[항공 사고] 치명적인 자동비행장치의 오류 - Air Inter Flight 148

Posted by 비회원
2012. 2. 4. 22:17 ::항공 사고::





안녕하세요. Symphony of the Sky 팀블로거 Euronaku_LR입니다.

안녕하세요 같이 포스팅을 도울 팀장 유이입니다<


저번에 AF296편 사고에 대해 썼는데... 이번에도 유형이 비슷한 Air Inter 148편 사고에 대해 써볼 예정입니다. 

AF 296편 게시글은 이쪽. 2012/01/26 - [::항공 사고::] - [항공 사고] 최첨단 기기의 오류, 조종사 vs 시스템 - Air France 296

- Air Inter 148... 무슨 기종일까? -


( F-GGED / A320-111 / 사고기 추락전의 모습 )

사고기는 8년전, Airbus 社에서 내놓은 특별한 항공기, Fly By Wire 시스템을 장착한 에어버스 A320기 입니다.
Fly By Wire란 항공기를 조종할 때 조종 기기를 전선으로 연결하여 유압장치나 모터를 이용하여 컴퓨터가 제어하도록 하는 조종 방식을 말합니다.

등록번호는 F-GGED, 엔진은 CFM56-5A를 장착했습니다. 

그 당시에는 A320는 최신형 항공기였습니다. 여객기에 최초로 Fly By Wire 시스템이 장착되었고, 여객기 최초로 요크대신 스틱을 사용했죠.

또한, AF296편에서 말씀드렸듯이 A320기는 조종사에게 편의를 제공합니다. 또한 고난도의 기동을 실현할 수 있습니다.
시스템이 조종사 대신에 컴퓨터를 이용하여 상황을 분석하고 판단하여 안전하고 조종사에게도 편리한 조종을 실현하게 해줍니다.

그리고 다른 항공기들은 대부분이 아날로그식이였으나, A320기는 디지털 방식입니다.
모든 게이지 및 ND화면들이 디지털로 표시되었고, 그래서 당시 조종사들에겐 익숙하지 않았습니다.


당시에는 꿈 같았던 신형 항공기였죠. 하지만 AF296편이 에어쇼에서 추락하고 난 뒤, A320은 흔들리기 시작합니다.

그러면 Air Inter 148편은 과연 무슨 이유로 추락했을까요? 그 원인을 파헤쳐 봅시다.

[ Tip. 당시 Air Inter 社에서는 도입했던 A320기에 지상접근경보장치인 GPWS를 장착하지않았습니다. ]

- 1992년 1월 20일, 순탄했던 비행... -


1992년 1월 20일, Air Inter의 에어버스 A320기는 프랑스의 론알프주 론헌에 위치한 리옹공항(LYS/Lyon Satolas Airport)에서 
승객 90명과 승무원 6명을 태우고, 오후 6시 20분에 리옹 공항을 이륙합니다.

등록번호는 F-GGED, 148이라는 편명을 받게됩니다.
목적지는 프랑스의 알자스 부근인 스트라스부르그 공항(SXB/LFST)입니다.  

Air Inter는 프랑스의 항공사이며, 당시 출장객이 주 고객이였습니다. 또한 시간을 잘 지킨다는 자부심을 가진 항공사였죠.

148편의 기장은 크리스티앙 허큐엣(Christian Hecquet), 부기장은 조엘 쉘빈(Joël Cherubin)입니다.
이 두 조종사들은 비행시간이 12,000시간이 넘는 노련한 조종사들이였습니다.

( Flight Simulator X로 사고를 재현해보았습니다. / 일부 내용과 많이 다를수도 있습니다. )

조종사들은 이륙하기 전, 스트라스부르그 공항의 특정 활주로에 착륙하도록 자동비행장치를 설정하였습니다.

이륙후, 조종사들은 평상시 비행과 같이 기어를 올리고, 자동비행 상태로 들어갑니다.
비행 시간은 1시간 정도밖에 안되는 아주 짦은 단거리 비행이였습니다.


그리고 비행한지 41분 정도가 됬을 무렵, 조종사들은 스트라스부르그 공항에 착륙하기 위해 착륙준비 절차에 들어갑니다.

Captain : Engine Anti-ice OFF. mode selector set to normal.
       기장 : 엔진 Anti-ice 스위치 끔. 모드 선택기 보통으로 선택.
 

그들은 스트라스부르그 공항의 자동방송장치, 즉 ATIS를 듣습니다.

Strasbourg ATIS :: 여기는 스트라스부르그 공항, 사용중인 활주로는 5방향 활주로. 전이고도 5,000피트, 풍향 40도, 풍속 18노트, 시정거리 18km.  


Co-Pilot : Yeah, we planned to proceed Sierra Echo, do an ILS, then an indirect for zero five. 
  부기장 : 네. 우리는 SE 진행을 계획했습니다. 5방향 활주로로 간접 ILS 준비.


여기서 전이고도는 Flight Level, 비행고도를 의미합니다. 풍향은 바람이 불어오는 방향입니다. 
풍속은 바람이 불어오는곳에서 단위시간당 불어오는 바람의 속도를 말합니다. 시정거리는 사람이 맨눈으로 확인할 수 있는 거리를 말합니다.

