A study on the temperature guidelines of weapon systems test & evaluation in the coastal environment of the Korean peninsula

Information Science Society ᄒ ᅡ ᄃ ᅦᄋ ᅵᄐ ᅥᄌ ᅥ ᆼᄇ ᅩᄀ ᅪᄒ ᅡ ᆨᄒ ᅬᄌ ᅵ 2017, 28

6)

1437–1445

한반도 연해안지역 환경시험기준의 테일러링을 위한 온도기준 설정에 관한 연구 ^†

ᄋ

ᅲᆫ성현

¹

²

³

⁴

123국방기술품질원 ·⁴동양대학교 경영학과

ᄌ ᅥ

ᆸᄉ ᅮ 2017ᄂ ᅧ ᆫ 10ᄋ ᅯ ᆯ 20ᄋ ᅵ ᆯ, ᄉ ᅮᄌ ᅥ ᆼ 2017ᄂ ᅧ ᆫ 11ᄋ ᅯ ᆯ 15ᄋ ᅵ ᆯ, ᄀ ᅦᄌ ᅢ ᄒ ᅪ ᆨᄌ ᅥ ᆼ 2017ᄂ ᅧ ᆫ 11ᄋ ᅯ ᆯ 21ᄋ ᅵ ᆯ

요 약

ᄒ ᅪ

ᆫᄀ ᅧ ᆼᄉ ᅵᄒ ᅥ ᆷᄋ ᅴ ᄆ ᅩ ᆨᄌ ᅥ ᆨᄋ ᅳ ᆫ ᄉ ᅵᄒ ᅥ ᆷᄃ ᅢᄉ ᅡ ᆼ ᄌ ᅦᄑ ᅮ ᆷ ᄋ ᅵ ᄉ ᅮᄆ ᅧ ᆼᄌ ᅮᄀ ᅵ ᄌ ᅮ ᆼ ᄀ ᅧ ᆩᄋ ᅳ ᆯ ᄉ ᅮ ᄋ ᅵ ᆻᄂ ᅳ ᆫ ᄒ ᅪ ᆫᄀ ᅧ ᆼᄋ ᅦ ᄂ ᅩᄎ ᅮ ᆯ ᄃ ᅬᄋ ᅥ ᆻᄋ ᅳ ᆯ ᄄ ᅢ ᄌ ᅥ ᆼᄉ ᅡ ᆼᄌ ᅥ ᆨᄋ ᅵ ᆫ ᄀ ᅵ ᄂ

ᅳ

ᆼᄋ ᅳ ᆯ ᄉ ᅮᄒ ᅢ ᆼᄒ ᅡ ᆯ ᄉ ᅮ ᄋ ᅵ ᆻᄃ ᅩᄅ ᅩ ᆨ ᄉ ᅥ ᆯᄀ ᅨ ᄌ ᅦᄌ ᅩᄃ ᅬᄋ ᅥ ᆻᄂ ᅳ ᆫ ᄌ ᅵᄅ ᅳ ᆯ ᄉ ᅵᄒ ᅥ ᆷ ᄑ ᅧ ᆼᄀ ᅡᄒ ᅡᄂ ᅳ ᆫ ᄀ ᅥ ᆺᄋ ᅵᄃ ᅡ. ᄇ ᅩ ᆫ ᄂ ᅩ ᆫᄆ ᅮ ᆫᄋ ᅳ ᆫ ᄒ ᅡ ᆫᄇ ᅡ ᆫᄃ ᅩ ᄋ ᅧ ᆫᄒ ᅢᄋ ᅡ ᆫᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨᄋ ᅦ ᄉ

ᅥ ᄋ ᅮ ᆫᄋ ᅭ ᆼ ᄒ ᅡ ᆯ ᄀ ᅮ ᆫ ᄉ ᅮᄌ ᅡ ᆼᄇ ᅵᄋ ᅴ ᄋ ᅮ ᆫᄋ ᅭ ᆼᄒ ᅪ ᆫᄀ ᅧ ᆼᄌ ᅩᄀ ᅥ ᆫᄋ ᅦ ᄃ ᅢᄒ ᅡ ᆫ ᄋ ᅩ ᆫ ᄃ ᅩᄉ ᅵᄒ ᅥ ᆷᄋ ᅴ ᄉ ᅥ ᆯᄀ ᅨ ᄀ ᅵᄌ ᅮ ᆫᄋ ᅳ ᆯ ᄌ ᅦᄋ ᅡ ᆫᄒ ᅡ ᆫᄃ ᅡ. ᄋ ᅩ ᆫ ᄃ ᅩᄀ ᅵᄌ ᅮ ᆫᄋ ᅳ ᆫ ᄀ ᅪᄃ ᅩᄒ ᅡᄀ ᅥ ᄂ

