[논문]헬기 운항안전 향상을 위한 북미지역의 개발 동향

오경륜; 최석; 박중용

doi:10.12673/jkoni.2013.17.6.798

초록
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본 논문에서는 헬기운항안전 향상을 위한 북미대륙의 활동들을 소개하였다. 북미지역에서는 2009년 기준으로 전세계 민간헬기의 49%가 운용되고 있어, 이 지역에서의 헬기 운항안전을 위한 개발동향은 여타 헬기 운용지역에도 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 대규모 헬기가 운용되는 멕시코만의 헬기 운항안전을 위한 개발 사례와 미국 연방항공청(FAA, Federal Aviation Administration)의 NextGen 프로그램 및 국제민간항공기구 (ICAO, International Civil Aviation Organization)의 항공시스템블록업그레이드(ASBU, Aviation System Block Upgrades) 계획 실행을 위한 캐나다 계획 분석을 통해 헬기 관련 인프라 구축 동향 및 향후 헬기 운항안전 증진을 위해 나아갈 바와 기대효과에 대해 정리하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, the activities of North America to enhance the flight safety of helicopter were introduced. In North America, by 2009, 49% of worldwide civil helicopters are in operation. The development trends of North America to enhance the flight safety of helicopter are expected to have a signifi...

In this paper, the activities of North America to enhance the flight safety of helicopter were introduced. In North America, by 2009, 49% of worldwide civil helicopters are in operation. The development trends of North America to enhance the flight safety of helicopter are expected to have a significant impact to the other helicopter operating areas. The analysis of the case of Gulf of Mexico where large fleet of Helicopter in operations, FAA's NextGen program, and the Canadian plan to comply with the ICAO's Aviation System Block Upgrades plan shows the direction of helicopter avionic development for enhancing the flight safety of helicopter.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 정부는 산업체가 ASBU 초기운영계획 목표시점의 단계별 목표에 부합하는 제품을 시장에 출시할 수 있도록 ASBU 관련 내용을 R&D 투자로드맵에 반영하여야 한다. 국내 이행계획 수립을 위해 ICAO ASBU 계획이행에 대한 캐나다의 지역특성을 반영한 이행계획을 검토해 보도록 하겠다.
본 논문에서는 대규모 헬기가 운용되는 멕시코만의 헬기 운항안전을 위한 개발 사례와 FAA의 NextGen 프로그램 및 국제민간항공기구(ICAO)의 항공시스템블록업그레이드(ASBU) 계획 실행을 위한 캐나다 계획 분석을 통해 헬기 관련 인프라 구축 동향 및 향후 헬기 운항안전 증진을 위해 나아갈 바와 기대효과에 대해 정리하였다.

제안 방법

다음은 FAA의 NextGen AVS(Aviation Safety) 사업 계획(2012)에 제시된 항행안전시설에 대한 구축계획으로, 엔진 및 연료 관련 항목은 제외하고 헬기 관련 내용을 간추려 정리하였다.(표 1.

대상 데이터

EFB(Electronic Flight Bag)는 기존의 지면에 인쇄된 다양한 항공운항정보들을 디지털화하여 조종사에게 제공하며, 다양한 기능들과 결합되어 조종사 업무를 경감해준다. Honeywell사가 주축이 되어 개발한 최초의 EFB가 유나이티드 항공사의 747-400S에 장착되어 비행 시험 후 부가형식증명을 받았다.[8]

성능/효과

ADS-B도입을 통해 멕시코만 공역 효율이 증대되었으며 향상된 통신/감시/기상 보고능력 등을 통해 관제사와 조종사간 주변상황인식이 향상되었고 운항결정에 있어 기상으로 인한 영향이 완화되었으며 궁극적으로는 이 지역에서의 헬기 운항안전이 강화되었다.
국내 헬기사고 원인을 분석해 보면 조종사의 주변 상황인식을 높일 수 있으면 많은 사고를 줄 일 수 있음을 알 수 있다.[3] 헬기 비행안전을 위한 헬기 항전 장비의 발전방향 중 하나는 바로 조종사의 주변상황 인식을 높이는 것이다.
ADS-B도입을 통해 멕시코만 공역 효율이 증대되었으며 향상된 통신/감시/기상 보고능력 등을 통해 관제사와 조종사간 주변상황인식이 향상되었고 운항결정에 있어 기상으로 인한 영향이 완화되었으며 궁극적으로는 이 지역에서의 헬기 운항안전이 강화되었다. 관제사와 조종사 간 주변 상황인식이 향상된 결과로 목적지까지의 직선비행이 가능하게 되어 비행시간이 단축되었다.
기존 음성통신으로 수행되었던 관제사와 조종사간 업무가 CDTI(Cockpit Display of Traffic Information)를 통해 관제사가 디지털 정보의 형태로 조종사에게 지침 및 허가를 보낼 수 있게 되었으며, ADS-B in 기능이 CDTI와 결합하여 주변의 항공교통 흐름을 조종사가 용이하게 파악할 수 되었다.
)는 Sikorsky사와 유전시추선 헬리포트에 자동착륙 할 수 있는 S-92 헬기용 H/W 및 S/W 개발을 시작하였으며, 그 결과에 대해 2013년 5월 FAA로부터 승인을 받아 2013년 11월 13일 첫 서비스에 들어갔다. 이륙부터 착륙까지 17단계의 조종사 의사결정 행위가 필요했던 기존 절차는 새로운 장비(ADS-B, 자동항법장치, FMS(Fight Management System), FCC(Flight Control Computer), 기상레이더, 전파고도계, GPS 등) 및 절차의 도입으로 6단계로 줄어들어 조종사 업무가 약 60% 경감하게 되었다.[6]

