제4차 산업혁명이란 기존 제조업에 최첨단 정보통신기술(ICT)을 융합하여 국가 제조 경쟁력을 향상시키기 위한 제조업 혁신 개념이다. 제4차 산업혁명의 핵심은 초연결성과 초지능성을 통해서 소비자의 니즈를 충족하는 것이며, 스마트 팩토리 가 대표적인 사례이다. 스마트 팩토리는 고객 개개인의 니즈를 반영하여 제품을 적시 생산하여 적시에 공급하는 대량맞춤전략을 추구하고 있다.
스마트 팩토리는 가상물리시스템에 의해서 대량맞춤전략이 가능하다. 가상물리 시스템(CPS)이란 물리적 시스템과 사이버 시스템이 네트워크로 연결된 하나의 지 능형 통합시스템을 말한다. 즉, 물리적 공간에서 획득된 데이터를 가상공간에서 인 공지능(AI), 빅데이터 등을 활용하여, 최적의 해법을 물리적 공간으로 피드백하여 사물들을 통제 및 제어하는 시스템이다.
가상물리시스템의 장점은 가상공간에서 실시간 다양한 정보에 의해서 최적의 생 산계획을 제공하므로 물리적 공간의 시행착오를 감소시키고, 신속한 공정 프로세 스 변경, 생산관련 의사결정이 혼란 없이 빠르게 결정된다. 즉 고객의 다양한 니즈 에 맞는 제품을 빠른 시간 내에 최소의 비용으로 유연하게 생산할 수 있다. 본 연구는 제4차 산업혁명의 가상물리시스템(CPS) 개념을 미래 전투부대 편성에 적용하여, 신속하고 다양하게 변하는 적의 형태에 대응하는 맞춤형 부대를 편성하 는데 목적이 있다. 스마트 팩토리는 고객의 니즈가 수시로 바뀌어도 실시간 물리 적 공간에 있는 제조 시설 제어가 가능하듯이, 미래 전투부대도 시시각각 변화하 는 적과 전투를 수행할 수 있도록 융통성 있는 부대 편성이 요구된다. 다음은, 가상물리시스템의 개념을 적용한 미래 전투부대 편성 절차이다.
첫째, 물리적 공간의 부대 구성 요소(METT+TC, 구속 조건 등)를 가정하고 각 요소의 전제조건을 설정하였다.
둘째, 물리적 공간의 감시·정찰(Perception) 요소와 타격(Action) 요소를 디자인하는 단계이다. METT+TC 등을 고려하여 편성하고자 하는 부대의 물리적 공간의Total Perception과 Total Action을 정의하였다.
셋째, 개별 무기체계 요소별 특성과 능력을 고려하여, Perception 및 Action 분야에서 여러 가지 대안을 구상하였다. 여러 가지 대안 중에서 부대편성의 적합성을 고려하여 해당 무기체계의 소요량을 결정하였다.마지막으로, 감시·정찰 요소와 타격 요소가 중복되는 항목은 감시·정찰 소요량을 기준으로 총 소요량을 결정하면 맞춤형 부대 편성이 완료된다