ᅡ ᄀ ᅪᄉ ᅩᄒ ᅡᄌ ᅵ ᄋ ᅡ ᆭᄀ ᅦ ᄒ ᅡ ᆸᄅ ᅵᄌ ᅥ ᆨᄋ ᅳᄅ ᅩ ᄉ ᅥ ᆯᄀ ᅨᄃ ᅬᄋ ᅥᄋ ᅣᄒ ᅡᄂ ᅳ ᆫ ᄃ ᅦ ᄇ ᅩ ᆫ ᄋ ᅧ ᆫᄀ ᅮᄋ ᅦᄉ ᅥᄂ ᅳ ᆫ ᄒ ᅡ ᆫᄇ ᅡ ᆫᄃ ᅩ ᄒ ᅢᄋ ᅡ ᆫᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨᄋ ᅦᄉ ᅥ ᄀ ᅡᄌ ᅡ ᆼ ᄃ ᅥᄋ ᅯ ᆻᄃ ᅥ ᆫ ᄌ ᅵ ᄋ

ᅧ ᆨᄀ ᅪ ᄀ ᅡᄌ ᅡ ᆼ ᄎ ᅮᄋ ᅯ ᆻᄃ ᅥ ᆫ ᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨᄋ ᅳ ᆯ ᄀ ᅵᄌ ᅮ ᆫ ᄋ ᅳᄅ ᅩ ᄀ ᅩᄋ ᅩ ᆫ ᄆ ᅵ ᆾ ᄌ ᅥᄋ ᅩ ᆫ ᄋ ᅦ ᄃ ᅢᄒ ᅡ ᆫ ᄃ ᅡᄋ ᅣ ᆼᄒ ᅡ ᆫ ᄇ ᅢ ᆨᄇ ᅮ ᆫ ᄋ ᅱᄇ ᅧ ᆯ ᄇ ᅡ ᆯᄉ ᅢ ᆼᄇ ᅵ ᆫᄃ ᅩᄅ ᅳ ᆯ ᄌ ᅦᄉ ᅵᄒ ᅡᄋ ᅧ ᄉ ᅡᄋ ᅭ ᆼᄀ ᅮ ᆫ ᄋ

ᅵ ᄉ ᅥ ᆫᄐ ᅢ ᆨᄒ ᅡ ᆯ ᄉ ᅮ ᄋ ᅵ ᆻᄃ ᅩᄅ ᅩ ᆨ ᄒ ᅡ ᆫᄃ ᅡ. 1904ᄂ ᅧ ᆫᄇ ᅮᄐ ᅥ 2015ᄂ ᅧ ᆫᄁ ᅡᄌ ᅵ ᄒ ᅡ ᆫᄇ ᅡ ᆫᄃ ᅩ 28ᄀ ᅢ ᄋ ᅧ ᆫᄒ ᅢᄋ ᅡ ᆫ ᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨ ᄀ ᅪ ᆫᄎ ᅳ ᆨ ᄌ ᅵᄌ ᅥ ᆷᄋ ᅴ ᄀ ᅵᄋ ᅩ ᆫ ᄌ ᅡᄅ ᅭ ᄅ

ᅳ ᆯ ᄇ ᅮ ᆫᄉ ᅥ ᆨᄒ ᅡ ᆫ ᄀ ᅧ ᆯᄀ ᅪ 1ᄀ ᅢᄋ ᅯ ᆯ ᄀ ᅵᄌ ᅮ ᆫ ᄋ ᅳᄅ ᅩ ᄀ ᅡᄌ ᅡ ᆼ ᄃ ᅥᄋ ᅮ ᆫ ᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨᄋ ᅳ ᆫ ᄑ ᅩᄒ ᅡ ᆼ, ᄀ ᅡᄌ ᅡ ᆼ ᄎ ᅮᄋ ᅮ ᆫ ᄌ ᅵᄋ ᅧ ᆨᄋ ᅳ ᆫ ᄉ ᅵ ᆫᄋ ᅴᄌ ᅮᄅ ᅩ ᄒ ᅪ ᆨ ᄋ ᅵ ᆫᄃ ᅬᄋ ᅥ ᆻᄃ ᅡ. ᄒ ᅡ ᆫᄇ ᅡ ᆫ ᄃ