후속연구

NextGen 프로그램을 통해 더 많은 항공기가 더 가까이 더 많은 직선경로를 비행할 수 있으며 이를 통해 항공기 지연을 줄이고 탄소배출량, 연료소비 및 소음 감소를 통해 환경과 경제적인 이익을 제공할 것으로 기대된다.
국가 R&D 차원에서 체계적인 지원과 항전부품 및 모듈에 대한 공인인증 체계를 구축한다면, 수조원 이상의 예산이 소요되는 신규 항공기 체계 개발의 초기 수요에 의존하지 않고도 경쟁력 있는 항전부품 및 모듈 개발이 가능할 것이다.
기상예측, 데이터 네트워크, 디지털 통신 및 GPS 등을 활용하여 공항의 인프라가 개선되며, 특정의사 결정 책임의 지상으로부터 조종석으로의 전환 등을 포함한 새로운 절차들이 개발될 예정이다.
AIM 분야에서는 지형 및 장애물에 대한 데이터 구축이 2014년부터 시작된다. 이 데이터가 완성되면 헬기 운항안전 향상에 상당한 기여를 할 것으로 예상된다. 2019년까지 AIM분야는 Block 0 수준의 이행이 완료될 것이며, 지형 및 장애물 데이터 구축은 Block 1 수준이 완료될 예정이다.
국가 R&D 차원에서 체계적인 지원과 항전부품 및 모듈에 대한 공인인증 체계를 구축한다면, 수조원 이상의 예산이 소요되는 신규 항공기 체계 개발의 초기 수요에 의존하지 않고도 경쟁력 있는 항전부품 및 모듈 개발이 가능할 것이다. 항공우주부품기술개발사업을 통해 정비부품 국산화 등 국내 수요뿐만 아니라, ICAO에서 제시한 ASBU 단계별 목표에 맞춰 시장에 진입할 수 있는 항공우주부품 아이템을 발굴하여 장기적으로 지원한다면 세계시장 진출도 가능 할 것이라 예상된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	NextGen 프로그램을 통한 멕시코만의 ADS-B 도입에 따른 구체적인 효과는?	NextGen 프로그램을 통한 이 지역의 ADS-B 도입에 따른 구체적인 효과로는 공역의 분리간격 축소와 조종사 업무의 감소를 들 수 있다.
	멕시코 만에서의 헬기 사고 주요 원인은?	멕시코 만에서의 헬기 사고 주요 원인은 장애물 충돌, 동력상실, 부적절한 절차 등이다.[4] 그동안 멕시코만에서의 헬기운용의 문제점은 지상에 설치된 레이더가 헬기가 운용되는 지역까지 도달하지 못해 헬기들은 격자시스템을 기반으로 분리간격을 지켜야 했다.
	ASBU의 시간단계별 목표는?	• Block 0 : 현재 가능한 수준 • Block 1 : 2018년부터 글로벌하게 도입 가능한 수준 • Block 2 : 2023년부터 글로벌하게 도입 가능한 수준 • Block 3 : 2028년이후 글로벌하게 도입 가능한 수준

참고문헌 (11)

IHST. IHST's mission, presentations, safety tools [Internet]. Available: http://www.ihst.org
US Forest Service. US Forest Service FY2012 Aviation Safety Summary [Internet]. Available: http://www.fs.fed.us/fire/av_safety/assurance/fy_safety_reports/
Sung-Ho Choi, etc, "A Study on the Effects of Helicopter Pilot's Working Career to Situation Awareness", Journal of the Korean Society for Aeronautical and Flight Operation, Vol. 17, No 5, pp.71-76, Mar. 2009.
Helicopter Safety Advisory Conference. 2012 Gulf of Mexico Offshore Helicoper Operations & Safety Review [Internet]. Available: http://www5.verticalgateway.com/hsac/Home.aspx
FAA. The Gulf of Mexico Grid System [Internet]. Available: https://www.faa.gov/air_traffic/publications/atpubs/aim/aim1001.html
Rotor & wing magazine, pp.40-43, Dec. 2013.
FAA. AVS Wrok Plan for NextGen 2012 [Internet]. Available: https://www.faa.gov/nextgen/media/avs_nextgen_workplan_2012.pdf
Rick Berckefeldt, ADS-B In rail Procedures, in Proceeding of AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations conference, Indianapolis, 2012
CANSO. Background on the GANIS and an Introduction to the Aviation System Block Upgrades [Internet]. Available: https://www.canso.org/cms/showpage.aspx?id3303
ICAO, Avionics Roadmap, in the proceeding of 12th Air Navigation Conference, Montreal Canada, Nov. 2012.
NAV Canada. The Air Navigation System Plan [Internet]. Available: https://www.navcanada.ca/EN/media/Publications/ANS-Plan-EN.pdf

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