무기체계 소프트웨어 유지보수 일정 최적화 문제

초록

현대 무기체계는 하드웨어 중심 구조에서 소프트웨어 중심 체계로 전환되면서, 소프트웨어 유지보수의 중요성이 전략적 차원에서 주목받고 있다. 무기체계 소프트웨어 유지보수 일정 최적화 문제는 기술자의 이동 경로와 작업 일정을 동시에 고려해야 하는 복합 최적화 문제로서 NP-Hard 문제에 해당한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 기존의 탐욕 알고리즘(Greedy Algorithm)과 이웃해 탐색(Neighborhood Search) 기법의 한계를 보완하는 블록 기반 휴리스틱(Block-Based Heuristic, BBH) 알고리즘을 제안한다. 연구 방법으로는 무기체계 소프트웨어 유지보수 일정계획 문제를 기술자 경로 및 일정 문제(Technician Routing and Scheduling Problem, TRSP)로 정형화하여 수학적 모형을 구성한 후, 제안한 알고리즘을 적용한 모의실험(Simulation)을 수행하였다. 실험 결과, 기존 연구와 동일한 데이터 구조를 적용한 비교 실험에서는 기존 기법 대비 목적함수 값이 9.1%에서 13.1%까지 개선되는 것으로 나타났으며, 실제 무기체계 유지보수 일정 데이터를 적용한 실험에서는 초기해 대비 최선해가 12.6%에서 최대 64.6%까지 개선되는 성과를 확인하였다. 본 연구의 학문적 기여는 TRSP 문제에 블록 기반 탐색구조를 도입함으로써 탐색 공간을 효율적으로 분할하고 해의 수렴 안정성을 향상한 데 있다. 또한 실무적으로는 종합 군수 지원체계 등 무기체계 유지보수 환경에 적용함으로써 제한된 인력과 자원하에서 유지보수 운영 효율성을 제고하고, 무기체계 가동률 향상에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.

키워드