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제 51호(6-7월) | 하늘길 거리두기 노력

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Written by 황 승 작성일21-06-30 10:10 조회122회 댓글0건

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하늘길 거리두기 노력


황 승(공군 대령)

 

Ⅰ. 서  론

 공중충돌은 항공 자산의 직접 파손으로 초래되는 단순한 경제적 손실도 적지 않지만, 대량의 인명 손실과 함께 국내외적으로 항공 활동 및 산업 전반에 미치는 파급효과가 심각하다는 면에서 국가적 중요 예방 활동의 대상이다. 우리나라에서는 지금까지 민간항공기의 공중충돌 사고는 발생하지 않았으나, 민간항공 분야에서는 공중충돌이 가져오는 파급효과에 대한 심각성을 고려, 오래전부터 협소한 공역​1)의 구조적 개선 노력과 함께 TCAS(Traffic alert and Collision Avoidance System)​2)​와 같은 고비용, 첨단시스템을 적용하는 등 그 발생 가능성을 줄이기 위해 노력하고 있다. 군사 항공 분야에서도 국가안보가 최우선 과제로 존재하는 집단의 목적상 공중충돌 방지와 같은 불안전 요소 해소를 위한 대규모 시스템 구축에 우선적인 비용 투자는 상대적으로 어렵지만, 절차적 예방 활동과 동시에 누적된 지역, 시간대, 기종별 위험사례를 지속해서 UP DATE하고 발생 요인을 분석하여 위험 요소를 근원적으로 제거하기 위해 힘쓰고 있다.

 민간항공 교통산업이 태동한 이래로 끊임없이 증가하던 항공 교통량이 코로나19로 인하여 급감하였다가 2021년 후반기부터 백신효과가 가시화되면서 보복 여행 수요를 포함하는 항공사 간 경쟁적인 교통량 확대로 인천FIR(Flight Information Region)​3)​ 내에서 점증적인 포화상태를 초래할 것으로 예상된다.

 이 글에서는 포스트 코로나19 시대에 항공교통 수요 증가로 인해 교통 체증을 겪을 우리나라 공역 환경의 구조적 취약점을 살펴보고 공중충돌 위험을 사전에 경고하는 TCAS 경보사례를 최소화하기 위한 노력에 조금이라도 보탬이 되도록 몇 가지 구체적인 방안을 제시하고자 한다.

 

Ⅱ. 본  론

 1. 항공로(이하 ‘항로’) 형성의 역사적 배경과 공항의 위치

 2차대전이 종료되고 우리나라에 미군이 주둔하게 되면서 미 군용기가 사용할 목적으로 항로가 구성된 것이 우리나라의 현대적 항로의 시초라고 할 수 있다. 이렇게 시작한 항로는 한국전쟁을 거치면서 주요 군 비행장 간을 연결하는 체계로 확립되어 현재 운용 중인 우리나라 항로의 기본적인 골격을 형성하게 되었다. 우리나라의 민간항공용 항공보안시설의 현대화는 1967년에나 당시 교통부에 의하여 시작되었으며 이는 주로 VORTAC​4)​시설을 설치하는 계획으로서 1974년에 완결되었고 당시 이미 군용으로 사용 중이던 한·미공군의 TACAN시설과 함께 운용되면서 고고도 항로 운용체계를 완성하게 되었다. 우리가 주목해야 할 사항은 최초로 항로 형성 동기가 군 작전의 필요에 의해서였으며, 군용시설 간 혹은 군 비행장 간의 연결로 귀결된 것이다. 따라서 인천FIR 내 항로 대부분은 군 비행장이 중심이 되었고 이후 민간항공의 비행이 군 비행장에서부터 발주하기 시작하면서 민간항공과 군사 항공 활동은 공간적 거리 개념에서 매우 근접한 비행이 자연스럽게 이루어지게 되었다고 할 수 있다.