ᅩ ᄒ ᅢᄋ ᅡ ᆫ ᄒ ᅪ ᆫᄀ ᅧ ᆼᄋ ᅦᄉ ᅥ ᄀ ᅩᄋ ᅩ ᆫ ᄀ ᅪ ᄌ ᅥᄋ ᅩ ᆫ ᄋ ᅴ 1% ᄇ ᅡ ᆯᄉ ᅢ ᆼᄇ ᅵ ᆫᄃ ᅩᄀ ᅡ ᆹᄋ ᅳ ᆫ ᄀ ᅡ ᆨᄀ ᅡ ᆨ 37.7°Cᄋ ᅪ -23.7°Cᄅ ᅩ ᄎ ᅮᄌ ᅥ ᆼᄃ ᅬᄋ ᅥ ᆻᄃ ᅡ. ᄋ ᅡᄋ ᅮ ᆯ ᄅ ᅥ ᄉ ᅡ ᆼ ᄃ

ᅢᄉ ᅳ ᆸ ᄃ ᅩ, ᄑ ᅮ ᆼᄉ ᅩ ᆨ, ᄐ ᅢᄋ ᅣ ᆼᄇ ᅩ ᆨ ᄉ ᅡᄅ ᅳ ᆯ ᄑ ᅩᄒ ᅡ ᆷᄒ ᅡᄂ ᅳ ᆫ ᄀ ᅩᄋ ᅩ ᆫ ᄀ ᅪ ᄌ ᅥᄋ ᅩ ᆫ ᄋ ᅴ ᄋ ᅵ ᆯᄌ ᅮᄀ ᅵᄑ ᅭᄃ ᅩ ᄌ ᅦᄉ ᅵᄒ ᅡ ᆫᄃ ᅡ.

ᄌ

ᅮᄋ ᅭᄋ ᅭ ᆼ ᄋ ᅥ: ᄀ ᅩᄋ ᅩ ᆫ, ᄇ ᅡ ᆯᄉ ᅢ ᆼᄇ ᅵ ᆫᄃ ᅩᄀ ᅡ ᆹ, ᄌ ᅥᄋ ᅩ ᆫ, ᄒ ᅡ ᆫᄇ ᅡ ᆫᄃ ᅩ ᄋ ᅧ ᆫᄒ ᅢᄋ ᅡ ᆫ, ᄒ ᅪ ᆫᄀ ᅧ ᆼᄉ ᅵᄒ ᅥ ᆷ.

1. 서론 ᄌ

ᅡᆼ비의 사용, 운송 및 보관하는과정에서 장비는환경적 요소 특히 온도의 영향을받는다. 지표면에서 ᄇ

ᅡᆫ사되는 일사량이나 가열된지면으로부터의 장파장 복사, 공중으로 흡수되는장파장 복사, 하늘과 구름 ᄃ

ᅳ

ᆼ으로부터 산란되는 일사량, 장비 주변 공기의 온도분포, 그리고 바람과 난기류로부터 발생하는 통풍에 여

ᆼ향을받는다 (MIL-HDBK-310). 특히 고온에 노출되는 장비는열전도나 열용량 등의 영향을받는데 ᄌ

ᅡᆼ비의 물리적 특성과 노출유형 (최악은지표면에서 직사광을 바로 받는경우) 등에 따라 장비의 반응 ᄐ

ᅳᆨ성은다양하다.

