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OPS04 실습가이드 - 샤헤드·미사일 포화경보 우선순위 대시보드 모의 구현

구 분 실습가이드 [교육용가상자료]

1. 실습 개요

본 실습은 가상 방어지역과 추상 범주의 가상 비행체로 포화경보 우선순위 파이프라인을 미션 단위로 구현하는 과정이다. 미션마다 정답 코드(OPS04_정답코드.md)의 해당 코드를 웹 파이썬 실행기에 붙여 넣어 실행하고, 출력된 수치가 평가 기준을 충족하는지 확인한 뒤 파라미터를 바꿔 보는 도전 과제를 수행한다. 미션별 코드는 서로 독립적이어서 어느 미션부터 실행해도 동작한다. 모든 순위는 '권고'이며 지휘관 승인 절차를 거친다는 점을 실습 내내 유지한다.

과제	OPS04 샤헤드·미사일 포화경보 우선순위 대시보드 모의 구현

난이도·유형	고급 / 코딩형

예상 소요시간	미션 10개, 총 27.5시간

준비물	OPS04_정답코드.md, 웹 파이썬 실행기(numpy·pandas·scipy·scikit-learn·matplotlib 사용 가능), 결과 기록용 문서

2. 진행 방법

• 정답코드 md에서 해당 미션의 코드 블록 전체를 복사해 실행기에 붙여 넣고 실행한다(부분 복사 시 가상 상황 생성 함수가 빠져 오류가 난다).

• 실행 결과를 md의 '실행 결과 예시'와 비교한다. 난수 시드가 고정되어 있어 수치가 같아야 한다(처리시간 ms 값은 실행 환경마다 다르다).

• 도전 과제는 코드 상단의 파라미터(임계값, 가중치, 예산 등)를 바꿔 다시 실행하고 변화와 이유를 기록한다.

• 그래프 글자는 영문, 표·출력은 한글이다. 한글이 깨지면 실행기 글꼴 문제이며 결과에는 영향이 없다.

• 비행체 속도·고도·반사강도는 학습용 임의 값이다. 실제 무기 제원·사거리·부대 위치를 입력하거나 찾아 넣지 않는다. 실제 교전 여부는 교전수칙·지휘계통에 따른다.

3. 미션 진행 요약

미션	난이도·시간	핵심 확인 결과
M1. 샤헤드 자폭드론 및 순항미사일 복합 비행 특성 분석 및 포화경보 데이터 규격 정의	초급
1.5시간	정상 샘플 오류 0건, 주입 오류 5/5 검출
M2. 다방향 동시 침투 항적 데이터 정제 및 센서별 경보 메시지 큐잉 전처리 구현	초급~중급
2시간	메시지 8,100건 -> 융합 보고 3,530건, 오류율 0.00%
M3. 속도·고도·접근 방위각 기반 1차 공중위협 우선순위 산정 알고리즘 구현	중급
2.5시간	긴급 판정 정확도 90.0% (목표 75% 이상 달성)
M4. 핵심 방어자산(지휘소·인프라) 거리 및 도달 예상 시간(TTI) 연계 다차원 위협 평가 고도화	중급
3시간	고도화 재현율 평균 98.9%, 처리 지연 수 ms (목표 200ms 이하)
M5. 방공 유도무기 교전 우선순위 랭킹 및 복합 신뢰도 지수 산출 모듈 구현	중급~고급
3시간	오경보율 13.9% -> 0.0%, 감축률 100%, 등급 일관성 99.4%
M6. 방공 지휘관 결심 지원을 위한 실시간 포화경보 우선순위 대시보드 구현	중급
2.5시간	갱신 처리 수십 ms 이내, 조회 응답 수 ms (목표 달성)
M7. 자동 할당된 교전 순위 재조정 및 긴급 수동 전환을 위한 HITL 승인 절차 설계	고급
3시간	조치 시도 11건 로깅 성공률 100%, 자동 승인 0건
M8. 100기 이상 동시 포화 공격 가상 전장 모의 부하 테스트 및 처리 지연 검증	고급
3.5시간	100->600기(500% 증가) 다운 0건, 유실률 0.00%
M9. AAR 기반 방공 요격 순위 판정 오류 분석 및 위협 가중치 매트릭스 재보정	고급
3시간	시험 상황 정확도 84.9% -> 95.3% (+10.5%p, 목표 달성)
M10. 샤헤드·미사일 포화경보 우선순위 시스템 최종 통합 및 방공작전 브리핑 패키지 완성	최고급
3.5시간	자체 점검 7/7 통과, E2E 성공 5/5, 함수 커버리지 100%

미션 1. 샤헤드 자폭드론 및 순항미사일 복합 비행 특성 분석 및 포화경보 데이터 규격 정의

난이도·시간	초급 · 1.5시간

| 진행 순서 | 1) M1 코드를 실행해 정상 샘플 20건의 검증 결과를 확인한다. 2) 오류 주입 5종이 각각 어떤 규칙에 걸렸는지 표로 정리한다.

