일기는 일기장에

- 가끔 운항승무원이 APU 연료소모량을 문의하는 경우가 있었는데 대답을 하고도 조금 찜찜했다. FOM이나 FPPM을 보면 APU 연료소모량이 나오긴 하는데 수치가 조금씩 달랐기 때문이다. 사실 큰 차이도 아니고 아주 정확한 값을 알려주는게 애초에 불가능한 것도 알지만 왜 이러지 의문이 생겨 이것저것 찾아 본 내용 정리.

- 우선 B737 FPPM에 고도에 따른 시간당 APU 연료소모량이 나와있다. 이게 제작사에서 제시하는 정확한 값일거라 생각한다.

- 순항고도가 높을수록 연료소모가 줄어드는 이유가 궁금했다. 높은 곳에서 공기가 희박하니(공기 밀도가 희박하니) 연료를 그만큼 덜 빨아들이나? 아니면 블리드 용도로 APU를 사용하는게 17000피트까지 가능하니, 17000피트 위에서는 전력용으로만 APU를 사용하게 되어 (APU 사용처가 제한되니) 연료소모량이 적은건지? 

- 여러모로 연구해 본 결과 전자가 맞는 것 같다. 참고로 APU는 어떤 용도로 틀든 95% 이상의 높은 RPM으로 돌아간다고 함.

- 결론적으로 만약 운항승무원이 APU 연료소모량을 묻는다면, 나는 해당 운항편의 순항고도를 확인하고 위 표에 근거하여 답할 것이다. taxi fuel에 출발공항 지상에서 필요한 apu 연료소모량이 포함되어 있으니 문제 없지 않을까?

- FOM에 APU 연료소모량이 분당 2KG라고 나와있다. 737 운용하는 국내 항공사 모두 같을거라 생각한다. 분당 2KG라면 시간당 120KG를 소모한다는 말인데 위에 있는 표보다 소모량도 많고 무엇보다 근거를 찾을 수가 없었다. FOM, FCOM, FPPM, FCTM, POM, AFM 다 찾아봤는데 ㄹㅇ 안나옴.

- 근데 FPPM에 지상에서 노말한 상황이면 APU 연료소모량이 시간당 105KG 가량된다고 적혀있다.

- 여기에 나온 105KG에 대충 10프로를 더해 '지상' APU 연료 소모량을 시간당 120KG로 여유있게 잡고, 그래서 

(지상)APU 연료 소모량이 분당 2KG라고 FOM에 기재된게 아닐까 추측한다. 다른 이유가 있다면 정말 궁금하다. 구글링까지 하며 꽤 열심히 뒤져봤는데 난 도저히 못 찾았다.

- 하나 더. EDTO critical point에서 항로상 교체공항으로 향할 때 APU 연료소모량은 85KG/HR이다. 10000피트로 강하하여 교체공항까지 가야하는데 10000피트에서 APU 연료소모량이 85KG으로 나와있다. 아마 여기서 유래하지 않았을까 뇌피셜 때리며 그럼 20000.....

- 이름의 유래를 생각해보거나 그 뜻을 찾아보곤 한다. 그 과정에서 명칭을 쪼개서 보면 개념이나 의미가 선명해지는 경우가 많음.

- 운항관리사는 영어로 dispatcher라고 한다. '보내다'라는 뜻의 동사 dispatch에 er이 붙은 것으로 추정. 근데 왜 굳이 dispatch라는 단어를 썼을까?

- dispatch는 특별한 목적을 갖고 사람이나 물건을 '보내다'라는 뜻이다. 특히 군대에서 파병, 파견, 출동한다의 의미로 많이 사용한 것 같다. 아마 사람, 배, 비행기 따위를 전쟁을 목적으로 어딘가로 보내지 않았을지.. 나도 파견으로 군생활을 해서 소속 부대와 실제 생활하는 부대가 달랐음. 생각해보니 이미 'dispatch'와 관련 있는 삶이었음 ㄷㄷ

-  옛날 군대에서(아마도 미국) 항공기를 어디로 보내면 그걸 dispatch한다고 표현하지 않았을까 싶다. 요즘 항공사에서도 dispatch한다, dispatch 가능하냐? 라는 말을 쓴다. 성능 분석도 하고 기상 분석도 하고 여튼 운항에 문제 없는지 검토 싹 한 다음에 운항시킨다! 비행기 보낸다! 라는 의미로 사용함.

- 원래 예전부터 항공과 군대는 떼려야 뗄 수 없는 관계이다. 군에서 사용하던 단어를 항공에서 그대로 받아 쓰면서 의미가 좀 더 확장된게 아닐까 생각한다.

