한국해군과학기술학회
[ Article ]
Journal of the KNST - Vol. 9, No. 3, pp.818-825
ISSN: 2635-4926 (Print)
Print publication date 30 Sep 2026
Received 19 Aug 2026 Revised 30 Aug 2026 Accepted 09 Sep 2026
DOI: https://doi.org/10.31818/JKNST.2026.9.9.3.818

RAG 적용을 위한 기술교범 정비절차 검색방식의 성능 비교 연구: BM25·벡터·하이브리드 검색을 중심으로

송초아1, * ; 손은호1 ; 윤연아1 ; 최영원1 ; 박경덕2 ; 정준2 ; 김경록2
1LIG디펜스앤에어로스페이스 미래전장IPS연구소 선임연구원
2LIG디펜스앤에어로스페이스 미래전장IPS연구소 수석연구원
Performance Comparison of Maintenance Procedure Retrieval Methods for RAG Application to Technical Manuals: Focusing on BM25, Vector, and Hybrid Retrieval
Cho-A Song1, * ; Eun-Ho Son1 ; Yeon-A Yoon1 ; Young-Won Choi1 ; Kyoung-Deok Park2 ; Jun Jeong2 ; Kyungrok Kim2
1Research engineer, Future Warfare Integrated Product Support R&D Lab, LIG Defense&Aerospace
2Chief research engineer, Future Warfare Integrated Product Support R&D Lab, LIG Defense&Aerospace

Correspondence to: *Cho-A Song Tel: +82-31-326-9379 E-mail: choa.song@ligdna.com

Ⓒ 2026 Korea Society for Naval Science & Technology

초록

본 연구는 기술교범 기반 검색증강생성(retrieval-augmented generation, RAG) 적용을 위한 검색단계에서 BM25, 벡터 및 하이브리드 검색방식의 정비절차 검색성능을 비교·분석을 수행하였다. 5종의 기술교범으로부터 구축한 788개의 문서 청크를 대상으로 직접질의와 표현변형질의 각 30건, 총 60건의 평가질의를 구성하였다. 벡터 검색에는 Qwen3-Embedding-8B 모델을 적용하였으며, 하이브리드 검색은 BM25와 벡터 검색의 순위를 Reciprocal Rank Fusion(RRF)으로 결합하였다. 검색성능은 Hit@1, Hit@3, Hit@5 및 Mean Reciprocal Rank(MRR)를 이용하여 평가하였다. 실험 결과 전체 질의의 MRR은 BM25 0.2535, 벡터 검색 0.6355, 하이브리드 검색 0.6415로 나타났다. 벡터 및 하이브리드 검색은 BM25보다 통계적으로 유의하게 높은 성능을 보였으며, 전체 질의에서는 벡터와 하이브리드 검색 간 유의한 차이가 확인되지 않았다. 반면 질의 유형을 구분하여 분석한 결과 직접질의에서는 하이브리드 검색이 상대적으로 높은 성능을 보였으며, 표현변형질의에서는 벡터 검색이 높은 성능을 나타냈다.

Abstract

This study compared BM25, vector and hybrid retrieval methods for maintenance procedure search in the retrieval stage of RAG applied to technical manuals. A corpus comprising 788 document chunks was constructed from five manuals, and 60 evaluation queries, including 30 direct and 30 paraphrased queries, were prepared. Qwen3-Embedding-8B was used for vector retrieval, whereas a hybrid retrieval approach combined BM25 and vector rankings using reciprocal rank fusion (RRF). Performance was evaluated using Hit@1, Hit@3, Hit@5, and mean reciprocal rank (MRR). The results showed MRR values of 0.2535 for BM25, 0.6355 for vector retrieval, and 0.6415 for hybrid retrieval. Both vector and hybrid methods significantly outperformed BM25, with no significant difference between them overall. In terms of query type, hybrid retrieval performed better on direct queries, whereas vector retrieval performed better on paraphrased queries.

Keywords:

Technical Manual, Maintenance Procedure, Maintenance Support, Technical Data, RAG(Retrieval Augmented Generation)

키워드:

기술교범, 정비절차, 정비지원, 기술자료

References