무기 토론방
미해군의 승조원 줄이기 마법 HSI
내공이라고는 쥐뿔도 없고 구글링으로 연명하는 회원입니다.
이게 그 결과 입니다.
이렇게 말이죠.
(이미 버지니아 급 핵잠수함에 사용된 설계 기법이라 신선하게 다가오지는 않네요)
일단 운용 인원을 49명에서 19명으로 칼질 했습니다.
이 기술과
이 기술 덕분에 소수의 인원이 배 전체를 조종할 수 있게 됬습니다.
따라서 이런 통합 합교에서 소수의 인원이 배의 일거수 일투족을 관리 하게 됬습니다.
이 그림이 대표적인 임무 분석을 통해 임무 통합을 통한 인원 칼질의 예입니다.
VLS 자동화
닷 자동화
해상 보급함과 정렬 자동화
헬기 이착함 자동화
고속단정 적재와 하역 자동화
뭔지는 모르겟지만 이것도 자동화 입니다.
데미지 컨트롤시 인원도 역시 극적으로 감소했습니다.
함내 화재시 자동 소화가 됩니다.
요밑에 줌월트는 만 4천톤에 승조원은 147명인데 그보다 훨씬 작은 인천함은 승조원이 120~140명 되니 무능한 해군 out 이라는 말이 자주 나와서(꼭 누굴 지칭하는건 아닙니다. 하지만 대다수 분들의 논조가 이러해서 요약을 한겁니다.) 미 해군은 어떻게 순양함 크기의 배를 꼴랑 150여명의 인원으로 굴리나 조사를 해봤습니다.
일단 비밀 회원님들에게 한가지 질문을 드리겠습니다.
배의 승조원을 줄일려면 자동화 기기로 배를 떡칠 해야 하나요?
답은 반은 정답이고 반은 오답입니다.
미국이 LCS에 40~50명 태우고, 줌 월트에 147명을 태워서 굴리는 마법을 한번 까보겠습니다.
지금부터 나오는 내용은
Human Systems Integration and Crew Design Process Development in the Zumwalt Destroyer Program
A Case Study in the Importance of Wide Collaboration
John Hagan
Bath Iron Works
Paper prepared for the
Committee on Naval Engineering in the 21st Century
Transportation Research Board
2011
문서와
Three principles of human-system integration
ALAN HOBBS
SJSU Foundation/NASA Ames Research Center
BERNARD ADELSTEIN
NASA Ames Research Center
JOHN O’HARA
Brookhaven National Laboratory
CYNTHIA NULL
NASA Langley Research Center
Reducing Manpower for a Technologically Advanced Ship
이문서를 참조 및 번역입니다.
HSI란 NASA에서 우주 개발시 안전 및 개발사업에서 효율적인 인원 관리 및 분배를 위해 진행된 일종에 사회 연구 결과입니다.
여기서 Boohr이라는 분이 Human System Integrate에서 임무의 복잡도에 따라 총 6단계의 시스탬 분류를 했습니다.
이렇게 사람과 시스탬간에는 이런 계층 구조를 이루고 있다고 분석을 하였습니다. 이를 이용 개발 계획이나 시스탬 운용을 계층 구조를 이용에 아주 세세하게 나누었고 이를 기반으로 human factor 분석하는 겁니다.
human factor는 말 그대로 인간의 불안전함이 시스탬에 끼치는 영향들을 지칭하는 겁니다.
이 factor를 Boohr 씨는 3가지로 분류 했습니다.
Question 1: Are task demands compatible with human capabilities and characteristics?
간단 요약 : 이 일이 사람손이 필요 합니까?
Question 2: Has the system been designed to cope with the inevitability of human error?
간단 요약 : 사람이 사고를 치면 이 시스탬이 처리 할 수 있습니까?
Question 3: Does the system take advantage of unique human capabilities?
간단요약 : 이 시스탬이 인간의 능력보다 우수합니까?
이 3가지 기준으로 human factor를 구분 합니다.
NASA에서 제안한 이 임무 분석과 human factor 연구를 이용한 효율적 시스탬 운영에 당연히 미 국방부에도 관심을 가지고 좀 더 연구를 하여 아예 가이드 라인을 제시합니다. 또한 여기에 그치지 않고 임무의 효율성을 위한 무기 설계에 적용도 하기 시작합니다.
이 가이드 라인을 기준으로 여러 무기체계의 자동화와 인력 절감과 임무 효율성 증대에 성공을 합니다.