- 왜 이 고민을 하게 됐냐면 performance dispatch/in-flight(enroute)라는 단어가 fcom이나 성능분석 프로그램에 등장하기 때문이다. 나름의 결론을 내리자면.. performance dispatch는 항공기를 보내기(dispatch) 위한 계획 단계에서 성능(주로 이착륙 무게 관련 수치)을 계산할 때 사용하고, in-flight(enroute)는 운항이 시작된 후 항공기 상태와 공항의 여러 조건을 종합하여 성능(이륙속도, 이착륙거리 등)을 계산하는 용도이다.

- 물론 우리나라 한정 dispatch라는 단어는 영원히 언론사에게 밀릴 수 밖에 없다 ㅠㅠ

- groove는 '홈을 파다'라는 뜻의 동사. 그래서 grooved runway는 횡으로 홈이 파인 활주로. 비가 와도 배수 기능이 좋아 수막현상 방지에 도움을 준다고 한다.

- 배수가 잘 되니 활주로 표면이 grooved라면-RA, RA일 때도 브레이킹 액션을 GOOD으로 간주한다. 

- PFC RWY 역시 grooved RWY와 같은 배수 효과를 기대하는 모양. 원리는 좀 다르지만 표면을 울퉁불퉁하게 만들어 물이 고이는 현상을 방지한다. PFC RWY도 -RA, RA일 때 브래이킹 액션 GOOD.

- grooved의 위력?을 알 수 있는 영상 첨부

https://youtu.be/sHRIFxsPWoA?t=98 

- climb limited weight 또한 이륙 무게 계산 시 고려하는 항목이다. 이륙 시 충족해야하는 상승 성능을 상승 경사율(climb gradient)로 표시한다. 즉, 항공기 무게 때문에 적절한 상승 성능을 발휘하기 어렵다면 무게를 잘라야한다는 개념.

- 이륙거리(takeoff distance)와 이륙비행경로(takeoff flight path)를 합친 이륙경로(takeoff path)가 여기서 등장한다. 이륙거리는 이륙 후 35ft 될 때 까지의 거리, 이륙 경로는 그 이후 1500ft 도달할 때 까지의 거리.

- 2단계와 4단계에서 쌍발기는 각각 2.4%와 1.2%의 상승경사율(=상승 구배)을 유지해야 한다. 위 요건은 엔진 한 개가 고장난 상황에서 안전한 상승을 위해 준수해야하는 최소 수치이다. 따라서 정상 상황이라면 당연히 상승 더 잘 함.

- 보통 2단계에서 요구하는 상승경사율 때문에 무게가 깎이는 경우가 많다고 한다. 추측컨데 본격적인 가속 전(3단계) 상승폭이 큰 구간이고 비교적 높은 상승경사율을 유지해야하기 때문이 아닐까 싶다.

- 자꾸 상승 능력을 언급하니 장애물 회피를 위한 상승 능력을 얘기하는건지 오해할 수 있지만 obstacle limited weight가 따로 있다. 엔진이 고장나도 항공기가 적절한 상승률을 유지하며 안전하게 운항할 수 있는지 점검하기 위해 존재하는 항목이다. 개인적으로 climb gradient limited weight라고 이해하니 의미가 와닿는 것 같다.

- 여기서도 플랩 세팅이 변수가 될 수 있다. 플랩을 많이 전개할수록 양력이 커서 금방 뜨지만 그만큼 낮은 속도에서 힘이 덜 받은 상태에서 떠버리니 상승률 확보에는 조금 불리한 모양.

- 이륙 성능을 계산하면 acceleration height가 항상 따라 나온다. 이유가 늘 궁금했는데 climb limited weight와 flight path를 보니 왜 그런지 알 것 같기도 하다. 이 고도에서 이륙경로 3단계에 진입하며 피치를 낮추고 플랩을 접으면서 속도를 높인다. 항공기 configuration 변경이 본격적으로 진행되는 조작의 분기점이라 제공하는 정보인가? 나중에 확인해봐야겠다.

- 추가 : 위에 적은거 틀렸음. 위에 나오는 acceleration height는 엔진 하나 고장났을 때 적용한다. FMC에 EO ACCEL HT에 적는 숫자. 그 옆의 ACCEL HT에는 출발 공항 NADP 절차에 따라 다른 값을 적는다. NADP1일 때는 ACCEL HT 3000, REDUCTION HEIGHT 800이상 입력하는게 보통. REDUCTION HEIGHT는 항공사 정책마다 다르다.

