[항공 지식] 시끄러운 공항의 소음! 조금이라도 줄이기 위해서는?

혹시 저희 블로그를 방문해주시는 분 중에 공항이나 공군 비행장 근처에 사시는 분 있나요? 

저 같은 경우 집 근처에 육군 항공대가 보유한 활주로가 있는데 그 활주로를 빌려서 사용하는 교육기관의 훈련기들이 내는 소음 때문에 꽤나 스트레스를 받을 떄가 있습니다. 특히 영어 듣기평가 때 그런 소음이 들려올때면 정말 신경이 날카로워 지는 경우가 생깁니다. 아무리 비행기를 좋아한다고 하지만 짜증날때는 짜증이 나죠ㅎㅎ;;

시가지 인근을 낮게 날며 이착륙하는 비행기는 정말 멋지지만 그 근처에 사는 분들의 스트레스를 상상하면 정말 비행기가 싫어질것 같습니다. 저도 그런 소음들으면 고통스러운데 다른 분들은 어떨지 ㅎㅎ;; 

그럼 이런 비행기의 소음, 어떻게 줄일수 없을까요?

먼저 두가지 방법이 있을 수 있겠지요.비행기가 사람이 많이 사는 지역에서 높은 고도에 있게 하거나, 비행기가 많이 다닐 시간에 비행기의 이착륙을 제한(!) 하거나 하는 방법이 있겠지요? 두번째 방법은 조금 극단적이지만 앞에서 말한 첫번째 방법은 조금 현실성 있게 다가오지 않나요? 

뭐 예상하셨겠지만 항공은 완벽을 추구하는 분야인만큼 이런것이 다 절차로 마련되어 있습니다. 항공에 관한 공부를 조금이라도 하면 지겹게 듣게 될 ICAO 에서 마련해 놓았지요. 공식적인 용어로는 소음저감 이륙절차(Noise Abatement Departure Procedure) 이라고 합니다. 그것도 위에서 언급한 두가지 종류로 나누어져 있지요.

 빠른 시간내에 높은 고도로 올라가는 절차를 NADP 1, 소음이 덜한 낮은 추력으로 올라가는 절차를 NADP 2 라고 합니다. 

이 그림은 NADP 1 절차에 관한 설명입니다. 잘 이해가 안되실 수 있습니다. 아니, 이해가 안되시는게 당연합니다(=_=)

이 그림을 이해하시려면 TO-Thrust, Climb-Thrust, Flap 의 개념을 익히셔야 합니다. Flap 은 조금만 검색해보시면 방대한 량의 일반인들도 쉽게 이해할 수 있을 만큼 쉬운 자료들이 여럿 나오지만 TO-Thrust와 Climb-Thrust는 찾기 어려울 수 있습니다. 제가 이렇게 확답을 드리지 못하는 이유는...귀찮아서(...)

디테일하게 설명하자면 끝이 없겠지만(것보다 저희가 종사자가 아니기에 디테일하게 설명하다가 삑사리 나는 경우가 있을 수 있....) 개념 만큼은 의외로 간단합니다. TO-Thrust의 TO는 Take Off의 약자, 즉 이륙을 할때 쓰는 Thrust(엔진출력레버) 모드라고 할 수 있겠습니다. Climb Thrust는 그러면 상승할때의 출력이겠지요? CLB 모드나 TO 모드나 온도나 다른 여건에 따라 구체적으로 나누어지고 또 에어버스사의 경우 FLEX 모드라고 하여 TO 모드 모다 조금 낮은 출력으로 이륙하는 절차가 존재하나 역시 생 ㅋ 략 ㅋ 하도록 하겠습니다. 당연히 CLB 모드가 TO 보다 출력이 작으니 소음도 적지만 최대 상승률도 낮을 수 밖에 없습니다. 

또 플랩에 솬한 설명을 해보자면 일반적으로 플랩을 접지 않을 경우 높은 상승률로 상승이 가능하지만 출력이 높아햐 하고 상대적으로 속도도 느려집니다.  

자, 그러면 위의 그림에 대한 자세한 풀이를 한번 해볼까요?

