조선소/해군 등 함정공학 분야에 종사하는 설계전문가를 대상으로 개발된 '시스템공학 기본(Fundamental of systems engineering)' 강의자료로 시스템공학 전반에 대한 이론과 실습으로 구성되어 개념설계에 참여하는 전문가에 대한 속성 교육자료입니다. 함정공학이나 특수선설계, 방위사업분야에 관심있는 분에게 유용할 것으로 봅니다. 교육자료는 다음과 같이 구성되었습니다. Day1. SE general Day2. Requirement Development Day3. Requirement analysis and OMOE Day4. Functional analysis and allocation Day5. Design synthesis 1 Day6. Design synthesis 2 Day8. System analysis and control 1 Day9. System analysis and control 2 * Day7은 '통계분석 및 설계최적화'로 자료보다는 실습위주로 운영되어 별도 자료는 없습니다. * 자료 관련 문의사항 있으시면 jwpark1@gmail.com으로 연락 바랍니다.

1. Day 5
Design SynthesisDesign Synthesis
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)
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2. Ⅰ D a y 4 B r i e f R e v i e wD a y 4 B r i e f R e v i e w
Ⅱ 물 리 아 키 텍 처
Ⅲ 기 능 / 물 리 매 트 릭 스Ⅲ 기 능 / 물 리 매 트 릭 스

3. 기능분석 및 할당 활동은 선행 정의된
요구조건의 논리적 시퀀스 구성 작업임
요구조건요구조건 분석분석
시스템분석시스템분석//
통제통제
요건루프
프로세스
입 력
요구조건의 논리적 시퀀스 구성 작업임
요구조건 분석 단계에서 누락될 수 도
있는 기타 요구조건 식별 또는 수정
기능분석기능분석//할당할당
설계조합설계조합
프로세스
검증
설계루프
있는 기타 요구조건 식별 또는 수정
함정의 경우 Total Ship 관점에서 전 방위적인 기능분석 및 할당 적용 필요
프로세스
출 력
함정의 경우 Total Ship 관점에서 전 방위적인 기능분석 및 할당 적용 필요
잘못된 요구조건 또는 누락된 요구조건 식별(요건분석 Back Loop)
설계목적 외에도 승조원수/운용유지비 추정, 교육훈련(손상복구 등) 계획설계목적 외에도 승조원수/운용유지비 추정, 교육훈련(손상복구 등) 계획
수립에 활용시 효과 기대됨
한번 작성된 Total Ship Functional Analysis는 재활용(수정/보완) 계속 보장

4. 설 계 조 합설 계 조 합 (( 11 ))설 계 조 합설 계 조 합 (( 11 ))
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)

5. 교육중점
설계 합설계 합 세세 이해이해설계조합설계조합 프로세스프로세스 이해이해
• 물리아키텍처 요구조건요구조건 분석분석
시스템분석시스템분석//
통제통제
프로세스
입 력
• 기능/물리 매트릭스
• 요구조건 할당표(RAS) 보완
기능분석기능분석//할당할당
설계조합설계조합검증
요건루
프
설계루
프
요구조건 할당표(RAS) 보완 설계조합설계조합
프로세스
출 력
검증
기대효과
기능분석기능분석 및및 할당할당 결과를결과를 토대로토대로 한한 물리아키텍쳐물리아키텍쳐 개념개념 및및 작성방법작성방법 이해이해기능분석기능분석 및및 할당할당 결과를결과를 토대로토대로 한한 물리아키텍쳐물리아키텍쳐 개념개념 및및 작성방법작성방법 이해이해
기능분석기능분석 및및 할당할당 단계단계 도출된도출된 요구조건요구조건 할당표의할당표의 확장확장 방법방법 이해이해

6. 설계조합
기능분석 및 할당 단계 산출물인 기능아키텍처를 기반으 전체적인 시스템의 설계기능분석 및 할당 단계 산출물인 기능아키텍처를 기반으로 전체적인 시스템의 설계
프로세스의 일부로 물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스를 개발하는 활동(Day 5)
( )
물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스기능분석/할당
아키텍처 기반 최적 대안 선정을 위한 분야별 대안연구(절충분석)를 통해 설계해결책
도출(Day 6)
System
System
물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스기능분석 할당
y
Segment
Segment
Subsystem
Subsystem
Component
Component

7. Requirements Analysis
WHAT
Synthesis
WHOWHAT
Functional Analysis
HOW
WHO

8. 물 리물 리 아 키 텍 처아 키 텍 처물 리물 리 아 키 텍 처아 키 텍 처
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)

9. 물리아키텍처 (Physical Architecture : Product Breakdown Structure)
시스템을 구성하는 물리적 계층구조(Physical Hierarchy)
요구조건분석
SYSTEM
장비체계구성 (PHYSICAL HIERARCHY)
SYSTEM
직접
분할/할당
** 요구조건요구조건 분석결과로부터분석결과로부터 직접직접,,
HWCI1 HWCI6HWCI5HWCI4HWCI3HWCI2
분할/할당
기능 분석
또는또는 기능분석기능분석 결과를결과를 토대로토대로
PBSPBS 작성작성
FUNCTION
1
FUNCTION
6
FUNCTION
7
FUNCTION
10
기능구조 (FUNCTIONAL ARCHITECTURE)
FUNCTION
2
FUNCTION
3
FUNCTION
4
FUNCTION
8
FUNCTION
9
FUNCTION
5
FUNCTION
11