- 정상이륙거리의 115%, 엔진 1개 고장 시 완전히 멈추기까지의 거리(Accelerate-Stop Distance), 엔진 1개 고장 시 35ft를 V2로 통과하기까지의 거리(Accelerate-Go Distance) 중 가장 긴 거리를 이륙 거리로 선택한다. 근데 이게 출발 공항의 활주로 길이로 가능한지, 불가능하다면 무게를 잘라야 하는지를 확인하기 위한 항목이 field lenght limited weight이다.

- 그래서 활주로가 특별히 짧은 곳이라면 field length limited weight가 깎일 가능성이 높다. 다른 자잘한 요소보다 영향력이 크다. 애초에 이름 자체가 field length니깐.

- clearway와 stopway가 있다면 ASD와 AGD 계산에 동원할 수 있는 길이가 늘어나는 셈이다. 그래서 이 둘을 갖추고 있는 공항에서는 좀 더 여유있게 이륙거리 계산이 가능하다. 당연히 무게 계산에도 유리함.

- 항공기는 보통 기수를 90도 돌려 활주로에 진입한다. 그러니 1번 위치가 아닌 2번 위치에 정렬하게 되므로 활주로 길이를 조금 손해보게 된다. 기종마다 크기가 다르니 선회반경도 모두 다르다. 활주로 중간에서 이륙하는 INTERSECTION TAKEOFF도 동일한 개념. 성능 분석 프로그램에는 사실 이런 점도 모두 고려되어 있다.

- 여기서 등장하는 개념이 balanced V1, balanced field length이다. 보통 ASD와 AGD 중 긴 값이 이륙거리가 되는 경우가 많다. 근데 활주로 환경이 좋지 않아(=짧아) 둘 중 긴 값을 선택하는 일반적인 과정을 거치면, field length 산정이 불리해지는 경우가 생길 수 있다.

- 따라서 ASD와 AGD가 같아지는 V1을 구해 활주로 길이를 최대한 짧게, 경제적으로 만드는게 balanced의 목적이다. 활주로 길이 영끌 작업이라 불러도 되겠다.

- 다만 balanced의 개념이 엔진 1개의 고장을 가정하는 AGD와 ASD에서 출발하는 것을 고려해야 한다. 정상 상황이라면 당연히 여유있게 이륙하고 거리가 남는다. 이륙 과정에서 맞이할 수 있는 최악의 상황이 쌍발기의 경우 한 쪽 엔진이 고장나는 경우이다. 이 때 이륙하든(AGD) 지상에서 멈추든(ASD) 여튼 주어진 활주로 길이(+stopway, clearway) 안에서 모든 시나리오가 가능해야 한다.

- FLAP 설정에 따라서도 필요한 이륙 거리가 다르다. 플랩을 넓게 펼칠수록 양력 발생에 유리하므로 더 빨리 뜨고 그래서 무게 영끌이 가능하다. 문송이라 과학 원리는 모르고 이렇게 직관적으로 받아들임 ㅎ

- 결국 출발 전 계획 단계에서 다양한 측면으로 이륙 거리를 확인하고 필요에 따라 무게를 제한하기도 하는 이 모든 행위의 이유는.. 정상 이륙하면 제일 좋지만, 엔진 하나가 고장나더라도 어찌됐든 이륙을 하든가 아님 확실하게 멈춰야하는데 이게 주어진 활주로에서 모두 실현 가능하도록 하기 위함이다. 계획 단계에서는 실제 상황에서 무슨 일이 생길지 모르니깐 모든 가능성을 열어두고 대비하자는 마인드.

- 일반적으로 항공기 성능(performance)을 계산한다는 뜻은 특정 상황에서의 항공기 무게와 속도, 활주로 거리 등을 구한다는 말과 같다.

- 이륙(35ft까지 도달)을 위해 알아야하는 항목은 V1/VR/V2같은 속도, 활주로 길이. 그리고 항공기 무게를 몇kg까지 허용할 수 있는지도 확인 해야함. 운항관리사는 특히 무게에 관심을 둔다. 속도와 활주로 길이는 항공기 조작 현장과 관련 있으므로 조종사는 여기에도 신경을 쓴다.

- 여튼 737-800의 경우 MTOW가 79000KG 가량 되지만 이는 이상적인 수치라 맨날 79000KG로 뜰 수는 없다. 착륙할 때 무게는 괜찮은지(MLDW+TRIP FUEL), 항공기 날개 부러지진 않을지(MZFW+TAKEOFF FUEL)도 확인해야 한다. 이건 사칙연산 때려서 알 수 있는 항공기 구조와 관련 있는 수치임.