3) 데이터 명세 요약표에서 기상·위치오차·통신지연 필드가 포함되었는지 확인한다.

| 확인할 결과 | 정상 샘플 오류 0건, 주입 오류 5/5 검출

스키마 15개 필드 정의 완성도 100%, 미정의 필드(warhead_kg)는 차단됨

도전 과제	SCHEMA에 표적 수(group_size, 1~50) 필드를 추가하고 범위를 벗어난 값을 넣어 검출되는지 확인한다.

제출물	스키마 정의 코드, 데이터 명세서(필드·규칙·허용값표)

미션 2. 다방향 동시 침투 항적 데이터 정제 및 센서별 경보 메시지 큐잉 전처리 구현

난이도·시간	초급~중급 · 2시간

| 진행 순서 | 1) M2 코드를 실행해 전처리 전 메시지 유형별 건수를 확인한다. 2) 중복·반사파·스푸핑·센서 단절 처리 건수를 기록한다.

3) 처리 속도와 오류율이 목표를 넘는지 확인한다.

| 확인할 결과 | 메시지 8,100건 -> 융합 보고 3,530건, 오류율 0.00%

중복 612, 반사파 103 제거, 스푸핑 항적 6개 격리, 정렬 위반 0건

도전 과제	preprocess의 snr_min을 0.25에서 0.45로 올려 실행하고, 정상 메시지 오삭제가 생기는지와 그 이유를 설명한다.

제출물	전처리 코드, 전처리 전후 건수 비교표

미션 3. 속도·고도·접근 방위각 기반 1차 공중위협 우선순위 산정 알고리즘 구현

난이도·시간	중급 · 2.5시간

| 진행 순서 | 1) M3 코드를 실행해 상위 10개 위협 순위표를 확인한다. 2) 유형별 판정 결과에서 오경보가 어느 유형에서 나오는지 찾는다.

3) 그래프에서 도달시간 600초 기준선과 실제 긴급 표적을 비교한다.

| 확인할 결과 | 긴급 판정 정확도 90.0% (목표 75% 이상 달성)

오경보 8건, 대부분 기만체(decoy 7건)에서 발생

도전 과제	TTI_URGENT를 600에서 300으로 바꿔 정확도와 오경보 변화를 기록하고, 임계값 선택의 장단점을 적는다.

제출물	Baseline 코드, 판단 기준 설명과 결과 보고서

미션 4. 핵심 방어자산(지휘소·인프라) 거리 및 도달 예상 시간(TTI) 연계 다차원 위협 평가 고도화

난이도·시간	중급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M4 코드를 실행해 Baseline과 고도화 모델의 재현율·정밀도를 비교한다. 2) 기만·스푸핑 오판 건수 변화를 확인한다.

3) 10초 경과 후 상위 5개의 도달시간과 점수가 다시 계산되는지 확인한다.

| 확인할 결과 | 고도화 재현율 평균 98.9%, 처리 지연 수 ms (목표 200ms 이하)

기만·스푸핑 오판 0건, 스푸핑 의심 6/6건 격리

도전 과제	advanced_rank의 jump_max를 2.0에서 1.1로 낮춰 정상 항적까지 스푸핑으로 잘못 격리되는지 확인한다.

제출물	고도화 모델 코드, 모델 비교표

미션 5. 방공 유도무기 교전 우선순위 랭킹 및 복합 신뢰도 지수 산출 모듈 구현

난이도·시간	중급~고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M5 코드를 실행해 오경보율 감축률과 등급 일관성을 확인한다. 2) 유형별 등급 교차표에서 기만체·스푸핑이 Low로 내려갔는지 본다.

3) 권고 대응 순위표와 자원 부족으로 상급 보고 권고된 건수를 확인한다.

| 확인할 결과 | 오경보율 13.9% -> 0.0%, 감축률 100%, 등급 일관성 99.4%

경보 31건 모두 '승인 대기', 자원 부족 상급 보고 권고 13건

도전 과제	GRADE의 High 기준을 0.70에서 0.85로 올려 등급 분포와 일관성이 어떻게 변하는지 기록한다.

제출물	신뢰도 엔진 코드, 등급 기준표, 권고 대응 순위표

미션 6. 방공 지휘관 결심 지원을 위한 실시간 포화경보 우선순위 대시보드 구현

난이도·시간	중급 · 2.5시간

| 진행 순서 | 1) M6 코드를 실행해 갱신 처리시간과 조회 응답시간을 확인한다. 2) 대시보드 지도에서 P1(빨강) 표적과 지향 자산을 확인한다.

