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항공기상

항공기상
by

Jin-woo Park

on 28 November 2012

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Transcript of 항공기상

PARK JINWOO Aviation Weather 항공과 기상 항공기 운항에
영향을 미치는
기상현상 항공기상관측과 예보 항공기상업무 현황과
발전 방향 lift Gravity Drag Thrust 아무리 뛰어난 항공기라도
대기가 없다면 비행을 할 수 없음. 항공기 운항 = 기상과 매우 밀접한 관계 비행에서 기상정보를 이용하는 것은 2차적인 요인이 아닌 최우선
고려 요소 Aircraft Safety Human Factor Runway Incursion Weather Mid-Air Collision Mechanical
& Maintenance 항공기의 운항에 관련된 기상 연구 기상관측과 예보등 기상업무 기초기상학 Aviation Weather 항공기상 = ] 항공기상 요소 정보 생산 수요자는 항공기 안전운항에 활용 즉, 항공기상 분야는 단순히 항공기 운항에 필요한 기상관측과 예보,정보만을 생산,지원하는데 그치지 않고, 항공기 운항에 안전성, 효율성, 경제성과 관련된 광범위한 정보를 제공. 기상과 관련된 사고 4,159건 (21.3%) 항공기 사고 19,562건 발생 (1994년~2003년) 미국 연방 교통안전위원회 (The National Transportation Safety Board) 항공기 사고통계 분석 전세계 기준 (1957년~2009년) 국내 기준 기상과 관련된 사고 28건 (7.1%) 항공기 사고 394건 발생 항공-철도사고조사위원회 바람 57% - 저시정 14% - 기상악화 11% - 뇌전&우박, 운고 4% 항공기와 바람의 관계 head wind tail wind cross wind dangerous 이륙 대기속도 증대
양력 증가
짧은 이륙거리
더 많은 적재무게 가능 대기속도 감소
양력 감소
긴 이륙거리
최대 이륙중량 감소 순항고도 비행시간 증대 비행시간 감소 항공기상정보 교류와 이용 AFTN(Aeronautical Fixed Telecommunication Network)
항공고정통신망 항공 당국 간 기상 등의 항공기 운항 관련 정보를 교환할 목적으로 전 세계 항공 관련 기관에 연결된 네트워크. 이해하기 쉽게 기상보고, 예보, 각종 경보 등 발령. ICAO (국제민간항공기구) 주도, ICAO 가맹국의 책임 하에 운용. AFTN 처리 항공정보 = 비행계획, 출발, 도착, 지연, 결항 등 항공기 운항정보와 항공기상정보, 항공기 운항에 직접적인 영향을 미치는 항행 안전시설의 상태를 전파하는 항공고시보(NOTAM)정보가 있음. 항공기상청은 AFTN을 통하여 전 세계 기상정보를 수집하여 항공사 및 관련기관에 제공. 난류 각 지점에서 바람의 속도와 방향이 시시각각으로 변하는 유체의 흐름. 항공기 운항에서 매우 중요. 난류 착빙 시정 운고 뇌전 우박 화산재 난류의 강도구분 구분 약
(Light) 0.1~0.3 약간의 동요를 느낌.
Light Chop: 고도나 자세의 변화없이 빠르고 부드러운 동요를 초래하는 난류. 불편하여 안전벨트 착용이 요구됨.
보행이 가능. 15kts 이하 5 중
(Moderate) 0.4~0.8 상당한 동요를 느끼나
통제 가능.
또는 Light Chop과
비슷하지만 강도가 더 강함 고정되지 않은 물체는
움직임.
기내 서비스나 걷기가
어려움. 15~25kts 15 강
(Severe) 0.9~1.2 심하게 흔들리며 항공기는
순간적으로 통제력을 상실함. 고정되지 않은 물체는
튕겨나감.
시내 서비스나 보행이
불가능. 25kts 이상 25 매우 강
(Extreme) 1.2이상 항공기가 급격히 요동하고
통제가 불가능함.
항공기의 구조적 손상을
초래함. - - 30 이상 가속도(g) 항공기 반응 기내 반응 풍속 변동 연직풍속
(ft/s) 난류 각 지점에서 바람의 속도와 방향이 시시각각으로 변하는 유체의 흐름. 항공기 운항에서 매우 중요. 난류의 발생 형태 저고도 난류 ( Low Level Turbulence, LLT)
뇌우 난류 (Turbulence in and Near Thunder storm, TNT)
청천 난류 (Clear Air Turbulence, CAT)
산악파 난류(Mountail Wave Turbulence, MWT) 항공기 속도 = 비례
항공기 무게 = 반비례 항공기 날개의 넓이 = 비례 회전익 항공기 =
회전익의 회전 반경에 비례,
상승속도에 반비례함. 오랜 시간의 난류 조우는 파일럿을 피로하게 하고,
심한 난류는 항공 통제 불능 상태, 계기 판독을 어렵게 함. 착빙 (Icing) 물체의 표면에 얼음이 덮이거나 쌓이는 현상. 항공기에 발생하는 착빙은 비행 안전에 있어서 중요한 장애 요소 중 하나. 항공기의 양력 감소, 무게 증가, 추력 감소, 항력 증가 유발 착빙 조건 첫째, 항공기가 비 또는 구름 속을 비행하는 동안
반드시 대기 중에 과냉각 수적이 존재.