- 더불어 기타 여러 이유로 항공기 성능을 조정하는 과정에서 이륙 무게가 제한되는지(performance limited weight)도 봐야 한다. 그 여러 이유란,

- 활주로 길이 때문에 항공기 이륙 무게를 제한해야 하는지(field length limited weight), 이륙 상승 성능(climb gradient) 확보에 무게가 문제되지 않는지(climb limited weight), 장애물을 안전하게 통과하는 데 무게가 문제되지 않는지(obstacle limited weight), 브레이크를 강하게 밟을 때 타이어가 터질 정도로 항공기가 무겁지는 않은지(brake energy limited weight), 타이어가 이륙 속도를 견딜 수 있을 정도의 무게인지(tire speed limited weight)가 있음.

- 위 항목을 모두 다 계산해보고 얻은 제일 작은 값이 운항관리사와 조종사가 알고 싶은 그날의 최대 이륙 무게(AGTOW)이다. 이게 너무 작으면 그 때부터 지옥 시작인 듯 하다. ㅠㅠ

- performance limited takeoff weight를 뜻하는 듯한 RTOW란 용어가 있는데 책에서는 보통 볼 수 없다. 공식 용어가 아닌 구전되는 단어같음. R이 도대체 뭐의 약자일까 찾아보니 Runway limited, Regulated, Regulative, Restricted 등등 다양하다. Runway limited라면 field length limited weight를 뜻하는 좁은 의미의 용어로 추정. Regulated가 맞지 않을까 싶다. (여러 항목을 검토한 끝에 얻은) 정해진, 규정된 무게. 나머지는 걍 갖다 붙인 족보 없는 말인듯 하옵니다.

- MLDW로 straight-in approach 하는 항공기가 착륙 시 landing threshold를 지날 때의 속도를 Vref라 한다. Vref 값에 따라 approach category가 달라진다. 플랩 단계나 항공기 무게에 따라 Vref가 매번 변할테니 속도 범위를 넓게 잡아놓았을거라 추측한다.

- Vref는 제작사가 공표하며 만약 Vref를 알 수 없다면 실속 속도에 1.3배를 곱한 값을 Vref로 간주한다. 요즘엔 조종성이 좋아서 1.23배만 곱하는 경우도 있다.

- 인천공항 차트를 보면 CAT2의 RVR 최저치가 approach category에 따라 다르다. C급보다 D급 항공기가 빠른 속도로 접근하는만큼 좀 더 넉넉하게 활주로 시야를 확보할 필요가 있다. 조종사가 판단하고 조작할 수 있는 여유치를 두었다고 이해하면 될 듯하다.

- 겨우 50m 차이 아닌가 싶지만 절차를 설계하면서 다 따져보고 계산한 결과가 아닐까용?

- 참고로 737-800의 경우 900ER과 더불어 C급 또는 D급으로 분류 가능하다. 항공기마다 세부 스펙이 다르다보니 MLDW 역시 제각각일테고, Vref 또한 MLDW에 따라 다르기 때문인 것으로 보인다. 이 외에도 서클링 어프로치를 할 때 접근 속도가 빠르기 때문에 이 경우에는 D급으로 간주한다.

- OPT의 NNC LANDING 항목에서 FLAP DIS라는 문구 발견. DISABLED인가 추측했는데 DISAGREE의 DIS이다. 플랩 레버의 위치(원하는 플랩 상태)와 LE FLAP 인디케이터가 지시하는 숫자(실제 플랩 상태)가 일치하지 않는 경우이다. 즉 원하는대로 플랩이 작동하지 않는 상황.

- 플랩 레버 케이블이 고장났을 수도 있고 단순히 인디케이터 INOP 가능성도 있다. QRH에 따르면 인디케이터가 지시하는 숫자에 따라 그냥 그 상태로 착륙하든지 ALTERNATE FLAP EXTENSION을 실시하든지 대처가 갈린다.

- 30 이상을 가리키면 Vref30(FLAP30 기준의 Vref) 유지하여 그냥 그 상태로 착륙. 15이상 30 미만도 비슷하게 대처한다.

- 15미만이라면 ALTERNATE FLAP EXTENSION을 실시하여 FLAP 15로 만들고 착륙 시도. 2분 소요된다 함.

- 그리고 착륙거리 검토 필요. FCOM 보니 BREAKING ACTION POOR만 아니라면 매뉴얼로 브레이크 세게 밟거나 AUTOBRAKE MAX로 충분히 착륙 가능하다.(2000미터 내외) POOR일 정도의 기상과 플랩 DISAGREE가 겹칠 정도라면 진짜 바로 로또 사러 간다.

- 목적지에 도착할 때의 기상은 당연히 최저치 이상이어야 한다. 교체공항은 도착 시간 앞뒤로 1시간동안 교체공항 기상 최저치를 만족해야한다.