ᄄ

ᅡ라서 장비가 출하·운송·운용되고 보관및 폐기될때까지 장비의 전수명 주기동안 노출될 온도 등의 ᄀ

ᅵ후 요소를장비의 설계단계부터 합리적으로 반영하는것은장비의 설계 및 운용과정에 매우 중요한 절 ᄎ

ᅡ라고 할 수 있다. 즉한반도의 기후환경에 적합하지 않는과도한 기준을적용할 경우 예산의 낭비를 ᄎ

ᅩ래할 수 있으며, 미흡한 기준을적용할 경우 장비의 신뢰성 저하로 작전운용성능에 심각한 문제를유 ᄇ

ᅡᆯ 할 수 있다. 특히 무기체계는기후요소의 평균치보다극치에 영향을절대적으로 받기 때문에 온도를

†

ᄋ ᅵ ᄂ ᅩ ᆫᄆ ᅮ ᆫᄋ ᅳ ᆫ 2015 ᄆ ᅵ ᆫᄀ ᅮ ᆫ ᄀ ᅵᄉ ᅮ ᆯᄒ ᅧ ᆸᄅ ᅧ ᆨᄉ ᅡᄋ ᅥ ᆸ (Civil-Military Technology Cooperation Program)ᄋ ᅴ ᄌ ᅵᄋ ᅯ ᆫ ᄋ ᅳᄅ ᅩ ᄉ ᅮᄒ ᅢ ᆼᄃ ᅬ ᆫ ᄋ

ᅧ ᆫᄀ ᅮᄋ ᅵ ᆷ (No. 15-DU-UNI-04).

1

(52851) ᄀ ᅧ ᆼᄂ ᅡ ᆷ ᄌ ᅵ ᆫᄌ ᅮᄉ ᅵ ᄃ ᅩ ᆼᄌ ᅵ ᆫᄅ ᅩ 420, ᄀ ᅮ ᆨ ᄇ ᅡ ᆼᄀ ᅵᄉ ᅮ ᆯᄑ ᅮ ᆷᄌ ᅵ ᆯᄋ ᅯ ᆫ , ᄀ ᅮ ᆨ ᄇ ᅡ ᆼᄀ ᅵᄉ ᅮ ᆯᄑ ᅮ ᆷᄌ ᅵ ᆯᄋ ᅯ ᆫ , ᄉ ᅥ ᆫᄋ ᅵ ᆷᄋ ᅧ ᆫᄀ ᅮᄋ ᅯ ᆫ .

2

(42037) ᄃ ᅢᄀ ᅮ ᄀ ᅪ ᆼᄋ ᅧ ᆨᄉ ᅵ ᄉ ᅮᄉ ᅥ ᆼᄀ ᅮ ᄃ ᅩ ᆼᄋ ᅯ ᆫ ᄅ ᅩ 28ᄀ ᅵ ᆯ 52-8, ᄀ ᅮ ᆨ ᄇ ᅡ ᆼᄀ ᅵᄉ ᅮ ᆯᄑ ᅮ ᆷᄌ ᅵ ᆯᄋ ᅯ ᆫ , ᄉ ᅥ ᆫᄋ ᅵ ᆷᄋ ᅧ ᆫᄀ ᅮᄋ ᅯ ᆫ .

3

(42037) ᄃ ᅢᄀ ᅮ ᄀ ᅪ ᆼᄋ ᅧ ᆨᄉ ᅵ ᄉ ᅮᄉ ᅥ ᆼᄀ ᅮ ᄃ ᅩ ᆼᄋ ᅯ ᆫ ᄅ ᅩ 28ᄀ ᅵ ᆯ 52-8, ᄀ ᅮ ᆨ ᄇ ᅡ ᆼᄀ ᅵᄉ ᅮ ᆯᄑ ᅮ ᆷᄌ ᅵ ᆯᄋ ᅯ ᆫ, ᄉ ᅥ ᆫᄋ ᅵ ᆷᄋ ᅧ ᆫᄀ ᅮᄋ ᅯ ᆫ.

4

ᄀ ᅭᄉ ᅵ ᆫᄌ ᅥᄌ ᅡ: (36040) ᄀ ᅧ ᆼᄇ ᅮ ᆨ ᄋ ᅧ ᆼᄌ ᅮᄉ ᅵ ᄑ ᅮ ᆼ ᄀ ᅵᄋ ᅳ ᆸ ᄃ ᅩ ᆼ ᄋ ᅣ ᆼᄃ ᅢᄅ ᅩ 145, ᄀ ᅧ ᆼᄋ ᅧ ᆼᄒ ᅡ ᆨᄀ ᅪ ᄀ ᅭᄉ ᅮ. E-mail: [email protected]

ᄇ

ᅵ롯한 대부분의 기후 요소를설계요소로 반영하고자 할 때 장비가 노출되는환경에서의 최고값과 최저 ᄀ

ᅡ

ᆹ에 대한 분포는매우 중요하다.

