비행기는 현존하는 가장 빠른 교통수단이다.
최초 군사용으로 사용되던 비행기가 민간 분야에 활용되기 시작한 건 그리 오래되지 않았지만, 그 효율성으로 국가 간 이동 수단의 대표 주자가 되었다.
지구 반대편까지도 하루 정도면 날아서 이동하는 시대인 것이다.
하늘 공간에 거칠 것이 없으니 아무렇게나 날아 다닐 것 같은 항공기지만 실제로는 정해진 길을 따라 이동한다.
왜 하늘에 보이지도 않은 길을 만들어 날아다니는 것일까?
그것은 비행기라는 교통 수단의 속도가 매우 빠르다는 점, 비행하지 말아야 하는 일급 (군사)시설 등 비밀 지역, 그리고 급격히 증가하는 비행편의 수 등으로 인해 미리 비행기 길 (항로) 을 정하지 않으면 안된 때문일 것이다.
또한 여러가지 이유로 비행기 길(항로)은 직선이 아니다. 물론 항공기 엔진 등 자체 성능 때문에, 안전을 위해서라도 하늘을 지그재그로 날 수 밖에 없다.
[항공상식] 비행기 길은 직선이 아니다. 왜? 안전 때문에 ^^;;
| 무결점 비행 (Perfect Flight) 시연 |
그렇지만 요즘처럼 고유가로 허덕이는 시대에 항로를 직선으로 만들어 비행하다면 꽤나 큰 폭의 연료 절감이 가능할텐데 하는 생각이 들지 않는가?
오클랜드에서 샌프란시스코까지의 대권 코스
미 FAA와 뉴질랜드 항공은 태평양을 직선으로 횡단하는 대권 코스 (Great Circle Route, Course) 항로를 이용했다.
또한 각종 비행 절차를 개선함으로써 비행시간을 최대한 줄이고, 연료 소모량도 최소화할 수 있는 '무결점 비행(Perfect Flight)' 을 성공시켰다고 9월 13일 밝혔다.
그러면 대권 코스 (Great Circle Course) 가 무엇일까?
대권 코스란 지구상의 2점 간의 최단 거리를 의미하는 것으로 높은 상공에서 봤을 때 직선으로 이어진 코스라 할 수 있다.
이 코스를 따라 비행한다면 최소한 어떤 루트로 비행하는 것보다 가장 짧은 거리로 목적지까지 날아갈 수 있음을 의미한다. 즉 지름길(Shortcut)인 셈이다.
"오늘은 항공 역사상 대단한 이정표를 세운 날입니다." 미 FAA 관계자의 말이다.
| 무결점 비행 (Perfect Flight) 조건들 |
이 '무결점 비행'은 단순히 직선 대권 코스를 이용한 것 뿐만 아니라, 항공기 이륙 전부터 착륙 후까지의 모든 절차를 다시 만들어 새로운 절차에 의해 수행되었기에 가능했다고 한다.
간단히 살펴보면 우선, 항공기 연료 주입량도 항공기 실제 무게를 따라 계산했다.
일반적으로 연료량은 예상 승객 수에 맞춰 예상치를 항공기에 사전 주입한다. 그러나 이 비행편에 적용된 방법은 승객 탑승수속이 완료될 때까지 기다렸다가 실제 승객 수에 맞춰 제일 마지막에 연료를 주입하는 방식이다. 이 절차를 통해 예상 연료량보다 약 1,800파운드를 적게 실을 수 있었다고 한다.
이 정도의 연료 절감량은 관계자들도 애초 예상치 못한 수치였다고 전했다.
다만 승객이 항공기에 탑승하는 도중에는 안전상 연료를 주입할 수 없기 때문에, 탑승수속 마감과 동시에 연료 주입, 승객 탑승이 신속하게 진행되어야 한다.
A380 의 APU 일부모습
항공기가 비행할 때는 엔진으로부터 전력을 공급받지만, 지상에 있을 때는 자체 발전기 (APU, Auxiliary Power Unit) 를 이용하는데, 여기서 또 연료를 소모하게 된다.
그래서 항공기가 지상에 있을 땐, APU를 사용하지 않고 공항시설(발전기)을 이용함으로써 연료소모를 줄였다. (이 방법은 기존 다른 항공사들도 시행하고 있는 방법이다.)
다음으로는 최초 계획했던 항로로만 날아가는 것이 아니라, 매순간 접수되는 바람 등의 기상 조건을 고려해 연료가 덜 소모되는 방향으로 지속적 항로를 수정해 최단 거리 비행은 물론, 연료 낭비를 최대한 억제하였다.
또 한가지 적용된 방법은, 샌프란시스코 공항으로 접근할 때도 '계단식 고도 낮춤(Step-Down)' 방법이 아닌 '연속식 고도 낮춤(Tailored Approach 혹은 Continuous Descent Approach)' 방법이다.
무슨 얘긴고? ^^;;
대부분의 항공기는 착륙을 위해 공항 접근 시, 고도를 일시에 낮췄다가 같은 고도로 일정 거리 비행하고, 다시 고도를 일시에 낮췄다가 동일 고도로 비행하는 방식을 반복적으로 사용한다. 마치 계단 형태처럼 항공기가 고도를 낮춘다는 말이다.
반면 직선 형태로 고도를 낮추게 되면 엔진이 일정하게 작동함으로써 연료 소모량이 줄어들게 된다. 다만 이를 위해서는 정확하고도 지속적인 항공 관제가 필수적이다.
FAA 는 내년에 로스앤젤레스 공항에도 이 같은 착륙 절차를 적용할 것이라고 밝혔다. 이 같은 연속식 고도 낮춤 방법은 공항 주변의 항공기 소음도 약 30%가량 줄일 수 있을 것이라고 한다.
| 무결점 비행은 연료 절감과 함께 환경 개선도.. |
美 FAA (연방항공국) 와 뉴질랜드 항공은 공동으로 실시한 무결점 비행을 통해 연료 절감은 물론 환경 개선에도 일익할 수 있음을 증명해 냈다.
오클랜드(뉴질랜드) - 샌프란시스코 구간의 직선 항로 및 기타 개선활동을 통해, 약 1,200 갤런 연료 절감과 3만 파운드의 배출가스 축소를 가져온 것이 그것이다.
전체 연료소모량 27,700 갤런 가운데 이번 '무결점 비행(Perfect Flight)'으로 절감된 1,200 갤런 (약 4,500 리터) 은 그다지 큰 것처럼 보이지는 않는다. 그러나 이번 무결점 비행 시험은 그동안 발전해 온 항공기술을 십분 활용한 것이어서, 향후 다른 항공사나 항공노선에도 충분히 적용된다고 볼 때. 그 파급 효과는 결코 작지 않을 것으로 보인다.
비행 성과를 발표하는 FAA 관계자 (샌프란시스크 공항)
무결점이란 존재하지 않는다. 다만 최상의 효율성을 추구하는 의미로서의 무결점만 있을 뿐이다. 항공기와 엔진 성능이 함께 비약적으로 발전, 대권 코스 비행(직선 비행)이 현실화 되고 있다. 다만 대권 코스는 해상을 비행할 때는 유용할 것으로 보이나, 육상에서는 각 국가간 이해관계, 비행 금지구역 등 제한사항이 있으므로 실제 최단, 직선 비행을 위해서는 여러 난관을 극복해야만 할 것이다.
앞으로 더욱 발전을 거듭한다면 직선이 아닌 공상과학 소설에서나 등장하는 워프(공간 접기)를 통해 더 빠르게 비행할 수 있는 날도 오지 않을까? ^^;;
