IT Solutions/Transportation

하늘의 규칙을 관장하는 항공관제 시스템

2013.12.30 10:17

안녕하세요! LG CNS 대학생 기자단 김기태입니다.

도로의 확충과 교통 시스템, 네비게이션의 발달로 최적의 길을 찾아가는 시대가 왔습니다. 하지만 교통체증은 여전히 남아있는 숙제인데요. 자유로울 것만 같은 하늘에서도 도로 위의 교통체증과 비슷한 현상이 생기곤 합니다. 오늘은 하늘에서 생기는 교통체증과 이에 대한 해결 방법에 대해서 알아보겠습니다.

최근 항공수요의 증가로 2030년에는 지금의 2배에 달하는 항공기들이 하늘을 날 것으로 예상하는데요. 앞으로 발생할 수 있는 문제들을 감지한 항공사, 공항 등 항공 교통을 담당하는 기관들이 각자가 새로운 시스템을 만들기 위해 노력하고 있으며 올해는 전 세계 공항에서 시스템 현대화 프로젝트와 시설 확장 공사가 계속해서 이뤄졌는데요. 이에 우리나라의 인천공항을 비롯한 전국 각지의 공항들도 시스템 개편과 공항 기반 시설을 보완하고 있습니다. 시스템의 개편은 많은 노력이 필요하지만, 새로운 시설의 증축에 비해 비용을 절감할 수 있는 장점이 있습니다. 항공기의 흐름을 관장하는 관제 시스템이 늘어가는 상황에서 관제 시스템의 개편은 가장 큰 이슈 중 하나입니다.


<지연시간이 평균 1시간인 미국의 필라델피아 공항>

하늘은 자유로워 보이지만, 생각보다 복잡한 환경에서 비행기들은 이동합니다. 특히 하루에도 수 백 대의 공기가 이착륙하는 대도시의 공항의 경우는 더욱 복잡한 상황인데요. 항공관제의 영역은 크게 두 가지로 나뉩니다. 관제탑에서의 지상관제와 레이더를 통해 모니터링 할 수 있는 공역관제인데요. 일반적으로 관제탑은 공항과 그 주변에서 해당 공항과 연계되는 비행기들을 관리하고, 공역관제는 해당 국가의 영공을 지나가는 모든 항공기에 대해 통제하게 됩니다.


<눈에 보이는 지상관제와 눈에 보이지 않는 공역관제>
출처 - bbc.com, medianola.org

근래의 항공기 관제 시스템은 약 40년 전에 정립이 되었습니다. 현재는 디지털화와 현대화를 어떻게 하느냐가 관건이라고 할 수 있는데요. 이에 많은 시스템 업체들이 안전한 항공을 할 수 있도록 정보를 제공하는 장치 사업에 관심을 쏟고 있습니다. 그렇다면 과거에는 어떻게 항공기 관제를 했을까요? 과거에는 항공기의 모형을 움직이면서 관제했다고 하는데요. 물론 이 방법이 아직 공항에서 사용되고 있기도 합니다. 현대의 관제탑에 들어가 보면 최신식의 LCD 모니터들과 함께 아날로그적 관제 방법도 공존하고 있는데요. 관제사들의 말에 따르면 아직 최신 시스템이라 하더라도 급한 실제상황에 빠르게 반응하지 못하기 때문이라고 합니다. 아래 사진들은 실제 공항의 관제탑에서 지상의 항공기를 유도할 때 쓰이는 시스템입니다. 좌측의 사진은 미 해군의 항공모함 항공기 유도 방법인데요. 최신예 항공모함도 엄청난 변수를 가지고 있기에 관제사가 직접 관제하는 것이 더 안정적이라네요.


<모형을 쓰는 옛날 방식과(좌) 디지털화된 현대식의(우) 지상관제 시스템>
출처- Airchive.com

지금까지는 지상의 항공기만을 생각해 보았는데요. 진짜 우리가 생각하는 항공기 관제, 즉 눈에 보이지 않는 비행 중인 항공기들은 어떻게 통제가 될까요? 생각과는 달리 하늘은 상당히 제한적으로 사용하고 있습니다. 사진에서 빨간색은 착륙하는 항공기를 나타내고 초록색은 이륙하는 항공기들을 나타내는데요. 공항마다 특성이 다르지만 이륙하는 항공기들은 대체로 시원시원하게 이동하는 반면 착륙하는 항공기들은 복잡한 경로를 통해 이동하는 경우가 많습니다. 빠르게 가속하여 떠나버리는 출발항공기들과 달리 착륙하는 비행기들은 절차도 복잡하고 상대적으로 속도가 느리기 때문입니다. 런던 히드로 공항의 경우 오랜 기간의 운영노하우를 통해 터득한 4개의 가상 원통기둥을 만들어서 항공기를 그곳에 대기시켜 차례로 착륙하는 시스템을 가지고 있습니다. 여기에는 항공기 기종, 연료, 날씨, 이륙하는 항공기, 공항 내부 사정뿐만 아니라 주변 지역 소음문제까지 고려해서 관제한다고 하는데요. 종종 발생하는 비상 상황까지 고려한다면 엄청난 변수들을 가지고 있는 관제시스템을 설계하는 일은 쉽지 않을 것입니다.


<런던 히드로 공항의 하루 동안의 항공편, 연두색: 이륙 / 빨간색: 착륙>
출처 : heathrow.com

한국의 인천공항 같은 경우 우리나라에서 가장 많은 항공기가 이동하는 곳이지만, 해외의 공항들에 비하면 아직은 여유로운 상태입니다. 인천공항을 이용할 때 비행기에 탑승하고 이륙하기까지 오랜 시간 동안 기다리는 때가 많지 않으셨을 텐데요. 그 이유는 아직 항공기 수가 공항의 최대 용량에 도달하지 않았기 때문입니다. 그리고 인천공항은 늘어가는 수요에 맞추어 미리 증축 하고 있는데요. 개항 당시 2개였던 활주로가 현재는 3개로 증설되었으며 앞으로 4개까지 증설할 계획입니다. 최근 많은 시스템 산업체들이 무한한 발전을 거듭하고 있는 항공관제 시스템분야는 얼마나 더 효율적이고 안정적인 시스템을 구축하는가를 경쟁하고 있습니다. 아직은 아주 전망이 밝은 분야로 손꼽히고 있는데요. 항공관제에 흥미가 있으시고 체험을 해보고 싶으시다면 "나는 항공관제관"이라는 게임을 추천해 드립니다. 여러분도 최고의 효율로 항공기를 관제해보는 시스템을 만들어 보세요. 파이팅!

 

※ 자료사진은 원고 이해를 돕기 위해서만 사용된 이미지입니다.

 

 

Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS
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