대표적으로 버지니아 핵 잠수함이 ergo라는 가상의 인간 모델을 이용 인체공학적인 설계를 한것이 있겠네요 시시콜콜한게 너무 많지만 이 글의 주제와는 동떨어지니 스킵하겠습니다.
그럼 이제 우리의 주인공 줌월트의 HSI를 보겠습니다.
일단 미군은 Sailor System Specification (S3)이라는 이름의 승조원에 대한 설계를 합니다.
승조원과 배의 임무에 필요 한 것일 이렇게 총 4부분으로 나누어서 설계에 반영하게 됩니다.
하지만 설계도중 고민해야 할 점이 있는데요
얼마나 적절하게 임무의 단계를 설정 할 것인가?
이 문제는 개발을 하면서 자연히 해결이 됬습니다.
어느 정도까지의 효율성 증대를 할 것인가?
이 문제는(사실상 인원이 달린 문제) 상당수 임무를 통합형 콘솔과 무인화로 때웠습니다.
Comprehensive flow down
이 문제는 이렇게 해결 하기로 했습니다.
그럼 이제 HSI의 기본인 임무를 분석 하기 시작합니다.
미군은 기존의 DDG 설계법에서 벗어나 HSI를 적용하면서 기존의 임무와 개발을 이렇게 최대한 단순화 한 모델로 개발을 시작 했습니다. 그리고 이 모델을 기반으로 개발 업무를 효율적으로 분배를 합니다.
그 다음으로 진행한것이 바로 임무를 논리적으로 분석하여 계층구조로 일일이 분해를 하는 작업입니다.
바로 이렇게 나누는 겁니다. 일단 여기에 사람이 몇명 들어가느냐는 나오지 않습니다. 컴퓨터 논리회로 다루듯이 임무를 쪼개고 쪼갠 임무들이 어떻게 유기적으로 결합되어 전체 시스탬을 이루는지를 분석 하는 단계 입니다.
그 다음 단계로 이렇게 쪼갠 임무에 필요한 인원을 대입 하고 컴퓨터 프로그램으로 시뮬레이션을 합니다.
이렇게 산출된 결과를 바탕으로 여러가지 모델에 대입을 합니다.
대표적으로 견시 모델, 데미지 컨트롤 모델, 총 승무원 모델 이렇게 3가지 모델에 대입을 합니다.
이 모델이 넣어서 가장 최적의 승무원이 몇명인지 산출 하는 겁니다.
이게 그 결과 입니다.
이 과정중에서 다수의 인원이 필요한 임무를 통합하여 소수의 인원이 관리하게 만들거나, 무인화를 하는등 다양한 방법의 인력 절감에 대한 체계적인 수치를 제시를 하고 이를 바탕으로 배 설계를 하는 겁니다.
또한 미리 함선중 함교의 목업을 만들어 연구원과 실제 운영 주체간의 긴밀한 human factor 연구를 같이 합니다.
이렇게 말이죠.
또한 아까 언급 햇다 시피 임무의 효율성을 고려한 인체공학적 설계를 3D 설계 툴을 이용하여 설계를 합니다.
(이미 버지니아 급 핵잠수함에 사용된 설계 기법이라 신선하게 다가오지는 않네요)
이런 인력 절감 모델을 기반으로 이제 다양한 자동화와 인력 절감 결과가 나오기 시작합니다.
일단 운용 인원을 49명에서 19명으로 칼질 했습니다.
이 기술과
이 기술 덕분에 소수의 인원이 배 전체를 조종할 수 있게 됬습니다.
따라서 이런 통합 합교에서 소수의 인원이 배의 일거수 일투족을 관리 하게 됬습니다.
이전같으면 수많은 사람이 필요 했지만요.
이 그림이 대표적인 임무 분석을 통해 임무 통합을 통한 인원 칼질의 예입니다.
줌월트는 견시를 오만가지 센서로 떡칠을 해서 사실상 거이 무인 견시 체제입니다.
특히 여기서 인원이 극적으로 감소 했습니다. 210명이 해야 할일을 34명이서 할 수 있게 됬습니다.
VLS 자동화
닷 자동화
해상 보급함과 정렬 자동화
헬기 이착함 자동화
고속단정 적재와 하역 자동화
뭔지는 모르겟지만 이것도 자동화 입니다.
문 같습니다.
참 그림은 못 구했는데 줌월트 함포인 AGS도 무인 포탑입니다.
데미지 컨트롤시 인원도 역시 극적으로 감소했습니다.