화

ᆫ경시험에 대한 기존연구는 Kim 등 (2002)이 동아시아 지역을 대상으로 온도시험에 대한 기준 서

ᆯ정을 연구하였고, Moon 등 (2016)은 한반도 내륙의 온도에 대한 환경시험 기준을 제시하였고, Kim 등 (2017)은 한반도 주변 해역의 염분과 해수온도에 대한 환경시험 기준을 제시하였다. KS C 0214 (2007)에서는 고온과 저온에 대한 매우 완화된 환경시험 기준을 제시하고 있어, Moon 등 (2016)의 결과를참조하여 개정되어야 할 것으로 사료된다. 소지역별 자기회귀모형을적용한 연구에는 Lee (2015)가 있고, 세계적으로는 환경시험 표준서인 MIL-STD-810G (2014)와 그 데이터 북 (data book)인 MIL-HDBK-310 (1997) 등이 있다.

ᄇ

ᅩᆫ연구에서는한반도 연안 지역의 고온과 저온의 발생빈도를 분석하여 연안지역 고온과 저온환경시 ᄒ

ᅥ

ᆷ 설계 기준값을제안한다. 연안지역에 대한 기상청의 1시간 간격 기온데이터를 이용하여 한반도 연 ᄋ

ᅡᆫ 지역에서 가장 추웠거나 가장 더웠던 가혹한 1개월을결정하고 가혹했던 1개월의 발생빈도값을고온 미

ᆾ 저온기준값으로 제안한다. 이 방법을채택한 이유는우리나라 무기체계의환경시험기준으로 인용하 ᄀ

ᅩ 있는 MIL-STD-810의 통계적근거가 되는 MIL-HDBK-310에서 채택하는방법과 동일한 절차이기 ᄄ

ᅢ문이다. 사용군의 혼돈을 줄이고 MIL-HDBK-310 기준과 비교하기 용이한 장점이 있다. 남한지역은 ᄉ

ᅩ

ᆨ초, 강릉, 동해, 삼척, 울진, 포항, 울산, 부산, 진주, 창원,여수, 목포, 군산, 완도, 진도, 보령, 서산, ᄋ

ᅵᆫ천, 제주, 울릉도 등 20개 지역을대상으로 최대 1904년부터 2015년까지, 북한지역은선봉, 김책, 원 ᄉ

ᅡᆫ, 함흥, 청진, 해주, 남포, 신의주 등 8개 지역을대상으로 1973년부터 2015년까지 우리나라의 기상청 ᄋ

ᅵ 보유한 자료를이용하였다.

2. 해안 지역의 고온

2.1. 최고기록 ᄋ

ᅮ리나라 해안 지역에서 관측된 최고 기온은 1994년 7월 포항에서 기록된 38.5℃이고, 당시 포항 ᄋ

ᅴ 월평균기온은 29.4℃이고 최저기온은 23.3℃였다 (Table 2.1과 Figure 2.1). 이 기온은 Moon 등 (2016)이 연구한 대구의극최고 기온인 40℃, 월 최고 평균기온인 30.4℃가 발생한 시기와 일치하며 대 ᄀ

ᅮ의 극고온 및 월평균기온에 대비하여 각각 1.5℃ 및 1℃ 낮은값이다. 본연구에서는한반도 연해안 ᄌ

ᅵ역에서 가장 가혹한 고온한 달을기록한 지역으로 포항으로 결정한다.