TO 모드로 800ft까지 상승후(NADP-A 라고 하는 절차의 경우 1500ft 라고 합니다만 여백이 없어 별도로 기술할 필요성을 못느껴 기술하지 않습니다) 800ft에서 Climb-Thrust 모드로 전환, 이후 쭈우욱- 3000ft까지 상승합니다. 이때까지는 모두 V2+20노트 정도의 속도(V1, VR, V2의 개념은 생략했습니다. 그냥 적은 시간내에 높은 고도로 올라가기 위해 높은 추력인데도 낮은 속도로 가는구나~ 하고 생각하시면 됩니다)로 상승하다가 3000ft 가 돼서야 Flap 을 접고 가속을 시작합니다. 

NADP 1 절차는 공항 인근 (공항 경계 수백 미터 밖에 상권이나 주택 등이 조성되어 있는 경우, 김포공항이 이에 해당)의 소음을 줄이기 위해 마련된 절차입니다. 여기서 한가지 가지실 수 있는 궁금증, '왜죠?''이거 하고 공항 거리에 따른 소음과 무슨 상관이죠?'

그러면 한번 공항에서 상대적으로 먼거리에 사는 주민들의 소음피해를 줄이기 위한 NADP 2 절차에 대해 알아볼까요?

800ft 까지는 NADP 1 절차와 같습니다만 그 이후가 달라집니다. V2+20노트에서 가속을 하기 위한 시간이 주어지는 것이지요. (일반적으로 10,000ft이하 제한 속도인 230 노트에서 250 노트 정도 까지 가속을 합니다.)  예를 들어 어떤 비행기의 V2+20kt가 150kt라고 할때 Climb-Thrust에서 이 속도를 유지할 수 있는 최대 받음각이 18도 라고 합시다. NADP 1에서는 150kt, 18도의 받음각으 로 3000ft까지 상승하지만 NADP 2에서는 받음각을 10도 정도로 낮추고 가속을 시작하고 플랩을 접는 것이죠. 같은 받음각에서 낮은 속도보다 높은 속도의 상승률이 더 빠르기 때문에 공항으로부터 어느 정도 거리가 있는 지역에 사는 주민들에게 주는 소음 피해를 줄일 수 있습니다. 영종도에 위치한 인천공항에서 이 절차를 사용하죠.

일반적으로 NADP 2 절차가 연료소모가 적기 때문에 항공사들은 이 절차가 쓰이는 것을 좋아합니다. 하지만 그렇다고 NADP 1 을 사용해야하는데 NADP 2 절차를 사용했다가는 소음으로 인해 (이것을 감시하기 위해 공항 인근의 건물들에 소음 측정기가 설치된 경우가 있습니다) 공항 이용료를 많이 내야하는 경우가 생기기 때문에 마음대로 그렇게 하지는 못합니다.

위에서 나온 NADP 절차의 경우 조종사가 일일이 수동으로 하려면 굉장히 복잡하기 때문에 항공기의 CDU(Control Display Unit)에서 어느 지점에서 출력을 어떤 모드로 전환할 것인지 설정할 수 있게 해줍니다.

 그 외에도 보잉 737 항공기의 경우 CUTBACK 이라고 하여 그 모드를 사용하면 굉장히 낮은 출력으로 상승을 하게 되어 비록 비행기가 주민들이 밀접하는 지역을 낮은 고도로 지나가지만 낮은 출력으로 소음을 줄이는 절차도 있습니다. 잘 쓰이지는 않지만요.

자, 이륙 단계에서 소음을 줄이기 위한 절차가 있는데 착륙 단계라고 없을까요? 있습니다. 이 방법의 경우 비행기가 빠른 속도로 사람들이 많이 있는 지역을 통과하게 하는 방법인데요, 접근할때 공항으로부터 일정 거리 이상 떨어진 경우 속도 제한을 둡니다. 김포공항과 인천공항의 경우 6노티컬 마일까지 160노트 이상을 유지해야하지요. 이 때 속도가 높기때문에 상대적으로 늦은 시점에 플랩을 사용합니다. 따라서 이런 절차를 Delayed Flap Setting Procedure 라고 하지요. 

이상 소음 저감 절차에 관한 글 마치겠습니다. 감사합니다.