각종 센서를 떡칠 하였고 또한
함내 화재시 자동 소화가 됩니다.
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추가 사항
배 자체 뿐만 아니라 아군 항구에 정박시 다양한 기술을 이용해서 선박 보급도 최적화 시켰습니다.
즉 전체 시스탬을 통째로 새로 짠 셈인거죠.
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이렇듯 줌월트 설계시 이미 세밀한 연구과 시뮬레이션의 결과를 통해 최적화된 인원수를 정해 놓고 거기에 맞게 자동화 장비를 말 그대로 떡칠을 하는 것이고 설계도 인체공학적으로 설계를 하는 겁니다.
그냥 장비만 많이 쑤셔 넣는게 아니라 넣는 것도 이유를 가지고 넣습니다.
정말 아주 이상적인 설계법으로 미국은 줌 월트를 설계 한 셈인고 LCS도 비슷한 과정으로 설계 배치를 하고 있습니다.
하지만 정말 중요한 문제를 설계자들이 놓쳤습니다. 바로 이렇게 자동화로 떡칠을 하니 가격이 폭증한겁니다. 아시다시피 줌월트의 가격은 31억 달러입니다. LCS가격도 만만치 않죠
이덕분이 미국이 149명으로 만 4천톤 배를 굴릴 수 있습에도 불구하고 다시 알레이 버크 급 이지스 구축함으로 회기 했습니다.
또한 이런 모델링으로 최적의 인원을 구해서 실제 함을 건조해서 그 인원 수 대로 인원을 태웠고 바로 문제가 터졌죠. 과도한 인원 칼질로 인해 과한 피로 누적과 1인에게 떨어지는 과중한 업무로 인한 스트레스, 배의 과한 복잡도 상승입니다.
결국 LCS는 컴퓨터과 설계자가 도출한 인원을 초과해서 운영을 하게 됬습니다.
줌월트의 개발에서 우리가 배울점은 우리도 무기를 개발할때 HSI 설계 모델을 도입하는 것이고 배우지 말아야 할 점은 단순 컴퓨터 시뮬레이션으로 도출한 최적의 인원수를 맞추기 위해 신기술을 대폭 도입은 패가 망신이며 절대 그 인원수 대로 배가 정상적으로 운행이 될리가 없다 입니다.
인천함 HSI 모델로 설계해서 140명 인원 막말로 60명 까지 칼질 할 수 있습니다.
하지만 24척 도입은 커녕 8척 정도 근근히 도입을 할 수 있을 정도로 가격이 폭증하는건 생각하셔야 합니다.
다만 차기 함정 KDDX는 이 HSI 모델을 도입해 설계 하는 것을 진지하게 고려해보는게 어떨까 싶습니다.
줌월트 네줄 요약
1. 미국은 차기 ddg 설계할때 기존 ddg 보다 우월해 지고 싶음
2. HSI라는 모델을 이용해서 최적화된 인원을 산출 함
3. 이 인원에 맞게 돌리기 위해 각종 자동화 장치로 떡칠을함
4. 근대 배값이 폭등해서 흐앙 주금
HSI 요약
1. NASA가 우주개발 연구에서 효율적인 연구 개발과 좀더 높은 신뢰성이 필요해 사회연구시작
2. Boohr 이라는 분이 시스탬 복잡도를 기준으로 계층구조로 6단계로 나눔
3. HSI의 세가지 휴먼 펙터 기준으로 임무를 철저히 분석
4. 분석 결과를 이용 자동화를 할지 말지, 어떤 임무를 어떻게 통합을 할지, 임무에 필요한 인원이 몇명인지 산출
5. 이를 이용 연구 개발 및 유지 보수에 적극 활용
6. 흐앙 성공
<발제자의 변>
읽고 있는 보고서가 너무 내용이 방대해서 대충 수박 겉할기 식으로 썻습니다.
보고서 원본이 필요하신분은 http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nec/6810Hagan.pdf 요 링크로 타고 들어가서 보시면 됩니다.
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- best엄준호 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-18 23:18:45
- 돈 돈 돈 돈 돈 = 자동화 => 이제 자동화 이야기 꺼내실려면 자동화할 해군예산 부터 따로 편성해야 겠습니다. 의지의 문제가 아니라 돈의 문제가 명확한데 마치 해군이 자동화를 등한시 하는듯한 투의 말을 하시는 분들은 그 근본적인 문제에 대한 해결부터 다루고나서 이야기 하셔야 할듯합니다.