Table 2.1 Top 10 average high temperature by month(1971∼2015)

Rank City Average (℃) Maximum (℃) Date

1 Pohang 29.4 38.5 1994.7

2 Jeju 29.1 37.1 1975.8

3 Changwon 29.0 38.4 1990.8

4 Jinju 29.0 38.6 2012.8.

5 Ulsan 29.0 38.4 2010.8

2.2. 발생빈도값

1994년 7월 한 달 동안 포항에 대한 기상청 (data.kma.go.kr) 자료에는 01시에 26건, 02시에 15건, 04시에 1건 등 총 42건의 자료가 결측되어 702건의 자료만관측되었으나 결측치 발생시간대가 대체로 이

ᆯ중 저온이 발생하는 시간이므로 결측치를평균이하의 임의의 기온값으로 대체하여도 고온발생빈도

ᄀ ᅡ

ᆹ에 영향을 미치지 않는다. Table 2.2는 1994년 7월 포항지역의 발생빈도값이다. 표에서 보는 바와 ᄀ

ᅡ

ᇀ이 한반도 해안 지역에서 운용할 장비의 1% 고온발생빈도값은 37.7℃로 대구의 1% 발생빈도값 보 ᄃ

ᅡ 1℃ 낮다. 본연구에서는 MIL-HDBK-310과 같이 1% 발생빈도값을해안지역의 고온환경시험 기준 ᄋ

ᅳ로 제안하며 해안지역 1% 고온 일변동과관련된기후 요소값은 Table 2.3과 같이 제시한다. 참고로 ᄋ

ᅧᆫ해안 지역의 세계 고온 1% 발생빈도값은이란 아바단 지역의 페르시아만 항구에서 발생한 48℃이다 (MIL-HDBK-310).

Figure 2.1 Temperature distribution during the Korea’s hottest month (Pohang, 1994.7)

Table 2.2 Percentile high temperatures (℃) for the hottest month of coastal/ocean region in Korea (Pohang, July 1994)

% 1 5 10 max

Nonparametric estimates (℃) 37.7 35.7 34.5 38.5

Table 2.3 Daily cycle of temperature and other elements associated with the 1-percent high temperature value for the coastal/ocean region, Pohang, Korea

LST Temperature(℃) R.H.(%) Wind speed (m/s) Sol. Rad. (W/m

)

1 29.3 81 2

2 28.8 81 2

3 28.5 82 2

4 28.4 82 2

5 28.2 82 2

6 28.0 82 2 14

LST Temperature(℃) R.H.(%) Wind speed (m/s) Sol. Rad. (W/m

)

7 28.6 79 2 147

8 29.2 76 2 339

9 31.2 74 3 536

10 33.2 69 3 700

11 34.9 64 3 836

12 36.1 61 3 928

13 36.8 60 3 944

14 37.4 59 3 900

15 37.7 58 3 803

16 37.6 60 3 667

17 37.4 62 3 836

18 36.2 64 3 297

19 34.8 68 3 128

20 32.8 72 2 14

21 31.7 76 2

22 31.2 78 2

23 30.6 79 2

24 30.0 81 2

3. 해안 지역 저온 (남한)

3.1. 최저기록 ᄋ

ᅮ리나라 (남한) 해안지역의 월평균최저기온은 1982년 1월 서산에서 기록된 -2.1℃으로 내륙지역인 ᄋ

ᅣᆼ평의 월평균최저기온 -12.4℃보다 10.3℃ 높다. 해안지역의극최저 기온은 1922년 2월 강릉에서 기 ᄅ

ᅩ

ᆨ된 -21.4℃이고, 그 다음에는 1982년 1월 서산에서 기록된-21.3℃이다. 이는양평에서관측된 극최저 ᄀ

ᅵ온인 -32.6℃에 비하여 11℃ 이상 높은기온이다 (Moon 등, 2016). 본연구에서는 해안지역 최저기 오

ᆫ 분석대상으로 월 평균기온이 가장 낮고 기온관측건수가 충분한 서산지역을 분석 대상으로 선택한 ᄃ

ᅡ. 참고로 Table 3.1에서 울릉도의 최저기온 -23.3℃는 1940년 2월 2일 21시에관측된기온으로 같은 ᄂ

ᅡ

ᆯ 18시와 22시에관측된기온이 각각 -2℃와 -3.8℃임에 비추어보면 측정 오류로 판단되어확인이 필요 ᄒ

ᅡ다.