둘째, 항공기 표면의 온도가 0℃ 미만이어야 발생. 청명한 대기에서는 심한 착빙이 발생하지 않으나,
상대습도가 높고 영하의 기온 일 때는 프로펠러나 날개 위를 통과하는 공기의 팽창으로 약간의 수분이 응결하여 착빙이 생기기도 한다. 과냉각 수적은 0~ -20℃에서 가장 자주 관측.
심한 착빙은 보통 0~-10℃ 발생.
드물게 -40℃인 저온에서도 착빙 나타남.
보통 구름의 온도가-20℃ 미만이 되면 실제로 착빙은 잘 일어나지 않음.
-> 물방울이 이미 빙결되어 있기 때문 시정 대기의 투명도를 거리로 나타낸 것 보통 눈으로 특정한 물체를 보고 식별할 수 있는 최대거리를 의미.

단위 : m, yd, km, mile 등

주간 : 주로 빛의 산란과 흡수에 따라 영향을 받음.
야간 : 불빛을 주로 이용하여 시정을 측정하기 때문에
빛의 세기 등의 영향을 받음. 시정의 종류 우세 시정 (prevailing visibility) 비행장 지표의 절반 or 지평원의 절반 이상의 범위에 걸쳐 낮거나 높게 나타나는 시정 값.
항공기상의 국제 통보식에 사용되고 있음. 최단 시정 (minimum visibility) 방향에 따라서 시정이 다를 때 그중에서 가장 짧은 시정. 비행 시정 (flight visibility) 비행 중인 항공기 칵핏에서 전방의 물체를 보고 확인할 수 있는 최대거리. 접근 시정 (approach visibility) 착륙을 위해 접근 중인 항공기의 조종사가 지상의 목표물을 확인할 수 있는 최대거리. 수직 시정 (vertical visivility) 안개, 눈, 비 등을 통해서 볼 수 있는 수직 방향의 거리.
항공기상에서 안개 때문에 전혀 보이지 않을 때 운고 대신 수직 시정을 보고함. 활주로 시정 (Runway Visibility) 활주로 말단에서 활주로 자체 또는 활주로에 가까운 목표를 활주로에 따라 확인할 수 있는 최대거리.
시정 측정 장비와 기상 관측자에 의해 관측됨. 활주로 가시거리 (Runway Visual Range, RVR) 항공기가 접지대에서 활주로 중앙선 상의 일정한 고도에 있는 조종사가 활주로 이,착륙 방향의 어떤 목표물 또는 활주로 등(light)을 식별할 수 있는 최대 거리. 시정 장애 현상 1) 연무, 연기, 먼지, 황사 등과 같이 수분을 포함하지 않은 불순물이 공중에 떠 있는 경우.

