본 연구는 스마트 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS) 기술 개발 및 실증을 위한 산학 과제로서 목포해양 대학교와 삼성중공업이 함께 참여한 연구가 안전하게 실시되어 질수 있도록 안전관리 절차서를 개발하였다. 본 연구에서는 국내 및 국 제해사기구(International Maritime Organization, IMO)의 관련 가이드라인 및 해사 관련법 검토를 거쳐 안전관리 절차서를 개발하였다. 안전관리 절차서는 자율운항선박의 관련 해당 당국과 이해관계자들이 시스템 및 기반 시설에서 시험의 안전 및 환경 보호와 관련하여 적절하게 실시하기 위하여 국제해사기구에서 제시한 자율운항선박 시험을 위한 지침(MSC.1/Circ.1604, Annex : Interim guidelines for MASS trials)의 의거하여 개발 하였다. 개발된 안전관리 절차서는 당직체제로 운항 중인 선박에 항해보조기기로 탑재한 자율운항요소기술을 적용한 시스템의 해상 실증 시험을 위하여, 대한민국 연안의 해양환경보호와 항행 안전을 준수하면서, 관련 시스템의 시험이 안전하고 안정적으로 수행할 수 있도록 개발되었다.

The live fire test has been playing a critical role in evaluating the goals-to-meet of the weapon systems which utilize the power of explosives. As such, the successful development of the test systems therein is quite important. The test systems development covers that of ranges and facilities including system-level key components such as mission control, instrumentation or observation, safety control, electric power, launch pad, and so on. In addition, proper operational guidelines are needed with well-trained test and operation personnel. The emerging weapon systems to be deployed in future battle field would thus have to be more precise and dynamic, smarter, thereby requiring more elaboration. Furthermore, the safety consideration is becoming more serious due to the ever-increasing power of explosives. In such a situation, development of live fire test systems seems to be challenging. The objective of the paper is on how to incorporate the safety and other requirements in the development. To achieve the goal, an architectural approach is adopted by utilizing both the system components relationship and safety requirement when advanced instrumentation technology needs to be developed and deteriorated components of the range are replaced. As an evaluation method, it is studied how the level of maturity of the test systems development can be assessed particularly with the safety requirement considered. Based on the concepts of both systems engineering and SoS (System-of-Systems) engineering process, an enhanced model for the system readiness level is proposed by incorporating safety. The maturity model proposed would be helpful in assessing the maturity of safety-critical systems development whereas the costing model would provide a guide on how the reasonable test resource allocation plan can be made, which is based on the live fire test scenario of future complex weapon systems such as SoS.

The weapon systems development has some distinct characteristics in that a big size of government budget (derived from national tax) has been expended frequently and the completion of the development projects seems to take long. Thus, the impact of the potential changes in the required operational capability on the development activities can induce some type of project risks. As such, proper management of project risk has been one of crucial subjects in the weapon systems development. Although a variety of methods can be considered, an approach based on the test and evaluation (T&E) process has been selected in this paper in order to appropriately handle those potential risks. In the study of the underlying T&E process, the safety consideration (for instance, explosiveness) of weapon systems is also included. To achieve the objective of the paper, a step-by-step procedure is first presented in the analysis of the T&E process. Then, to pursue some enhancement on the process, a set of necessary and useful activities are added in terms of risk and safety management. The resultant process is further analyzed and tailored based on a design structure matrix method. The case study of a tank development is also discusse

Successful development of weapon systems requires a stringent verification and validation (V&V) process due to the nature of the weapons in which continual increase of operational capability makes the system requirements more complicated to meet. Thus, test and evaluation (T&E) of weapon systems is becoming more difficult. In such a situation, live fire tests appear to be effective and useful methods in not only carrying out V&V of the weapon systems under development, but also increasing the maturity of the end users operability of the system. However, during the process for live fire tests, a variety of accidents or mishaps can happen due to explosion, pyro, separation, and so on. As such, appropriate means to mitigate mishap possibilities should be provided and applied during the live fire tests. To study a way of how to accomplish it is the objective of this paper. To do so, top-level sources of hazard are first identified. A framework for T&E is also described. Then, to enhance the test range safety, it is discussed how test scenarios can be generated. The proposed method is based on the use of the anticipatory failure determination (AFD) and multiple event tree analysis (ETA) in analyzing range safety. It is intended to identify unexpected hazard components even in the environment with constraints. It is therefore expected to reduce accident possibilities as an alternative to the traditional root-cause analysis.