10. 구구 분분 System Breakdown HierarchySystem Breakdown Hierarchy
가능성검토
개념설계
기본설계
상세설계/
함 건조

11. PBS 작성 예 : 항공수송/항공기/정보/전기자동차
* 권용수, “신 시스템엔지니어링 입문”, 아이워크북, 2010

12. PBS 작성 예 : 육군 ATACMS
* 아주대학교, 유도무기 시스템에 적용한 모델기반 시스템 엔지니어링 프로세스

13. 수상함정 물리계층구조(PBS) 예

14. 잠수함 물리계층구조(PBS) 예
Level 1Level 1
Level 2Level 2
Level 3Level 3
Level 4Level 4

15. 기 능기 능 // 물 리물 리 매 트 릭 스매 트 릭 스기 능기 능 // 물 리물 리 매 트 릭 스매 트 릭 스
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)

16. 기능/물리 매트릭스(Functional/Physical Matrix)
기능아키텍처와 물리아키텍처 사이의 맵핑으로 할당된 아키텍처가 선행 정의/분석된기능아키텍처와 물리아키텍처 사이의 맵핑으로 할당된 아키텍처가 선행 정의/분석된
요구조건(기능/성능/인터페이스 등)을 충족하는지 체계적으로 검토하는 수단
* 권용수, “신 시스템엔지니어링 입문”, 아이워크북, 2010

17. 수상함 기능/물리 매트릭스 작성 예

18. 요구조건 할당표(RAS : Requirement Allocation Sheet) 보완
기능분석 단계-설계조합 통한 상세 재검토 사항을 RAS에 재할당 보완
요구 건요구조건
번호
(UR No.)
요구조건 기능분석 및 할당 결과
장비식별
장비명 요구사양
• 1 동시 5개의 표적을 자함 및 연합/ • 표면탐색R/D
•표적 동시 5개
1
적 수상전투단(SAG)을
• 1. 동시 5개의 표적을 자함 및 연합/
합동자산으로 탐지 가능해야 한다
• 5. 표적정보는 자함 무장에 3분 이내
입력되어야 한다.
• 6. 자함 무장의 장전여부를 확인할 수
• 표면탐색R/D,
통신장비
(LINK-00 )
• 전투체계
추적, 합동/연합
링크 제공
•3분 이내 표적정보
입력 가능 및 무장
장전 여부 원격확인1
적 수상전투단( )을
격멸할 수 있어야 한다.
자함 무장의 장전여부를 확인할 수
있어야 한다.
• 7. 자함 유도탄을 동시 3기 발사 가능
하여야 하며, 5인치급 함포는 분당
100발 발사가 가능해야 한다.
• 유도탄, 5인치
함포
장전 여부 원격확인
가능
• 유도탄 동시 3발
발사 가능 및 5인치
함포는 분당 100발
* 아주대학교, 유도무기 시스템에 적용한 모델기반 시스템 엔지니어링 프로세스
…..
함포는 분당 100발
발사 가능
… … … … …

19. 설계조합 단계 초기 물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스 작성 중요
기능분석/할당 산출물인 기능아키텍처를 기초로 요구조건 충족여부 계속 확인기능분석/할당 산출물인 기능아키텍처를 기초로 요구조건 충족여부 계속 확인
* 검토 중 오류 또는 누락사항 발생시 기능아키텍처 재검토 또는 요구조건 변경 가능
<Day 5><Day 5>
<Day 4><Day 4>
물리아키텍처 기능/물리 매트릭스는 설계조합 단계 후기 대안연구(절충분석)를
<Day 4><Day 4>
물리아키텍처, 기능/물리 매트릭스는 설계조합 단계 후기 대안연구(절충분석)를
위한 기초를 제공(Day 6)
분야별(기본/선체 추진/보기 전투체계 등) 대안조합(Design Set) 도출분야별(기본/선체, 추진/보기, 전투체계 등) 대안조합(Design Set) 도출
CAE, M&S등 전산도구 활용 설계 자동화 및 최적화 적용시 시너지 기여

20. 다기준 의사결정법(Multi-Criteria Decision Making Theory)
• 분야별 Analysis of Alternatives (AOA)
대안분석(Analysis of Alternatives) 및 종합
• 성능지수(VOP) 할당 및 PIDO에 의한 설계조합

21. 실습과제실습과제 W k h tW k h t실습과제실습과제 WorksheetWorksheet
• 과제 1 : 수상함 PBS 작성
• 과제 2 : 수상함 기능/물리 매트릭스, 요구조건 할당표 작성
제출일 :
참여자 :
전평단전평단 함정기술처함정기술처 소령소령 박진원박진원1212년년 함정기술처함정기술처 SESE 자체교육자체교육(7.10 ~ 8. 3)(7.10 ~ 8. 3)
제출기한 : 7.26(목) 17:10분전까지

22. 실습과제(1) : “수상함 PBS 작성 (추진체계, 무장체계)”
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23. 실습과제(2) : “수상함 기능/물리 매트릭스, 요구조건할당표(RAS) 작성”
Day4 과제 2 참조
요구조건
번호 요구조건 기능분석 및 할당 결과
장비식별
(UR No.) 장비명 요구사양
2
해상에서 고체화물
수송이 가능해야 한다.
… … … … …