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<그림 - 1> 인천FIR 내 항로지도(Enrute Chart - ICAO)

 2. 항로 확장과 공항 건설 계획의 평가

 국토교통부는 급증하는 교통량의 증가를 적절하게 수용하기 위한 대책으로 국가 공역 체계를 효율적으로 개선하고 신공항 개발에 힘쓰고 있다. 먼저 공역 체계 개선은 항로 상에서 교통 체증이 심화되어 공중충돌 위험성도 증가된다는 이유로 인근에 있는 군 작전구역(MOA)​5)​을 줄여 새로운 항로를 신설하고 기존 항로를 확장하는데 주안점을 두고 있으며, 공항과 관련된 사업은 공항발전 중장기 계획을 수립하여 민과 군이 공동으로 사용하고 있는 기존 군사공항을 국제 공항화 함과 동시에 신공항 건설에도 박차를 가하고 있다.

 그러나 이와 같은 정책은 근본적인 문제를 해결하는 데에는 1차 적인 미봉책에 불과한 것으로 판단된다. 먼저 항공로 신설 및 확장을 통하여 항적의 밀도를 분산시켜도 종착지인 공항의 접근관제구역(TCA)​6)​에서는 신설항로가 가지고 있는 밀도만큼 더 증가된 항적을 수용해야 하기 때문이다. 또한 민간항공 분야에서 지속적으로 제기하고 있는 항로 확장 요구는 항로 밖의 공역을 사용하고 있는 국방부 등 다른 기관과의 여러 가지 이해관계 차이로 서로 간에 많은 어려움을 겪고 있는 것이 사실이다. 

 신공항 건설의 주요 사업동기는 지역 잠재 항공수요 해결, 국토의 균형발전 등이다. 하나의 공항이 건설되면 해당 공항 인근은 입·출항을 위해 국지적으로 상승·강하 항적이 증가하게 되는데, 상승·강하하는 항적은 고도, 속도, 경로 등이 3차원 공간에서 빠른 속도로 변경되기 때문에 관제해야 하는 항적이 많을 경우 숙련된 관제사도 안전한 분리가 어려울 수 있다. 안타깝게도 우리나라의 신공항들을 이러한 기본적인 안전분리 원칙이 고려되지 않고 대부분 기존 군용공항 인근에 건설함으로써 공항 간의 거리가 더욱 협소해지고 다른 관제기구, 다른 비행규칙을 적용하여 비행하는 군용기와 혼재되어 불안전한 비행이 확산되고 있는 것이다.

 단순한 논리에서 시작된 항공 교통량 밀집 해소 정책이 도리어 이와 같은 문제를 심화시키고 있지만 깊이 있는 사후검토와 결단력 있는 방향 변화의 여지는 별로 보이지 않는다. 따라서 항로와 공항 개선작업이 진행되면 될수록 군용기와 민항기 간의 공중충돌 가능성은 지속적으로 증가될 수밖에 없으며 민간항공 분야의 제도적, 기계적 안전체계 발전에 비례하는 군사항공 분야의 노력이 없다면 군용기로 인해 기인되는 민간항공기와의 TCAS 경보사례의 증가로 군사항공 활동의 입지와 운신의 폭도 갈수록 줄어들 수 밖에 없다.

 3. 가장 우려스러운 접근관제구역(TCA)

 앞의 두 단원에서 살펴본 바와 같이 우리나라의 군용기와 민항기는 구조적으로 상호 근접한 거리에서 비행할 수밖에 없는 환경이다. 특별히 14개로 과도하게 분할되어 있는 접근관제구역 중 군용 비행장 인근은 복합적인 취약요소가 늘 도사리고 있으며 가까운 미래에 가장 심각한 위험에 직면하게 될 것으로 예상된다. 

 특히 수도권 공항에 입·출항하는 민간항공기들의 경유지인 안양VORTAC 인근 구역에는 오래전부터 수원, 서산, 오산기지 등에 주둔하는 군용기들과 서해안 군작전구역, 전방 지역에서 임무를 위해 왕래하는 다른기지 시계비행규칙(VFR)으로 비행하는 군용기들이 특정 VFR고도를 계속 유지하기보다는 지시에 따라 경로와 고도를 수시로 변경하며 회피기동을 반복하고 있는 실정이다.

 

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<그림 - 2> 접근관제구역(TCA) 현황

  

코로나19로 항공 교통량이 감소한 ‘17~’18년 통계를 살펴보면 이 구역의 항로를 이용하여 제주, 동남아 방면으로 비행하는 민간항공기의 비율이 전체 교통량의 36%로 매우 혼잡한 것을 볼 수 있다.