원래 조종사들은 23방향 활주로를 사용할것이라고 생각했으나, 강한 바람과 나쁜 겨울날씨 때문에 활주로 방향이 5방향 활주로로 바뀐 것 입니다.

그리고 이들은 변경된 활주로에 착륙할 수 밖에 없었습니다. 하지만 그들은 활주로가 변경된 것에 대해 불가능하다고 생각합니다.

그 이유는, 23방향 활주로에는 항공기를 활주로까지 유도해 안전하게 착륙시켜주는 계기착륙장치, 즉 ILS가 설치되어있습니다.
하지만, 새로 배정받은 5방향 활주로에는 ILS가 설치되어 있으나, 활주로 앞이 산악지형으로 둘러싸여있어서 자동비행장치로
송신되는 무선신호가 방해받을 수 있기때문입니다.

( 스트라스부르그 공항과 주변 지형, 좌측 아래부분이 산악지형이다. )
 
기장 : 아시다시피, 5방향 활주로로 착륙하기는 힘들 것 같습니다. 23방향 활주로로 되돌립니다. 그렇지 않으면 계기착륙장치로 착륙할 수 없습니다.

그리고 허큐렛 기장은 23방향 활주로로 착륙하기위해 자동비행장치를 설정한 후, 자동비행장치로 23방향 활주로로 접근한 다음, 수동비행으로 전환하여
5방향 활주로로 비 정밀 접근, 시계착륙 할 예정입니다.

기내 방송 : 승객 여러분, 곧 하강을 시작합니다. 모두 자리에 앉아주시기 바랍니다. 

148편의 조종사들은 스트라스부르그 공항에 착륙하기 위해 하강을 시작합니다.

부기장 : 23방향 활주로로 계기착륙을 진행한 후, 5방향 활주로로 우회할 예정입니다.

스트라스부르그 관제소 : 델타 알파(148편), 5방향 활주로로 항공기 3대가 이륙할 예정입니다. 고도 5,000피트에서 대기해야 합니다.


하지만 148편은 빠르게 하강하고 있어서 그럴 수 없을 것이라고 생각합니다.
그리고 기장은 이에 대해 불만을 토로합니다.

기장 : 미리 알려주던지,  지 멋대로야!

그리고 스트라스부르그 관제소에서 148편의 기장이 불만을 토로하자, 관제소는 148편을 착륙하는데 도와주겠다고 제안합니다.

( 항공사고 수사대 장면 캡쳐 )

스트라스부르그 관제소 : 델타 알파, 원한다면 고도 5,000피트에서 ANDLO(5방향 활주로 앞의 무선 표지)까지 유도해주겠습니다.

기장 : 음, 좋은 생각이네요. 그렇게 하겠습니다.


관제소에서 148편에게 좌측으로 선회한 후, 230도까지 선회하라고 지시합니다.
하지만 5방향 활주로는 전자동 착륙 접근을 허용하지 않기 때문에 조종사들이 하강 각도를 직접 조절해야합니다.

기장 : 음... 하강각도는 3.3도가 되겠군. 

3.3도는 착륙하기에 좋은 적당한 각도입니다. 

하지만 이때, 조종사들은 치명적인 실수를 저지르게 됩니다. 또한, 이게 사고발생의 시작점이였죠.

( 자료 사진 / 시뮬레이션 )

조종사들은 비행 궤도각인 FPA를 3.3도로 맞추려고 했는데, FPA로 설정하지 않고 조종사들이 V/S, 즉 수직 속도계를 3,300피트로 설정하게 됩니다.
이는 항공기가 거의 급강하하는 속도입니다. 게다가 당시 A320기에는 수직속도계와 비행 궤도각 모두 같은 수치 ( ex. 수직 속도계는 33으로 표시, 비행 궤도각은 3.3으로 표시 ) 로 표시되었고, 조절 손잡이 하나로 조절한다는게 큰 문제점이였죠.

스트라스부르그 관제소 : 델타 알파, 좌로 선회하여 90도 방향까지 선회하세요.


관제사는 공항으로 부터 25km 떨어진 지점에서 148편에게 HDG(방위) 90도까지 선회할 것을 지시합니다.
이는 항공기를 정렬시키기 위해 마지막 선회를 지시하는 것이였습니다. 

부기장 : 기수방향을 너무 안쪽으로 틀었어요. 

스트라스부르그 관제소 : 에어 인터 델타 알파, 앤들로 우측으로 통과하고 있습니다. 5방향 활주로로 최종 접근을 승인합니다.

이들은 착륙허가가 떨어지자, 플랩과 기어를 내리기 시작합니다.

기장 : 플랩 2단계. 기어 다운.

기내방송 : 승객여러분, 잠시후 착륙 할 예정입니다.

이때, 허큐렛 기장은 비행 속도가 빠르다는 것을 깨닫고 스포일러를 올립니다.

기장 : 하강속도를 주시해야해.
부기장 : 접근 중심선이..... 60도였어요. 확인해 보세요.