New e-navigation strains require new technologies, new infrastructures and new organizational structures on bridge, on shore as well as in the cloud. Suitable engineering and safety/risk assessment methods facilitate these efforts. Understanding maritime transportation as a sociotechnical system allows the application of system-engineering methods. Formal, simulation based and in situ verification and validation of e-navigation technologies are important methods to obtain system safety and reliability. The modelling and simulation toolset HAGGIS provides methods for system specification and formal risk analysis. It provides a modelling framework for processes, fault trees and generic hazard specification and a physical world and maritime traffic simulation system. HAGGIS is accompanied by the physical test bed LABSKAUS which implements a physical test bed. The test bed provides reference ports and waterways in combination with an experimental Vessel Traffic Services (VTS) system and a mobile integrated bridge: This enables in situ experiments for technological evaluation, testing, ground research and demonstration. This paper describes an integrated seamless approach for developing new e-navigation technologies starting with simulation based assessment and ending in physical real world demonstrations.

In weapon systems development, live fire tests have been frequently adopted to evaluate the performance of the systems under development. Therefore, it is necessary to ensure safety in the test ranges where the live fire tests can cause serious hazards. During the tests, a special care must be taken to protect the test and evaluation (T&E) personnel and also test assets from potential danger and hazards. Thus, the development and management of the range safety process is quite important in the tests of guided missiles and artillery considering the explosive power of the destruction. Note also that with a newly evolving era of weapon systems such as laser, EMP and non-lethal weapons, the test procedure for such systems is very complex. Therefore, keeping the safety level in the test ranges is getting more difficult due to the increased unpredictability for unknown hazards. The objective of this paper is to study on how to enhance the safety in the test ranges. To do so, an approach is proposed based on model-based systems engineering (MBSE). Specifically, a functional architecture is derived utilizing the MBSE method for the design of the range safety process under the condition that the derived architecture must satisfy both the complex test situation and the safety requirements. The architecture developed in the paper has also been investigated by simulation using a computer-aided systems engineering tool. The systematic application of this study in weapon live tests is expected to reduce unexpected hazards and test design time. Our approach is intended to be a trial to get closer to the recent theme in T&E community, "Testing at the speed of stakeholder's need and rapid requirement for rapid acquisition."

최근 현대 무기체계는 국방예산 절감과 보다 빠르게 전략화하기 위해 시험평가에 소요 되는 기간을 줄이고자 하고 있다. 이에 따라 기존의 무기체계 시험평가 프로세스 에서 다루는 시스템 설계에 대한 단계별 안전 활동 강화의 필요성 역시 강조되고 있 다. 본 논문에서는 무기체계 획득 프로세스에서 위험 완화의 구성 요소로 확인 (Verification), 검증(Validation) 및 인정(Accreditation) 활동을 고려한 시험평가 프로세 스의 개선사항 도출과 모델링을 통해 무기체계 시스템인 함정 무기체계를 대상으로 적용 및 조정 구축에 대한 내용을 기술하고 있다. 본 연구의 결과를 토대로 시험평가 의 위험요소, 위험평가 데이터의 관리 및 추적 기능을 개선함으로써 향후 M&S기반 획득 시험평가 시 체계 개발 및 운용에서 발생할 수 있는 비용 및 시간을 절감 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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.

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 단계별 안전 활동의 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 그 중에서도 무기체계 개발의 핵심 활동에 해당하는 체계개발 단계는 양산에 들어가기 전의 최종 활동으로서 제대로 수행되어야만 초기에 의도한 무기체계 개발의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 시스템 안전성 요소를 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 기간의 단축 및 비용 절감과 데이터의 관리 및 추적 기능을 개선함으로써 무기체계 개발 후의 안전사고 발생 가능성을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

In this study, the performance of a steel-FRP composite bridge safety barrier was evaluated through the vehicle crash test. Glass fiber and polyester resin were used for FRP. The structural strength performance, the passenger protection performance, and the vehicle behavior after crash were evaluated corresponding to the vehicle crash manual. As the result, A steel-FRP composite safety barrier was satisfied with the required performance.

