대화력전 수행 절차 및 탐지·사격 모델링을 통한 적 포병체계의 피해 산출 및 도구의 신뢰도 검증 doc_id PCY_201506091156155951_2

대화력전이 성공적으로 수행될 때 나타나는 1차적인 효과는 적 체계 감소 및 사격량의 감소이다. 작전체계 관점에서 보았을 때, 지휘통제, 군수, 방호체계의 파괴 및 마비 또한 적 포병의 기능을 저하시키는 요인이나 본 모델링에선 대화력전의 1차 표적인 적 포병체계와 갱도 파괴에 한정하였다. 그리고 앞서 기술한 대화력전 수행 절차에 입각하였을 때 아군 대화력전 수행임무에 영향을 미치는 요소는 탐지체계 운용률 및 탐지율, 공군임무 가용률, 무장 정확도/파괴율, 포병체계 사격 살상률, 표적처리 및 분배 시간 등이 있다. 대화력전 탐지체계의 고유기능은 적 사격을 적시에(운용률), 정확하게 감지(탐지율)하는 것이고, C4I체계는 정확한 정보를 신속(표적처리시간)하게 처리하여 대응사격임무를 가용부대에 하달(분배시간)하는 것이다. 적 타격체계에 물리적인 손상을 미치는 무기체계의 정확도나 파괴율이 대화력전 수행에 어떠한 영향을 미치는지는 굳이 계산을 하지 않아도 예상 가능하다. 전장환경도 고려를 해야 하는데 UAV는 기상에 따라 출격률이나 탐지성능 등의 차이가 크다. 또 다른 탐지체계인 UAV도 대포병레이더의 탐지논리와 유사하나 UAV의 탐지활동이 있기 위해서는 가용한 UAV가 있는지, 기상에 따라 UAV 이륙이 가능한지의 여부가 필요하고 탐지가 적 사격 이전에 이루어졌는지(노출탐지), 사격 간에 이루어 졌는지(사격탐지)를 구분하여 적용하게 된다. 또한, 모델링 간에는 탐지 능력과 관련한 UAV 제원들을 대부분 생략하고 탐지확률만을 적용하게 된다. 적 사격 이전에는 이동표적에 대한 탐지확률을, 포병사격 간에는 고정표적에 대한 탐지확률을 적용한다. 적지종심팀에 의한 탐지논리는 공개가 적절치 않아서 설명하진 않으나 논리 자체는 UAV와 유사하며 침투율과 생존율을 추가로 고려하였다. 이렇게 탐지자산은 대포병레이더, 군단 UAV, 적지종심팀을 구현하였으며, 정찰위성과 같은 Global ISR, 글로벌 호크, U-2기 등의 전구 탐지자산(Theater ISR)은 본 모델링에서 고려하지 않았다. 앞에서 아군의 대화력전 절차를 단순화하면 탐지-표적처리 및 임무분배-사격이라는 과정으로 구분할 수 있다고 기술하였다. 또한, 표적처리 및 임무분배는 시간 소요라는 단일 변수로 처리하였음을 언급하였으며, 소요시간의 범위는 관련 부서의 자문을 구하였다. 따라서, 본 절에서는 사격 모델링을 중심으로 설명하고자 한다. 아군의 탐지 이후 아군의 대응사격 논리는 ① 탐지결과 및 수단에 따라 표적처리 및 임무하달시간을 생성하고, ② 가용한 대화력전 수행부대를 선택한 후, ③ 해당대화력전 수행부대의 포탄 비과시간을 계산하여 표적처리 및 분배시간과 합산하여 총 처리시간을 구하고, ④ 장사정포 사격 및 이탈시간과 비교하여 적 체계의 취약시간 내 사격이 이루어졌다면, ⑤ 적 포병체계 피해를 계산한다. 아 대화력전 전담부대는 지상군 전담포병대대, X-ATK 공군전력으로 구성되어 있으며 가용 여부에 따라 이들 중 하나가 적 포병체계를 공격한다. 포병의 탄종 선정은 거리별로 구간을 두어 비율을 설정하였는데, 예를 들어 일정거리 이상에서는 일반 고폭탄의 사용빈도가 작아지고 사거리 연장탄 사용량이 증가하는 원리 등을 고려하였다. 이들을 스프레드시트 모델링 관점에서 보면 사격이 가능한 조건, 파괴가 당할 조건 등의 도표를 만들어 각 조건들의 만족 여부에 따라 사격량을 생성하고 파괴여부를 결정하는 방식을 생각할 수 있는데, 이러한 도표들의 생성을 위해 적 장사정포 사격과 관련한 조건 중심에서 논리를 재구성하면 흐름도를 얻을 수 있다. 