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<그림 - 3> 2018년 우리나라 혼잡 항공로


 4. 하늘길 거리두기를 위한 노력

  가. 비행절차 준수

 조종사들은 비행 전에 공역의 잠정 유보 및 항행 안전시설 장애 등 공고된 항공고시보 사항을 비행 전에 반드시 숙지하여야 한다. 그리고 VFR 비행을 계획한 조종사는 비행계획 뿐만 아니라 폭넓은 변경 가능성을 관제소에 상세하게 브리핑해야 한다. 단순히 TCAS 경보 방지를 위한 한 가지 목적만을 위해서라도 이와 같은 비행 전 브리핑은 관제 기구와 조종사 간의 중요한 연결고리임과 동시에 군용기라면 전술적 훈련목표 달성 이상의 추가적인 안전 목표를 달성하는데 가장 실질적으로 기여할 수 있을 것이다.

 비행을 시작한 후에는 항공교통 관제 기구와 최대한 신속하게 무선 교신을 시도하여야 한다. 군용 전술기들은 필요에 따라 이·착륙 기동 비행을 실시하는데, 예를 들어 ‘최대출력 상승’, ‘전술 장주출항 절차’ 등은 전술기 조종사가 인근을 비행 중인 항적의 정보가 부족한 상태에서 급격한 기동을 수반하며 전술기가 이륙 후 관제 기구와 최초 교신을 시작할 때 관제사가 기지와 먼 지점에서 최초로 포착하는 경우가 많다. 특히 한 개의 전술기 편대가 이루는 항공기 대수가 많을수록 이와 같은 관제 공백은 증가될 수 있으며 관제 기구의 충분한 분리 서비스를 받고 주파수 변경을 실시하였다 하더라도 체공 항적이 밀집된 시간대에 비행하고 있거나 밀집된 구역을 지날 때 더욱 취약한 상황에 놓이게 될 것이다. 따라서 군용 전술기들은 주파수 변경 공백시간을 최소화하기 위해 ‘비행 절차의 간소화​7)​’를 도모해야 할 것이다.

 항공교통 관제 허가를 필요로 하는 공역을 지날 때는 통과 전에 충분히 거리를 두고 관할 관제 기구와 무선 교신을 시도하여 허가를 득한 후 해당 지역을 비행해야 하며, 항로 등을 통과할 경우 진행 방향 별로 정해진 비행고도를 철저하게 준수하여 계기비행 항공기와 기본적인 분리를 유지해야 한다. 또한 군 조종사들은 전술기에 탑재된 자체 공대공 레이더를 비행의 모든 단계에서 조종사의 눈의 역할을 할 수 있도록 활용하여야 하며 관제사 정보와 레이더 정보를 비교하고 육안으로 조종석 외부를 끊임없이 관찰하는 것을 병행하는 것이 바람직할 것이다. 


  나. 관제사 관제 역량 제고 및 유관기관 간 협조체계 강화

 항공교통관제사는 교통상황을 충분히 파악하여 항공기가 근접조우 또는 충돌할 수 있는 요인을 사전에 제거하는 핵심적인 역할을 한다. 항공교통관제사는 항공 정보를 철저히 파악하여 관련 지역으로 비행하는 항공기들에게 적극적으로 제공하며 인접한 해당 관제 기구와 긴밀히 정보를 교환하고 안전한 분리를 협조한다. 특히 군 통제기구에 민항기 운항에 위협이 되는 군용기의 고도 및 기수의 통제를 적극적으로 협조하며 군 통제기구는 공고된 표준 계기비행 이착륙 절차와 중첩되게 설정되어 있는 군 작전공역의 실제 사용 여부에 관한 정보를 관할 항공교통 관제 기구에 통보하여 항공기가 상호 근접조우 하지 않도록 하는데 집중해야 할 것이다. 

 또한 국토교통부와 군 관제 기구는 코로나19 전에 안전관리를 위해 절실하게 시도했던 공역관리 기관 간 상호교류, 민항기/군용기 집중시간 대 대규모 훈련 회피, 군 훈련공역의 정보교환을 통한 회피/사용 등의 개선과제에 대한 노력과 노하우를 신속하게 회복하고 발전되도록 긴밀한 협조체계를 강화해야 할 것이다. 