Table 3.1 The lowest 5 areas of average low temperature(℃) of the coastal area in Korea(1971∼2015) Rank City average temp. min. temp. max. temp. n Date

1 Seosan -2.1 -21.3 9.8 666 1982.1

2 Kangreung -1.4 -19.0 11.8 186 1931.1

3 Kangreung -0.7 -19.3 15.8 186 1915.1

4 Ulreungdo -0.4 -23.3 7.6 115 1940.2

5 Kangreung 1.9 -21.4 14.6 168 1922.2

3.2. 발생빈도값

1982년 1월 한 달 동안 서산 지역의 시각별 기온자료에는 01시와 02시의 모든자료를비롯하여 04시 14건, 05시 2건의 기록이 결측되어 있다. 본 연구에서는이를추정하여 저온백분위수를구하였다. 시 ᄀ

ᅡ

ᆨ별 기온이 정규분포를 따른다는 전제하에 01시와 02시의 결측치는 12시와 03시 관측치의 평균값과 ᄑ

ᅭ준편차를각각 평균하여 발생한 난수를적용하고, 04시와 05시의 결측치 또한 각 시각에서관측된값 ᄃ

ᅳ

ᆯ의 평균과 표준편차 이용하여 발생된난수를활용하여 결측치를추정하였다. Figure 3.1은결측치 추

저

ᆼ 후 히스토그램이며 Table 3.2는주요 백분위수에 대한 저온발생빈도값이다. 참고로 연해안 지역의 ᄉ

ᅦ계 저온환경시험 기준은결빙 현상이 발생되지 않아서 작전 운용이 가능한 지역을 대상으로 설정하 ᄂ

ᅳᆫ데, 이런 조건을만족하는 곳은알라스카 앵크리지 항구 지역으로 1, 5, 10, 20% 백분위 저온은각각 -34, -28, -25, -22℃이다 (MIL-HDBK-310).

Figure 3.1 Temperature distribution during the coldest month in Korea (Seosan, Jan. 1982)

Table 3.2 Percentile low temperatures (℃) for the coldest month of coastal/ocean region in Korea (Seosan, Jan.

1982)

% 1 5 10 min

Nonparametric estimates (℃) -13.1 -9.7 -8.2 -21.4

4. 해안 지역 저온 (북한)

4.1. 최저기록 보

ᆫ연구에 사용한 북한의 기상데이터는 3시간 간격으로관측된 것이다 (Table 4.1). 연안 지역의 월 펴

ᆼ균최저 기록은 2001년 1월의 신의주로 -10.3℃이며, 극최저기온은 1996년 4월과 1997년 3월 남포에 ᄉ

ᅥ관측된-29.8℃이지만 3월과 4월의 값이어서 신뢰할 수 없다 (Table 4.2).

4.2. 발생빈도값 및 장기극값 보

ᆫ연구에서는 3시간 간격으로관측된신의주의 2001년 1월 자료 (Figure 4.1)를이용하여 비모수적 ᄇ

ᅡᆼ법으로 발생빈도값을추정한 결과 발생빈도값은 Table 4.3과 같다.

Table 3.3 Daily cycle of temperature and other elements associated with the 1-percent low temperature value in coastal/ocean regions, Seosan, Korea

LST Temperature(℃) R.H.(%) Wind speed (m/s) Sol. Rad.(W/m

)

1 -12 80 3

2 -11 79 3

3 -12 79 3

4 -13 79 2

5 -12 81 2

6 -12 81 2

7 -12 81 2

8 -12 81 2

9 -12 81 3

10 -10 75 3 Negligible

11 -9 69 3 during these

12 -7 63 3 conditions

13 -7 60 4

14 -6 61 4

15 -6 59 4

16 -7 62 4

17 -7 65 4

18 -9 69 3

19 -9 72 3

20 -9 75 3

21 -10 78 3

22 -10 78 3

23 -11 79 3

24 -11 80 3

Table 4.1 Number of observations by hour and basic statistics for temperature (Sinuiju, Jan. 2001)

