국내선 등의 단거리 비행의 경우에는 순항 단계가 짧은 편이라 주로 이착륙에 집중하지만, 장거리 비행처럼 순항 단계가 대부분인 경우에는 주기적으로 확인할 것들이 많다.
이착륙 시에는 주로 METAR, TAF 등의 기상 정보를 활용하고, 순항 시에는 WINTEM, SIGWX, VERTICAL CHART 등의 기상 정보를 활용하게 된다.
그 중에서도 특히, VERTICAL CROSS SECTION CHART의 경우에는 항로상의 TROPOPAUSE 정보가 포함되어, 기압의 변화를 예측할 수 있어서 도움이 된다.
ND의 WX RADAR에 시현되는 시각적인 기상 정보는 대부분 수평적인 정보이므로, 수직적인 정보는 실시간으로 확인하고 대응하기 어렵기 때문이다.
ㆍ고도계의 작동 원리
비행을 처음 시작할 때 배우는 내용이니까 당연히 알겠지만, 초심으로 돌아가는 느낌으로 다시 정리해본다.
비행기가 상승하면 고도계 내부의 ANEROID WAFERS가 낮아지는 기압에 의해 팽창하면서 고도계가 지시가 상승하게 된다.
이 현상은 비행기가 상승 또는 하강할 때에 발생하는 것이고, 비행기가 고도의 변경 없이 순항 중일 때에는 고도계의 지시가 움직이지 않아야 한다.
그런데, 외부의 기압이나 온도가 변화하면서 고도계에 영향을 미칠 수도 있는데, 그러한 영향이 크게 나타나는 구간이 순항 단계에서 발생하게 된다.
ㆍ대류권계면, TROPOPAUSE
대류권계면은 비행기가 지구를 가로지르는 동안에 높이가 계속 변화하는데, 이렇게 변화하는 기압이 고도계에 영향을 미치게 된다.
대류권계면이 높다는 것은 적도처럼 기압이 낮다는 뜻이다. 반대로 대류권계면이 낮다는 것은 극지방처럼 기압이 높다는 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 비행기가 순항 중인 경우에 주변 기압이 낮아지면 고도계에 있는 ANEROID WAFERS가 팽창하면서 고도계가 상승하게 된다.
고도계가 상승하게 되면 비행기는 그만큼 올라간 부분을 보상하기 위해 비행기를 하강시켜 현재 설정된 고도를 유지하려고 하면서 PITCH DOWN 자세가 된다.
그래서, 비행기 내부에서 보면 고도계는 계속 같은 고도를 유지하지만, 외부에서 보면 비행기는 기수를 낮추면서 하강하는 현상이 나타나는 것이다.
당연하게도, PITCH DOWN 자세가 되면 비행기의 속도가 증가하게 되고, 기압의 변화가 급격하다면 더욱 더 많은 속도가 증가하게 된다.
위치에너지가 속도에너지로 전환되는 것이다.
빨간색 화살표처럼 대류권계면이 높아지면 고도계가 상승하므로, 비행기의 속도가 증가될 가능성이 높으니 속도가 VMO/MMO를 넘어가지 않는지 확인해야 한다.
초록색 화살표처럼 대류권계면이 낮아지면 고도계가 하강하므로, 비행기의 속도가 낮아질 가능성이 높으니 속도가 GREEN DOT보다 낮아지지 않는지 확인해야 한다.
항공기의 성능 또한 TROPOPAUSE의 영향을 받으므로, 항로상의 FIX를 지날 때마다 TROPO UPDATE를 해주는 것이 좋다.
ㆍ온도, TEMPERATURE
GOING FROM A HIGH TO A LOW, LOOK OUT BELOW 문장은 비행을 시작하는 단계에서 이미 배웠을 것이다.
온도가 내려가게 되면 비행기의 높이가 낮아지게 되므로 외부를 보면서 주의하라는 말인데, 이것 또한 순항 중의 비행기의 고도계에 영향을 미치게 된다.
기온이 낮아지는 겨울이 되면, 공항에 접근 중에 지나치는 장애물의 높이가 유독 가까워 보이는 현상과 같다.
비행기가 고도를 일정하게 유지하는 상태에서 온도가 낮아지게 되면, 비행기의 고도계는 상승하게 된다.
기압이 낮아질 때와 마찬가지의 현상으로, 비행기는 조종사가 설정한 고도를 유지하기 위해 PITCH DOWN 자세가 되어 하강하게 되므로 항공기의 속도는 증가하게 된다.
이것 역시, 위치에너지가 속도에너지로 전환되는 것이다.
ㆍ풍향, WIND DIRECTION
바람의 방향이 배풍인 상태에서는 비행기의 강하율이 더 높아지므로, 비행기의 PITCH DOWN 자세가 더욱 심화된다.
한국에서 미국으로 비행하는 경우에는 보통 배풍 상태이지만, 풍향은 수시로 변화하기 때문에 해당 상황이 예상되는 경우에는 ND를 통해 직접 확인해야 하겠다.
풍향은 JET STREAM의 영향도 있는데, JET STREAM 영역에 근접하게 되면 풍향과 풍속이 변화하고 난류의 발생 가능성이 높아지므로 해당 부분도 주의해야 하겠다.
난류로 인해 심하게 흔들리는 상황에서는 현재 기압이나 온도 등을 확인하기 어려우므로, 역시 비행 전에 미리 해당 구간을 표시해두는 것이 좋겠다.
ㆍ상황 발생 시 대응 절차
에어버스 비행기에는 과속을 방지하는 기능이 있어, 속도가 VMO/MMO에 근접하게 되면 자동으로 SPEED BRAKES가 펼쳐지는 기능이 있다.
그러나, 이 기능은 속도가 선형으로 증가하는 경우에는 과속을 방지할 수 있지만, 위 경우처럼 속도가 급격히 변화하는 경우에는 충분한 항력을 만들어내지 못하게 된다.
이 단계에서 어떤 절차를 적용할 것인지 각자 의견이 다르지만, 개인적인으로는 SPEED TREND가 VMO/MMO 하단에 닿기 직전에 SPEED BRAKES를 사용하고 있다.
정리해보면, 대류권계면이 높아지고 온도가 낮아지면 과속이 발생할 가능성이 높으니, 사무실에 불려가서 욕 먹고 월급 날려먹기 싫으면 정신을 차리고 있어야 한다는 말이다.