북한군 장사정포병은 갱도 이탈전에는 아 공군의 갱도 타격에 의한 위험에 1차적으로 직면하게 된다. 갱도 피해가 없으면 갱도에서 진지로 이동하여 사격을 하고 복귀하게 되는데, 사격 간에 아군의 대응사격으로 인해 피해를 받을 수 있다. 피해를 받는 요건은 적 사격시간과 이탈준비까지의 소요시간이 아군의 탐지, 대응임무 하달, 아 무장의 적지 도달시간까지의 소요시간보다 클 때이다. 갱도 이탈 후부터 아군의 탐지 성공으로 선제공격을 받는 때는 이러한 소요시간 비교가 필요 없다. 이 경우, 적 포병은 공격을 받고 임무를 중지한다. 적 장사정포 부대는 아 공군의 Pre-ATO 시행으로 갱도가 파괴되면 일시적으로 사격능력을 상실하게 될 것이다. Pre-ATO는 전쟁 개시 초전 일정기간의 항공임무를 명문화한 기 계획 항공임무명령서로서 적의 갱도를 파괴하는 항공임무를 포함하고 있다. 갱도 파괴의 시점은 언제든지 발생할 수 있으나 갱도 파괴로 인한 장사정포의 갱도 이탈 불가는 갱도 밖에서의 활동 이전에 이루어지는 부분이므로 순서적으로는 맨 앞에 위치하게 된다. 아 공군에 의한 갱도 타격 판단 논리는 같다. 항공임무가 가능하기 위한 조건 생성은 STORM을 이용한 Pre-ATO 분석 간 도출된 항공기 운용률과 난수를 이용하였다. 이륙 이후의 항공기 무장사용에 따른 갱도 타격 판단 또한 명중률과 난수를 적용하고 갱도가 명중하게 되면 장사정포 손실과 일시적인 사격 불능을 적용하였다. 동적 모델링이 제한되는 스프레드시트의 특성상 시간대별로 발사량을 합하였으며 발사량에 따라 명중률을 달리 적용하였다. 북한군 포병은 북한군 170mm 평사포 대대가 총 6회의 임무 중 4회의 임무를 수행하였고 이 중 2회는 고폭탄을, 2회는 화학탄을 사용하였다. 미시행된 2회의 임무 중 1회는 갱도 타격으로 임무가 중지(Disrupted)되었으며 나머지 1회는 생성난수가 북한 포병운용률 범위 내에 있지 않아 미시행된 경우이다. 포병 문수가 감소하는 이유는 아 대화력전 부대의 대응으로 피해를 입었기 때문이며 미시행된 1회의 임무에는 피해가 적용되지 않았다. 아군 탐지경과에서 대포병레이더는 4회를 탐지하였고, UAV는 기상으로 인해 이륙이 취소된 상황이며, 적지 종심팀은 총 3회를 탐지하였다. 탐지센서에 따라 표적처리 및 임무하달 시간을 생성할 수 있다. 6회의 아 대화력전 임무 중 갱도 타격 1회, 한국군 지상군 포병 대응이 2회 이루어졌다. 첫 행에서 적 포병 잔여문수가 최초 18문에서 16.56문으로 감소하였음에도 불구하고 슈터가 없는 것은 X-ATK이 아닌 Pre-ATO 시행에 따른 갱도 타격 피해를 의미하는 것이며 피아 시간 비교에서 아 MLRS 사격임무 시행 시의 소요시간이 적의 이탈시간보다 적어 적 이탈 전에 사격이 가능했음을 의미한다. 제작된 도구의 신뢰도 측정을 위해 기준 시나리오의 STORM 모의결과에서 적 장사정포 체계 및 사격량 감소량을 간이도구와 비교하였다. 여기서 신뢰도란 절대적인 수치의 유사성보다는 경과 측면에서 보여주는 경향성에 비중을 둔 의미이다. 결과를 볼 때 적 장사정포 체계 감소 측면에서 체계수가 30% 이하로 떨어지는 시점은 별 차이가 없었으나 STORM의 경우 초기에 빠르게 감소하다가 그 감소 추이가 완만하게 진행되는 반면, 간이도구에서는 전반적인 감소 경과가 완만하였다. 이러한 차이에 대한 원인은 여러 가지를 유추할 수 있으나 주로 포병체계 모델링 및 피해방식에서 기인한다고 판단하였다. STORM의 경우 포 체계를 문별로 모델링하였으며 이에 따른 피해 묘사는 살상률 및 포탄 피해반경에 따른 파괴의 유무로 나타난다. 반면에 간이도구에서는 포병체계를 포대나 대대단위로 묘사하였으며 피해계산은 피해율로 체계수를 일정부분 감소시킨다.