기를 고려하여 시험평가를 지속 적용토록 강조하고 있다. 따라서 기존의 무기체계 시험평가 프로세스에서 다루는 시스템 설계에 대한 위험 관리 활동의 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 그 중에서도 무기체계 개발의 탐색개발 및 체계개발 단계는 양산에 들어가기 전의 최종 활동으로서 제대로 수행되어야만 초기에 의도한 무기체계 개발의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 위험 관리 활동을 고려한 시험평가 프로세스의 개선사항 도출과 모델링을 통해 무기체계 시스템인 무기체계를 대상으로 적용 및 조정 구축에 대한 내용을 기술하고 있다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 시험평가 시 위험관리에 대한 투자를 통해 전체 프로젝트의 기간 단축 및 비용 절감과 안전성 확보를 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다.

본 논문은 국방 분야 핵심기술 공동연구개발관점에서 국제기술협력의 필요성에 영향을 미치는 요소가 무엇인가를 파악하는 연구이다. 선행연구의 거래비용 이론, 지식기반관점과 기술성숙도 측면에서 가설을 설정하였다. 그리고 국방기술품질원의 국제기술협력 대상기술 선정을 위한 설문조사 결과 분석을 기반으로 다음과 같은 사실을 발견하였다. 첫째, 국방기술의 중요도가 클수록 그 기술에 대한 국제기술협력의 필요성도 커지는 것으로 나타났다. 둘째, 국방기술의 선진국대비 상대적 기술격차가 클수록 그 기술에 대한 국제기술협력 필요성도 커지는 것으로 분석되었다. 마지막으로 국방기술의 기술성숙도가 높을수록 그 기술에 대한 국제기술협력의 필요성은 작아지는 것으로 분석되었다. 이것은 핵심기술 공동연구개발 국제기술협력이 성숙된 기술을 고도화하기 위해 협력하기 보다는 명확한 목표 없이 부족한 자원을 국제기술협력을 통해 확보하려는 인식 때문인 것으로 추정된다. 이러한 분석결과를 토대로 본 연구는 향후 무기체계의 핵심기술 공동연구개발 추진함에 있어 무기체계별 국내 기술수준 및 기술성숙도를 고려하여 추진할 필요가 있고, 선택과 집중의 중점 협력별 국내 기술수준 및 기술성숙도를 고려하여 추진할 필요가 있고, 선택과 집중의 중점 협력분야의 선정이 필요함을 시사하고 있다.

With the recent changes in the environment of weapon systems acquisition, the systems development is becoming more susceptible to a variety of risks. To cope with this situation, US DoD has been emphasizing the importance of constantly applying the test and evaluation (T&E) process throughout the whole life cycle of the weapon systems. In particular, the safety requirements are called for attention while dealing with system risks. To this end, the present paper is aimed at studying the T&E process which incorporates the systems safety in weapon systems development. Analyzing and modeling the relevant processes has made it possible to achieve the objective. As a case study, the model results were applied to the development of unmanned aerial vehicles.