LST Average temp. Std. Dev. Min. temp. Max. temp. n

3 -11.7 7.0 -22.1 9.2 30

6 -13.6 5.6 -23.4 -4.7 29

9 -13.4 5.6 -24.9 -4.5 29

12 -9.2 5.1 -18.0 -1.5 30

15 -6.9 5.4 -17.0 -0.5 30

18 -7.4 5.5 -18.5 -0.3 28

21 -9.5 5.4 -20.9 -2.1 30

24 -11.0 5.6 -21.7 -1.9 31

5. 결론 ᄒ

ᅡᆫ반도에서 운용될 무기체계의환경시험기준을설정함에 있어 전세계를 운용 대상으로 하는 미국의 화

ᆫ경시험 기준을수정 없이 동일하게 적용하면, 일반적으로 한반도의환경요소에 대비하여 과도한 규격 ᄋ

ᅳᆯ적용하게 되므로 체계 개발 및 조달 비용이 증가한다. 본연구에서는한반도 연해안의 고온 및 저온 화

ᆫ경시험 기준을제시하였다. 가혹한 1개월 기준으로 고온 및 저온지역을선정한 결과 한반도 고온지 ᄋ

ᅧ

ᆨ은 포항, 저온지역은남한이 서산, 북한이 신의주로 나타났다. 연해안 지역의 고온과 저온의 1% 발 새

ᆼ빈도값은각각 37.7℃와 -23.7℃로 추정된다. 아울러 상대습도, 풍속, 태양복사를 포함한 고온 및 저 ᄋ

ᅩᆫ 일주기표도 제시하였다. 한반도의환경조건에 부합한 무기체계를설계기준으로 채택하고환경 시험 ᄀ

ᅵ준을설정할 경우 개발비용과 조달비용 및 운영 유지 비용이 절감될 것으로 기대된다.

Table 4.2 Lowest temperature ranking in coastal/ocean regions, N. Korea

Rank City Average temp. Min. temp. Max. temp. n Date

1 Sinuiju -10.3 -24.9 9.2 237 2001.01

2 Sunbong -7.1 -25.0 9 98 1976.01

3 Chungjin -5.2 -25.2 5.7 221 1983.02

4 Hamhung -5.0 -26.0 10 98 1976.01

5 Haeju -2.8 -24.3 10.2 225 1996.02

6 Kimchaek -0.9 -25.7 7.5 220 1995.02

7 Wonsan 1.6 -25.3 14.7 218 1991.12

8 Nampo 4.0 -29.8 14.3 243 1997.03

9 Nampo 8.4 -29.8 20 234 1996.04

10 Nampo 13.0 -26.7 22.8 243 1996.10

Figure 4.1 Temperature distribution during the coldest month in N. Korea (Sinuiju, Jan. 2001)

Table 4.3 Percentile low temperatures (℃) for the coldest month of coastal/ocean region in Korea (Sinuiju, Jan.

2001)

% 1 5 10 min

Nonparametric estimates (℃) -23.7 -21.2 -18.9 -24.9

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6)

1437–1445

A study on the temperature guidelines of weapon systems test & evaluation in the coastal environment of

the Korean peninsula ^†

Songhyun Yun

¹

²

³

⁴

123Defense Agency for Technology and Quality

4Department of Management, Dongyang University

Received 20 October 2017, revised 15 November 2017, accepted 21 November 2017

Abstract

This paper suggests a temperature guidance which must be addressed in the prepa- ration of specifications for military equipment used in ocean/coastal environment of the Korean peninsula. It would often be costly to design materiel to operate under the most extreme environmental conditions ever recorded. Therefore, military plan- ners usually accept equipments designed to operate under environmental stresses for all the time except a certain small percentage of the time. In this study, an 1-percent frequency of occurrence is recommended. Pohang and Shineiju are chosen to represent the hottest and coldest regions, respectively, based on surface weather observations among 28 costal regions from 1904 to 2015. The 1st and 99th percentile temperatures for Pohang and Shineiju are 37.7°C and -23.7°C, respectively. Diurnal cycles, including solar radiation, relative humidity and wind-speed are also provided.

Keywords: Environment test, frequency of occurrence, Pohang, Shineiju, temperature design criteria.

†

This research was supported by the Civil-Military Technology Cooperation Program funded by the Defense Acquisition Program Adminiatration (No. 15-DU-UNI-04).

1

Senior researcher, Defense Agency for Technology and Quality, 420, Dongjinro, Jinju, 52851, Korea.

2

Senior researcher, Defense Agency for Technology and Quality, 52-8, 28 Dongwonro, Suseong-gu, Daegu, 42037, Korea.

3

Researcher, Defense Agency for Technology and Quality, 52-8, 28 Dongwonro, Suseong-gu, Daegu, 42037, Korea.

4

Corresponding author: Professor, Department of Management, Dongyang University, Youngju 36040,

Korea. E-mail: [email protected]