그리고 한가지더 줌왈트는 전시에 절대적으로 우리의 인천급 혹은 각함대 기함정도의 역할을 하는 함정이 아닙니다. 즉 상시적인 위협속에서 활동하는 함정이 아닙니다.
줌왈트는 미국이 필요로 하는 시기와 장소에 파견되는 함정입니다. 그 이외의 상황에서는 극도의 스테레스에 노출되지 않습니다. 줌왈트급 함정이 상시적 전투초계 한다는 말은 들어보지 못했습니다.
하지만 우리는 제1,2 연평해전 대청해전 천안함 피격등의 상황을 겪고 있습니다. 2함대에서 PCC나 FF가 평택을 벗어나는 순간부터 전투의 시작입니다. 언제 어디서 어떤식의 도발이 있을지 모릅니다.
군인이기에 당직근무 스는 것이 당연한것이긴 하지만 태평양 건너면서 적의 도발이 없는 상황속의 당직근무와 언제 어디서 뭐가 나타날지 모르고 정말 호전적인 미치광이들이 주적이라 안심할 수 없는 상태속의 당직근무는 같다고 볼 수 없습니다.
이러한 점이 다른데 어디서 얼만큼 칼질 햇는데? 너희는 뭐하냐? 요런식의 비아냥 지양해 주셧으면합니다. LCS 대려다가 우리 2함대 FF 작전 나가는 대신 한번 뛰어보라 하면 좋겠습니다. 그때도
그정도 인원으로 연안해역에서 전투 초계를 할 수 있을지...
본인 주장에 대해 제대로 공부하시고 토론 하셧으면 좋겠다고 생각합니다. 일단 본인 생각을
막 주장하다 아님말고 식의 발뺌은 같이 토론하는 자로 하여금 정말 힘빠지게 합니다.
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- 관대한 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-22 00:41:11
- 다만, 앞으로 우리나라 경제가 발전해서 해군에게 '돈'은 더 줄 가능성은 있지만, '인력'을 더 줄 가능성은 매우 낮다고 봅니다.
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- 관대한 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-22 00:38:00
- 구축함 부족하면, 새로 구축함을 만드는 것도 해결 방법이지만, 훈련함을 만드는 것도 해결 방법 중의 하나이지요.....
훈련함이래도 전시에는 공군이 연습기도 동원하듯이 사용될 것이니 전력에서 완전히 빠지는 것도 아니고, 헬기 플랫폼 역활도 할 수 있을 테니....
게다가 소말리아 등 국제활동에 구축함 나가서 생기는 공백을 줄일 수 도 있으니까 괜찮을 듯 한데...
한정된 자원-예산과 인력을 어디에 먼저 배분할 것인지는 당사자들이 많이 고민할 문제지요.
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- 관대한 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 20:06:53
- 저는 연습함이나 훈련함 (혹은 연습함 겸용 저강도 분쟁함) 도입이 필요하다고 봅니다만, 과거의 토론에서 의외로 해군출신들이 반대를 하셔서 많이 당황했었습니다.^^
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- 플랭커 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 16:22:38
- 림팩은 당연히 좋은 함정을 보내야지요. 림팩은 전시 경험을 가장 잘 할 수 있는 연합훈련입니다. 대공훈련도 할 것이고, 대공방어훈련도 할 것인데, 당연히 좋은 함정 보내서 경험을 잘 쌓게 해주어야죠.
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- 플랭커 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 16:18:11
- 동감입니다. 함정을 건조할 때부터, 미국처럼 저렇게 과학적인 방법으로 인원을 어떻게 산정할 것인지 고려되지 않고 있죠. 일단 함정 톤수를 개략적으로 정하고, 그 안이 이것 저것 다, 잡아 넣으려고 하죠.
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- Ralph (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 00:41:59
- 부디, 여긴 이러니 우리도 되겠네..라고 밀어부치지 마시고,
해당사항이 있나 없나, 운용조건이 무엇이 차이 나는지 확인 하고 태클 다시기 바랍니다.
연습함 없어서, 순항훈련이나 림팩 갈때마다 당대 제일 좋은 전투함 보내고, 그래서 나는 구멍은 다른 함들이 며칠씩 출동 뛰는게 우리 해군입니다.
KD-1,2,3...쭉쭉 뽑아내니 해군만 배 불러터지는걸로 보입니까?
물론 공군의 노후기 문제 심각한거 저도 잘 압니다.
근데, kd-2,3는 기동함대 소속이고, 얼마전부터 2함대에는 지원이나 나가지만
그전엔 각함대에 헬기 플랫폼은 KD-1..각 함대별로 1척이 전부였습니다.