2) 안개나 강수 현상 또는 지면 부근의 바람 등에 의하여 물방울, 눈송이, 빙정 등이 공중에
떠 있거나 떨어지는 경우.

3) 위 두 가지가 복합적으로 나타나는 경우. 항공기상관측법에는 시정이 10km 이하인 경우, 시정이 어떤 원인으로 장애를 받는지 그 원인이 되는 기상현상을 보고해 준다.( EX. 08800FG) 운고 ( Ceiling) 항공기상관측에서 운저의 높이를 나타내는 요소
하늘이 비쳐 보일만큼 얇은 구름을 제외한 운량이 5/8 이상일 때, 구름의 운저 높이. 1) 구름이 한 층일 때는 그 구름의 높이
2) 구름이 두 층이상 있을때는 운층마다의 운량을 낮은곳으로부터
순차로 합해서 운량이 5/8 이상될 때의 구름 높이를 뜻함.
3) 안개나 연무 때문에 상공이 보이지 않을 때, 또는 강수로 인해
운저가 보이지 않을 때는 수직 시정을 실링으로 함. AIP(Aeronautical Information Publication) 운량이 5/8 이상일 때, 6,000m 이하에서 가장 낮은 운층의 지표면에서의 높이를 실링이라고 정의. 비행과 시정 및 실링 비행 가능 여부 및 비행 조건을 결정하는데 중요한 역할. IFR ( 계기비행 규칙, Instrument Flight Rule) 항법 계기를 이용하여 비행하는 방식, 이때의 기상상태를
계기 기상상태(Instrument Meteorological Condition, IMC)라 함. 기상상태
시정 5km
실링 3,000ft VFR ( 시계비행 규칙, Visual Flight Rule) 목측에 의지해서 비행하는 방식, 이때의 기상 상태를
시계 기상상태 (Visual Meteorological Condition, VMC)라 함. WMO & ICAO 세계 각국 항공기 안전운항 지원 인천국제공항 내 항공기상청 위치. - 주요기능
항공기상관측, 항공기상예보 및 특보 업무 수행 항공항행의 안전성, 정규성, 효율성 제고를 위해 고품질의 항공기상정보를 생산하여 항공교통기관과 항공기에 지원. 항공기상관측 요소 항공기 안전운항에 필요한 기상정보를 생산, 제공하기 위하여 항공기상관서가 공항 내 대표 지역의 기상상태를 ICAO의 항공기상 부호 및 각종 서식에 따라 관측. 정시관측 특별관측 수시관측 미리 정해진 시간 간격을 두고 관측 정시관측
(routine observations) 특별관측 (special observations) 바람, 시정, 활주로 가시거리, 현재 일기 또는 구름 등 기상요소가 특정 값 이상의 변화가 있을 때 수시관측 (provisional observations) 해당 관제기관 등 이용자의 요청 및 항공기 사고 시 실시 하는 수시관측 정시 기상관측보고
(METeorologcal Airdrome Report, METAR)

국지 정시관측보고
(MET REPORT) 특별관측보고
(aviation selected SPECIal weather report, SPECI)

국지 특별관측보고
(SPECI meteorological report, SEPCIAL) 풍향, 풍속, 시정 활주로 가시거리,
현재 일기, 하늘 상태(운량, 운고, 운형),
기온, 이슬점 온도, 기압, 강수량 기타 보충 정보 관측보고별 관측 요소 (단, 수시관측 때는 제외) 우리나라에서 사용하는 항공기상관측장비 공항기상관측장비
(Aerodrome Meteorological Observation System, AMOS) 항공기상관측 기본 장비.

항공기의 안전한 이,착륙에
필요한 공항 활주로의 풍향,
풍속, 시정, 활주로 가시거리, 운고, 기온, 기압 및 강수량
등을 실시간으로 자동관측하여 항공 교통업무기관 및 항공사에 제공 우리나라에서 사용하는 항공기상관측장비 공항 도플러기상레이더
(Terminal Doppler Weather Radar, TDWR) 호우 및 강설현상을 탐측

항공기 이-착륙 시 위험한 기상현상인
저층 윈드시어, 마이크로버스트, 돌풍전선을 탐지하여 즉시 관제탑 등 항공교통기관에
제공.