하지만... 항로를 조정하기 전에 이미 일은 시작됬습니다. 

( 시뮬레이션으로 재현 )

기장 : 젠장!

[ 항공기가 산 정상에 충돌, 그리고 녹음 종료 ] 

148편은 스트라스부르그 5방향 활주로 앞에 위치한 산 정상에 충돌하고 맙니다.
이 사고로 탑승자 96명 중에서 기장과 부기장을 포함한 87명의 탑승자가 사망합니다.

생존자는 승객 8명과 승무원 1명입니다.

사고원인을 조사하려던 조사단은 CVR및 블랙박스, 비행기록장치가 충돌 후, 고열에 노출되었고 추락당시의 충격이 심하여 자료 수집을 하는데 어려움을 겪었습니다.

어렵게 복구한 기록장치에서 조사관들은 경악을 하게됩니다.

148편이 하강하는데 무려 분당 3,300ft로 하강했다는 것이죠. 원인을 조사해 본 결과, FPA(비행 궤도각)와 V/S(수직 속도)를 조정하는데 혼동하여
비행 궤도각에 3.3도를 입력해야 할 것을 V/S에 3,300ft로 입력하고 말았습니다. 3,300ft는 무려 3.3도보다 더 큰 수치인 11도였습니다.
또 그 당시에 FPA는 3.3을, V/S는 33으로 표시됬기때문에 조종사가 이 방식을 혼동할 수 있었습니다. 

또한 이 사고발생 두달 후, 같은 에어 인터 소속 A320기가 수직 속도계와 비행 궤도각을 혼동해 급강하해서 추락할 뻔 했으나, 고도가 높아 다행히 추락은 피했습니다.

두번째로 관제사가 좌로 선회하여 90도 방향까지 선회하라고 지시했으나 관제사가 레이더 방위를 잘못 알려주는 바람에 ANDLO에 도착하지 못하고
산으로 가게됬습니다. 또한 경로이탈을 알아차린 관제사가 148편에게 우측으로 선회하고 있다고 알려줍니다. 하지만 조종사들의 관점에선 우측이 아닌 좌측이였습니다.
그리고 이들의 혼란을 가중시킬 수 있습니다.

그리고 기장은 수직 속도가 너무 높다는 느낌이 들어 수직속도를 조정할려고 했으나, 부기장이 항로를 이탈했다면서 수평 방향을 걱정했으나,
진짜 문제는 수직 속도에 있었습니다. 


조사단들은 자신들이 모은 정보를 수집하여 시뮬레이션을 통하여 사고를 재현합니다. 하지만 실패하게 됩니다.

결국 조사단들은 에어버스 A320 설계자로부터 조종사들에게 잘 알려지지 않은 요소를 듣게됩니다. 

A320의 자동비행장치는 긴급상황에서 신속하게 방향전환을 해야하는 상태에서는 평소 속도의 두배로 방향을 전환하도록 설계되어있었다는겁니다. 

그리고 자료를 다시 분석한 결과, 148편이 하강할 시점에 난기류가 발생해 148편이 0.5초동안 분당 600ft의 속도로 상승했다는 것을 파악합니다.

결국 A320기의 자동비행장치는 항공기가 0.5초동안 상승했다가 다시 하강하자 조종사들이 비상사태를 선언하고 신속한 하강을 요구하는 줄 알고 더 빨리 급강하했습니다.

그리고... 이렇게 산으로 급강하하여 추락하게 됩니다.

( Gif파일이 되게하려 노력했으나 안되는군요... 마우스를 우클릭하여 되감기를 하신 후, 재생을 눌러주시기 바랍니다. )

그리고 최종적으로 이런상태에서도 피할 수 있었으나, 피하지 못하게 된 이유에는 에어 인터 社가 A320기에 지상접근경보장치인 GPWS를 설치하지 않았기 때문입니다.
그 이유는 10,000피트 이하 고도에서 오류를 일으킨다고 하여 설치하지 않게됬죠. 만약 이것이 설치되었다면 148기는 GPWS의 경보를 받고 상승하여 피할 수 있었습니다.

결국 조사단은 35개에 달하는 권고사항을 제작사와 항공사에게 보내게 됩니다. 

이로인해 A320의 자동비행장치의 표시판이 변경되었습니다. ( V/S 33에서 V/S 3300으로 보이도록 표시창을 변경 )

그리고 에어 인터는 모든 기체에 GPWS를 설치하게 되고, GPWS에 대한 조종사 교육도 개선되었습니다.

또한 148편 사건을 계기로 CVR및 블랙박스, 비행기록장치에 대한 내구도가 크게 개선되었습니다.

최종적으로 보고서에는 조종사들의 실수로 인해 사고가 일어난 것으로 표시되어있습니다. 


    • 최수호
    • 2012.10.04 16:03
    단순 조종사들의 실수로 몰기에는...
    자동비행장치의 표시방법에도 문제가 있는것을..추후,표시방법을 개선했다는게 실수를 인정한 것일텐데요.
    좋은글 잘일고 갑니다.
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