IAEA 및 국내의 방사성물질 운반 관련 규정에 따라 중·저준위 방사성폐기물 드럼 8개를 운반할 수 있는 IP-2형 운반용기를 개발하였다. IP-2형 운반용기는 낙하시험 및 적층시험을 거친 후 내용물의 유실 또 는 분산과 운반용기 외부표면에서의 방사선량률이 20 % 이상 증가할 수 있는 차폐능력의 상실이 없어야 한다. 본 연구의 목적은 적층시험조건에 대한 시험방법 및 절차를 수립하고 IP-2형 운반용기의 적층조건 에 대한 구조적 건전성을 평가하는데 있다. 운반용기의 원형시험모델을 이용하여 운반용기 중량의 5배 하중으로 24시간 동안 압축하는 적층조건에 대한 시험 및 전산해석을 수행하였다. 적층시험 시 운반용기 의 모서리기둥에서의 변형률 및 변위를 측정하였으며, 측정된 변형률 및 변위는 해석결과와 서로 일치하 였다. 컨테이너 바닥부의 처짐량은 측정이 어렵기 때문에 전산해석 방법으로 구하였다. 모서리기둥의 최 대 변위와 컨테이너 바닥의 최대 처짐은 법규에서 규정하는 허용치에 비하여 낮게 나타났다. 적층시험 전?후에는 운반용기의 외형치수, 차폐체 두께, 볼트토크 등을 측정하였으며, 그 값들을 비교분석한 결과 운반용기는 내용물의 유실 및 분산, 차폐체 두께의 감소가 나타나지 않았다. 따라서 적층시험조건에서 IP-2형 운반용기의 구조적 건전성이 입증되었다.

안전모는 낙하, 비례물에 대한 두부를 보호하는 보호구로 낙하물의 충격을 일부 흡수하여 완화시켜주는 기능을 하고 있다. 안전모 충격 흡수 성능으로 최고전달충격력이 있으나 낮을수록 성능이 좋은 것으로 나타나지만 안전모 제조과정에서 얼마 만큼의 충격이 흡수되는지는 알 수 없었다. 이로 인하여 성능 향상을 위한 충격력의 명확한 제어 가능한 성능 향상의 기준을 잡는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 충격량과 연관된 반발계수로 충격흡수 성능의 정도를 찾고자 하였다. 연구 대상은 시중에서 주로 착용되고 있는 ABS 재질의 안전인증 합격품을 대상으로 선정 하였다. 연구 방법으로는 운동량과 충격량의 이론으로 안전모 충격흡수성능 시험장치를 활용하여 인두에 전달된 충격량을 활용하여 충격흡수시의 반발계수를 구하고, 충격을 흡수치 않을 때를 가정하여 추정 충격력 곡선을 유도하고 충격흡수 전의 추정 최고 전달충격력과 반발계수를 구하여 충격흡수의 성능을 나타내었다. 연구결과 국내 안전인증 H사의 안전모의 최고전달충격력은 4100 N 이였고, 충격흡수 성능은 400 N 으로 약 9 %를 흡수되는 것으로 나타났다.

본 논문에서는 복합소재 방호울타리의 6가지 적층 단면에 대한 충돌시뮬레이션을 실시하여 최적 적층 단면을 결정하 였다. 먼저 6가지 단면 형상에 대하여 설문 조사를 통하여 형상을 결정하였다. 결정된 보 단면에 대하여 6가지 적 층설계를 하였다. 적층에는 CSM, DB, DBT, Roving 섬유를 사용하였다. LS-DYNA를 사용하여 수평 및 3:1 경사에 대한 복합소재 보를 모델링하였다. 직육면체 추 및 원통형 추를 사용하여 낙하 충돌 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이 션결과를 비교 분석하여 최적 적층 단면을 도출하였다.