항공로의 위험한 기상현상과 윈드시어 회피 등 안전한 항공기 운항을 위한 정보로 활용 2012년 현재 인천국제공항에 1대의 공항 도플러 레이더를 운영 중. 우리나라에서 사용하는 항공기상관측장비 윈드시어 경보시스템
(Wind shear Alert System, WAS) 항공기 이-착륙 시 위험한 기상요소인 급격한 바람의 변화와 돌풍현상인 저층윈드시어(low level wind shear), 마이크로버스트(microburst) 등을 탐지하여 신속하게 관련 기관 및 운항 승무원에게 제공. 도플러기상레이더 (TDWR) 저층윈드시어 경보시스템
(Low Level Wind Shear Alert System, LLWAS) 윈드 프로파일러 (wind profiler) 라이다 (Lidar) 운용 중인 공항 : 인천공항 운용 중인 공항 : 인천공항, 제주공항, 양양공항 운용 중인 공항 : 김해공항, 여수공항, 울산공항 도입 예정 공항 : 김포공항, 제주공항 항공기상 예보 1) 자국의 비행정보구역의 공역을 대상으로 하는 [공역예보] 우리나라 비행정보구역(Flight Information Region, FIR)
= 인천비행정보구역

공역대상의 예보
= 고고도 공역예보, 중고도 공역예보, 저고도 공역예보 세계공역예보센터에서 발표
(런던, 워싱턴) 공항예보 비행계획을 위하여 특정 기간 동안 공항의 예측 가능한 우세한 기상상태에 대하여 서술. 각국의 비행정보구역에 대해 각국 기상감시소에서 발표 2) 공항을 대상으로 하는 [공항예보] 착륙예보 공항에서 2시간 이내의 예상되는 중요한 기상변화에 대한 정보.
도착 공항으로부터 1시간 이내의 비행거리에 있는 항공기 운항에 주로 활용. 이륙예보 항공기 최대허용 탑재중량을 고려한 항공기의 안전한 이륙을 지원하기 위한 예보.
활주로에 예상되는 바람, 기온, 기압에 대한 정보를 제공. 1) 공역에 대한 특보 항공기상 예보 위험기상정보 저고도 위험기상정보 중요항로상, 항공기에 영향을 미칠수 있는 기상현상에 대한 예보로서 태풍, 심한스콜, 보통 또는 심한 난류(착빙), 넓게 퍼진 모래폭풍 또는 먼지폭풍, 권계면고도, 제트기류, 화산재구름, 대기중으로 방출된 방사능 물질 등에 대한 정보를 제공함. 비행고도 10,000ft 미만 (산악지역은 15,000ft 또는 필요에 따라 그 이상까지)으로 비행하는 항공기를 위한 AIRMET정보를 지원하기 위한 것이며, 국제적으로 합의된 부호로 발표함. 2) 공항에 대한 특보 공항경보 공항에 계류 중인 항공기 및 지상에 있는 항공기, 공항시설, 항공운항 업무에 악영향을 미칠 수 있는 기상현상이 발생 또는 예상될 때 발표함.
- 발표요소 : 태풍, 뇌전, 대설, 강풍, 운고, 저시정, 호우, 황사 등 윈드시어경보 지상 1,600ft 이하의 항공기 접근로, 이륙로, 선회 접근 중인 항공기에 영향을 미칠 수 있는 바람시어가 관측 또는 예상될 때 발표함. The end 상호 교류를 통한 항공기상 발전 우리나라 항공기상 발전 방향 항공기상 기술의 연구개발은 매우 미진한 상황 항공기상청은 ICAO 규정에 의거한 업무를 수행하고 있으며,
기본적인 항공기상정보 제공은 선진국에 비해 떨어지지 않음. 미국과 같은 수준의 항공기상체계를 이룩하기 위해서.. 실시간 항공기상관측 및 감시체계, 항공 관련 기관들의 협력체계가 우선적으로 구축 되어야 함.
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