- 처음엔 교체공항 기상 최저치가 다소 빡빡하다고 느꼈다. 하지만 교체공항은 유사시 반드시 내려야하는 곳이다. 그래서 여러 안전 장치(가장 높은 최저치에 800M 상향 적용)를 두어 갑작스런 기상 변화에 대비하는게 아닐까 하는 결론을 내렸다. 어차피 실제로 교체공항에 착륙한다면 그 공항의 원래 기상 최저치만 충족하면 된다.

- 목적지 교체공항 없이 가는 경우도 있다. 아래 표처럼 기상이 특정 조건을 충족하여 아주 좋을 때.

- 그리고 고립공항으로 향할 때. 목적지 교체공항을 선정할 조건이 안 되는 경우이다. 그래서 2시간 분량의 추가 연료를 싣고 떠난다. 이런 플랜을 만들어 볼 기회가 있을까? ㅋㅋㅋ

- 목적지 교체공항을 2개 선정하는 경우도 있다. 도착지 공항 기상이 below minimum이거나 기상 정보를 획득할 수 없을 때.

- 교체공항을 2개 골라 간다해도, 어차피 목적지 기상이 안 좋으면 말짱 도루묵 아닌가 싶긴한데.. 의의를 좀 더 생각해봐야겠다. VVO를 다닐 때 기상 예보 신뢰도가 너무 떨어졌다고 한다. 그리고 원래 악기상이 잦은 곳이라 착륙 최저치 미만인 경우도 다반사였다고 들었다. 그래서 교체공항을 2개 잡고 출발시키는 경우가 많이 있었다고..

- 목적지 공항과 교체공항 기상이 딱 최저치거나 일시적으로 below 될 것 같으면 이 경우도 목적지 교체공항을 두 개 선정한다! 몇 번 겪어본 상황이다. 정말 갑자기 시정이 떨어져서 무선 교신으로 상호 합의를 한 경우.

- approach 차트에 착륙최저치가 있듯 이륙최저치도 존재한다. 일반적으로 이륙최저치가 착륙최저치보다 낮다. 바꿔 말해 착륙보다 이륙 시 요구하는 기상이 덜 빡빡하다는 뜻.

- 이륙최저치에는 실링이 없고 시정만 존재한다. 착륙 시 (M)DH까지는 활주로를 직접 봐야하므로 실링이 중요할 수 밖에 없다. 그러나 이륙 시에는 당장 이륙 활주에 필요한 수준의 시정을 확보하는 것이 우선이지 않을까? 뇌피셜이다.

- takeoff minima를 두 개로 분류할 수 있다. 먼저 FAA에서 만든 standard takeoff minima. 쌍발기는 VIS 1mile or RVR 1600M 이상. RVR이 있다면 우선 적용한다. (Mid 및 rollout은 RVR 150m if reported)

- 어느정도 규모가 되는 공항이면 대략 3000m짜리 활주로를 갖추고 있다. 그 곳에서 보통 쌍발기가 활주로 길이의 절반 정도 활주 후 airborne 하니 standard takeoff minima를 시정 1mile로 잡지 않았을까 추측한다.

- standard takeoff minima 밑으로 기상이 악화되면 말 그대로 standard보다 수치가 '낮은', 'lower than' stnadard takeoff minima를 적용한다. 더 좋은 활주로 시설을 갖출수록 최저치(RVR)도 점점 낮아진다.

- 예를 들어 김포공항 32L/14R 기준 RVR이 125M는 되어야 이륙 가능하다. HUD가 있다면 75M에서 이륙 쌉가능. 돈 많아서 장비 잘 갖추면 그만큼 이런 부분에서 이득이다.

- 참고로 TDZ RVR이 150M 이하라면 RVR 3개 모두 측정되어야 한다.

- 기장이 이륙해야하고, standing takeoff를 해야하는 부수 조항도 존재한다. 운항승무원의 영역이라 패스.

- 만약 사규가 따로 존재한다면, 위의 이륙최저치와 회사 최저치 중 더 높은 것을 적용한다.

- 이렇게 이륙 최저치를 세세하게 따질 정도의 기상이라면, 이륙 최저치를 간신히 상회하고 착륙 최저치 충족은 당연히 안 되는 상황이다. 운항관리사는 이런 순간에 이륙교체공항 지정을 고려해야한다. 출발공항 시정이 갑자기 떨어지는 바람에 조종사와 비행중 clearance로 이륙교체공항을 설정한 경험이 있다.


https://www.youtube.com/watch?v=3PkmuC7DFQw