 

Ⅲ. 결  론

 우리나라의 공역체계는 역사적으로 군 작전의 필요성에 따라 형성되었으나 민간 항공산업의 발전에 따라 민과 군의 항공 활동이 불가피하게 공간적으로 밀접한 상태를 유지하고 있다. 국가안보 유지와 항공산업 성장의 이중적 국익 달성에 필요한 효율적 공역관리의 가장 큰 위험은 공중충돌로 대표되는 대형 사고일 것이다. 특히 관제기구가 분리되어 가장 가능성이 큰 민간항공기와 군용기간의 충돌은 경제, 정치적으로 상상할 수 없는 국가적 충격이 될 것이다.

 코로나19로 2년여 동안 줄었던 항공 교통량은 이제 백신효과와 함께 가속적으로 증가하고 있다.

 민간항공 분야에서는 교통량 증가를 해소하기 위해 단순한 인프라 확장 논리를 떠다 보다 현실적인 개선방안을 도출, 추진해야 하며, 군사항공 분야에서는 국가안보라는 주 임무에 영향을 주지 않는 범위에서 장비와 절차의 개선작업을 지속하여 공역관리의 주도적 위치를 유지하고 공중충돌이라는 사고가 우리나라에서 영원히 존재하지 않는 항목으로 유지될 수 있도록 노력해야 할 것이다. 

 

<주석>

1. ICAO를 포함한 민간항공과 관련된 법령에서는 ‘공역(Airspace)’이라는 의미를 독립적으로 정의하고 있지 않으며 ‘항공교통 업무를 제공하는 구역’의 의미로부터 시작하여 연관된 관제 업무의 권한과 책임의 배경으로 사용하고 있다.

2. TCAS는 항공기 간 근접하거나 공중충돌이 예상될 때 경로, 고도 및 진로를 수정함으로써 충돌을 예방하고, 조종사와 관제사들에게 사전에 대응조치를 취할 수 있도록 예고하는 항공기 내 탑재 장비로서, 제공되는 정보의 특성에 따라 세 가지 종류가 있으며, 가장 높은 수준인 TCAS Ⅲ의 경우에는 충돌 경고 메시지와 함께 상승․하강 또는 좌․우 선회지시 메시지를 조종사에게 제공한다.

3. ICAO는 항공기의 안전 항행을 지원하고 관리할 목적으로 전 세계를 크게 8개의 권역으로 분할하였다. 또한 국가별로 영토 및 항행 지원 능력과 ICAO Region을 구역 내 국가들의 의사결정체인 지역항공회의에서 당사국 간의 협의 사항을 조정하도록 했으며, 해당 공역 내에 항로관제업무(ATS)를 제공하는 역항공교통관제소(ACC)를 지정하고 공역을 세분하였다. 우리나라 지역항공관제소 인천ACC에서 관장하는 인천FIR은 약 40만㎢의 면적으로 접근관제구역 14개소와, 항로 16개, 특수공역 114개소로 구성되어있다.

4. VHF Omni range TACAN(VHF 전술공중항법장비)

5. 계기비행규칙(IFR)을 적용하여 운항하는 항공기로부터 군 훈련 항공기를 분리시킬 목적으로 설정된 수직과 횡적 한계를 규정한 공역으로서 군 항공기들의 훈련, 임무 수행 등에 활용된다.

6. 공항에서 출발 또는 도착하는 항공기의 안전을 위하여 항공교통관제업무를 제공하는 일정 범위의 공역으로서 ‘관제구역’의 일부이다.

7. 예를 들어, 비행 약어의 사용, 무선을 활용한 점검지시 간략화, 편대 내부적 동일 주파수 확인 절차에 우선한 관제 기구와의 Radio Contact 등이다.

 

<참고문헌>

  1. 단행본

     국토교통부, 「항공정보간행물(AIP)」, 2018

     국토교통부, 「2018 항공 안전 백서」, 2018

     공군본부, 「비행간행물」, 2020


  2. 논  문

     황  승, “한국의 공역관리에 관한 연구”, 국방대학교 석사학위논문, 2000


  3. 기  타

     국토교통부, 고시2016-214호“제5차 공항개발 중장기 종합계획(2016∼2020)”,2016

                 “2014~2021항공교통서비스 보고서, ~2021

                 보도자료”20년 항공교통량 19년대비 50% 감소 ~“, 2021. 1. 22. 

 

 

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