이제 인천급 나오면서 좀 더 생기겠지요.
2000년대 초반에 DD를 완전 퇴역하면서...각 함대별로 있던 링스가 앉을 수 있던 자리가..함대별 3척의 함정 정도에서...그 이후부터 지금까진 달랑 1척 뿐이 안 된겁니다.
p3c만 대잠전 뛰는거도 아니고, 링스 운용할 플랫폼이 그지경이었다는거죠.
-
- Ralph (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 00:36:28
- 함 당직 인원 설명할려고 적은 내용가지고...말꼬리 잡기나 하면서
머가 그리 대단한 전문가들인척 하는건지도 대체 이해도 안 가고, 휴가, 이발병, 당번병으로 이야기 하신 분들..앞뒤나 좀 생각하면서 토론을 하시던 설파를 하시던 하시는게 좋을 것 같습니다.
돈도 자르고, 인원도 자르고...그러면 무슨 수로 장교/부사관 교육 훈련 시키고 유지 합니까?
자동화 참 좋지요. 멀티 펑셔널 참 좋습니다.
그럼 교육 훈련 기간 늘어나고 비용도 늘어나죠.
상상하는거보다, 수병들이 봐도 단기복무 하는 장교들의 숫자가 상상외로 많습니다.잡을 수 있는 수단도 없으니 그런 순환이 계속 될 수 뿐이 없지요.
부사관들도 장기가 안 되서 나오는 경우도 많이 봤습니다.
그런, 인력수급 형태로 무슨 멀티펑션이 가능할까요?
VLS의 자동화, 앵커운용 자동화, 해상보급등...의 예보다 더 중요한건 출동시 각 당직 시간의 운용인원의 숫자를 줄이는 것이고, 예시를 든 것들은 운용인원의 감축으로 발생하는 것에 대한 대처 방안으로 보는게 맞습니다.
헬기이착함 운용의 자동화는 우리 해군 같은 경우 상시적으로 운용되는 직별도 아니니 3직제에 해당사항이 없는거나 마찬가지고,
단정 적재 자동화의 경우도 웰독 모양을 가지지 않는 우리 해군함정모양으로 봐도 해당사항 없지요.
embarkation platform은 제가 이해하기론 현문에 해당하는 거 같은데,
줌왈트처럼 특이한 형태의 선체가 아닌, 일반적인 전투함들의 경우 현문 그냥 내면 됩니다.
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- Ralph (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-21 00:15:28
- 서방 함정도 지원부도 있고 휴가도 갑니당...혹은
서방 함정은 이발 어떻게 하냐고 하신 분들은 왜 조용하신지...
이런 내용 생각은 해보셨나요?
설명 해주면 머해요.
서방함정은..선진국은..미군은...이런 이야기만 하지요.
그러면서, 천안함이 어떻고...참 말은 잘 하죠.
이러니, 배 타보고 그러라고 하는 말 나오는겁니다.
하긴, 인천함 나오기 전에 주포 밑엔 대형식당 들어간다고 며칠 우긴 양반도 있었는데...
포 밑에 RS룸 들어가는게 정상이라고 해도 헛소리 한다며 우기기도 했지요.
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- hawkeye5 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-20 19:40:25
- 와~~~~~정말 입이 벌어집니다. 미군은 장성급 되면 거의 왠만한 대기업 사장 쌈싸먹을 정도의 경영 마인드와 조직화 기법을 가진다고 했는데 정말 대단합니다.
논란은 있겠지만 이런 절감 기법이 설계 단계에서 적극 반영되어야 하는데 그런 전통이 약한 한국군에서는 사실 상당히 힘든 부분이기도 하지요...
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- 한 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-07-20 04:42:54
- 대책없는 군복무 단축? 해군에서 병 비중은 크지 않습니다. 해군의 인력 문제는 90년대 부터이고 그때부터 줄기차게 2000~3000명 증원해달라 한겁니다. 제가 있었던 모방어전대도 방위병 수십명이 하던 업무를 방위병제도가 없어지자 현역 20명으로 대체 해버렸습니다. 거의 20년 전부터 발생된 문제고 함정과 항공기 증가에 따른 인력 수요는 더이상 신형 함정과 항공기 도입에 따른 부대를 창설해도 운용할 인원이 없을 상황입니다. 해군이 함정 인원 감축을 한다 하지만 실상은 제대로 채우지도 못하는 T.O 조차 줄인다는거죠