3) 도달시간 분포와 자원 현황 영역이 한눈에 읽히는지 동료와 평가한다.

| 확인할 결과 | 갱신 처리 수십 ms 이내, 조회 응답 수 ms (목표 달성)

P1 13건, P2 20건, 스푸핑 의심 6건 표시

도전 과제	P1 기준(180초)을 120초로 바꾸고, 지휘관이 먼저 볼 표적 수가 어떻게 달라지는지 기록한다.

제출물	대시보드 코드, 화면 캡처와 인지 부하 평가 의견

미션 7. 자동 할당된 교전 순위 재조정 및 긴급 수동 전환을 위한 HITL 승인 절차 설계

난이도·시간	고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M7 코드를 실행해 시나리오의 각 조치가 OK 또는 거부되는 이유를 확인한다. 2) 검토 대기열에서 상신된 보류 항목이 맨 위로 오는지 본다.

3) 감사 로그 위·변조 시험 결과를 확인한다.

| 확인할 결과 | 조치 시도 11건 로깅 성공률 100%, 자동 승인 0건

거부 4건(권한·근거·Low 등급·중복), 위·변조 검출(4번 기록)

도전 과제	scenario에 운용자(OPR-09)가 MODE(수동 전환)를 시도하는 줄을 추가하고, 거부와 로그 기록이 되는지 확인한다.

제출물	승인 워크플로우 코드, HITL 운용 지침(역할·권한·책임 분계선)

미션 8. 100기 이상 동시 포화 공격 가상 전장 모의 부하 테스트 및 처리 지연 검증

난이도·시간	고급 · 3.5시간

| 진행 순서 | 1) M8 코드를 실행해 부하 단계별 처리시간·격리·중복·유실을 확인한다. 2) Fail-safe 시험에서 기능 축소 전환과 긴급 표적 누락 여부를 본다.

3) 그래프에서 처리시간이 예산선 아래인지 확인한다.

| 확인할 결과 | 100->600기(500% 증가) 다운 0건, 유실률 0.00%

예산 0.1ms 강제 시 기능 축소 전환, 긴급 표적 197건 중 누락 0건

도전 과제	inject의 손상 비율을 5%에서 30%로 올려 격리 건수와 유실률이 어떻게 되는지 확인한다.

제출물	스트레스 테스트 코드, 병목·Fail-safe 분석 보고서

미션 9. AAR 기반 방공 요격 순위 판정 오류 분석 및 위협 가중치 매트릭스 재보정

난이도·시간	고급 · 3시간

| 진행 순서 | 1) M9 코드를 실행해 초기 가중치의 오류 원인별 건수를 확인한다. 2) 재보정 전후 시험 상황 정확도를 비교한다.

3) 재발 사례와 운용 대책 문구를 확인하고 YAML 출력을 정리한다.

| 확인할 결과 | 시험 상황 정확도 84.9% -> 95.3% (+10.5%p, 목표 달성)

AAR 지적 오류 재발 1건(근거리 기만체) -> 미달, 운용자 확인 대책 기록

도전 과제	격자에 w_cls 1.5를 추가하거나 허용 폭(0.005)을 넓혀 재발 0건이 되는지, 그때 시험 정확도는 어떻게 되는지 기록한다.

제출물	AAR 보고서(원인 분류·조치), 조정 파라미터 YAML

미션 10. 샤헤드·미사일 포화경보 우선순위 시스템 최종 통합 및 방공작전 브리핑 패키지 완성

난이도·시간	최고급 · 3.5시간

| 진행 순서 | 1) M10 코드를 실행해 5개 상황 통합 결과를 확인한다. 2) 자체 점검 7개 항목의 PASS/FAIL을 확인한다.

3) 브리핑 요약 5개 항목을 실행 결과 수치와 대조한다.

| 확인할 결과 | 자체 점검 7/7 통과, E2E 성공 5/5, 함수 커버리지 100%

판정 정확도 94.5%, 긴급 재현율 100.0%, 권고 60건 승인 대기

도전 과제	CONFIG의 w_spoof를 0.0으로 바꿔 실행하고 '스푸핑 의심 항적 경보 0건' 점검이 어떻게 되는지 확인한다.

제출물	통합 코드, README, 최종 보고서와 브리핑 자료

4. 최종 점검표

점검 항목	확인
미션 1~10 코드가 모두 오류 없이 실행되었다	( )
각 미션의 확인할 결과를 기록했다	( )
도전 과제 결과와 이유를 기록했다	( )
브리핑 수치가 실행 결과와 일치한다	( )
실제 무기 제원·부대·위치 정보를 사용하지 않았다	( )
대응 순위는 권고이며 지휘관 승인·교전수칙·지휘계통에 따름을 명시했다	( )