Aviation industry is growing rapidly, and this growth is expected to continue. However, aircraft accident rate is still high, and 65 percent of accidents occur during landing phase due to unstable approach. Therefore, this research analyzed causes and countermeasures of unstable approach. In order t...
Aviation industry is growing rapidly, and this growth is expected to continue. However, aircraft accident rate is still high, and 65 percent of accidents occur during landing phase due to unstable approach. Therefore, this research analyzed causes and countermeasures of unstable approach. In order to derive countermeasures, this study selected P International Airport as an example case. In addition, this research analyzed A airline's FOQA data, regional Standard Operating Procedures, and 5 years of environmental factors to identified correlation of those contributing factors. In conclusion, his research concluded following results. First of all, because of P International Airport's geological features, pilots are required to conduct Circling Approach, and this advanced maneuver increases workload at the final stage of flight. Secondarily, meteorological factors such as crosswind, seasonal rain front, local visibility contributes unstable approach. Lastly, these geological and meteorological factors are interrelated, and this uncommon environment can decrease circumstantial judgement ability of pilots and jeopardize aviation safety. As a consequence, it is recommended to reinforce the Crew Resource Management and Threat & Error Management systems so that pilots can perceive identical safety target.
Aviation industry is growing rapidly, and this growth is expected to continue. However, aircraft accident rate is still high, and 65 percent of accidents occur during landing phase due to unstable approach. Therefore, this research analyzed causes and countermeasures of unstable approach. In order to derive countermeasures, this study selected P International Airport as an example case. In addition, this research analyzed A airline's FOQA data, regional Standard Operating Procedures, and 5 years of environmental factors to identified correlation of those contributing factors. In conclusion, his research concluded following results. First of all, because of P International Airport's geological features, pilots are required to conduct Circling Approach, and this advanced maneuver increases workload at the final stage of flight. Secondarily, meteorological factors such as crosswind, seasonal rain front, local visibility contributes unstable approach. Lastly, these geological and meteorological factors are interrelated, and this uncommon environment can decrease circumstantial judgement ability of pilots and jeopardize aviation safety. As a consequence, it is recommended to reinforce the Crew Resource Management and Threat & Error Management systems so that pilots can perceive identical safety target.
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문제 정의
본 연구에서는 불안정 접근에 따른 사고 및 준사고를 예방하기 위하여 불안정접근에 대한 특성과 이해를 돕고 효과적으로 관리할 수 있도록 위협요인을 분석하였다. 또한 위협요인에 대하여 시스템적으로 안전 방어체계를 구축하기 위해서 사례공항을 선정하여 접근절차, 환경적 요소 및 실제 운항데이터 분석을 통해 불안정접근 시 연계되어 발생되는 위협요소에 대하여 도출하였다.
이러한 관점에서 본 연구에서는 조종사 개인의 인적요인 뿐만 아니라 실수를 유발할 수 있는 공항관련 하드웨어와 소프트웨어, 기상요인, 시스템의 오류를 포함한 다양한 환경적 요소를 고려하여 항공기 착륙 중 발생하는 인지과정과 상황인식을 포함하는 요인들의 분석을 통해 불안정 접근 시 발생 할 수 있는 안전위해요소를 해소하기 위한 방안을 도출하고자 한다.
본 논문은 항공사고의 발생요인 중 대부분을 차지하고 있는 불안정접근의 원인 및 대처방안을 검토하기 시작하였고 이후 범위를 좁혀 불안 정접근이 실제 Event 발생에 기여도를 사례공항의 기상조건, 환경과 연계하여 실제운항데이터를 분석하였다. 이를 통해 경향성을 파악하고 이를 바탕으로 불안정접근의 방지 및 대처방안을 도출하여 안전성을 증대시키기 위한 방안 제시에 초점을 두었다.
가설 설정
셋째, 환경적 조건을 고려한 운항승무원의 편조가 필요할 것이다. 계절풍의 영향으로 인하여 Circling Approach 시 기량등급이 낮거나 경험이 부족한 운항승무원으로만 편조될 경우 비정상 상황 발생에 대한 대처 능력의 결여될 수 있다.
제안 방법
둘째, 기상요인 중 측배풍, 장마전선 영향 및 해무발생 빈도가 높아 불안정접근의 환경적인 기여요인으로 분석된다.
본 연구에서는 불안정 접근에 따른 사고 및 준사고를 예방하기 위하여 불안정접근에 대한 특성과 이해를 돕고 효과적으로 관리할 수 있도록 위협요인을 분석하였다. 또한 위협요인에 대하여 시스템적으로 안전 방어체계를 구축하기 위해서 사례공항을 선정하여 접근절차, 환경적 요소 및 실제 운항데이터 분석을 통해 불안정접근 시 연계되어 발생되는 위협요소에 대하여 도출하였다.
마지막으로 사전예방활동을 위해서 항공사, 제작사, 안전기관 등이 협조하여 이와 같은 상황에서의 Standard를 구축해야 하며 이를 위한 방안으로 비정상사례, Events, 사고사례 등을 LOSA, FOQA(QAR), SMS Report을 통하여 Database로 구축하여야 한다. 이를 기반으로 알고 있는 위협에 대한 사전 브리핑과 업무분담 계획을 수립하여 위협 탐지 시 즉각적인 반응이 가능하도록 하여 안전운항을 도모해야 할 것이다.
본 논문은 항공사고의 발생요인 중 대부분을 차지하고 있는 불안정접근의 원인 및 대처방안을 검토하기 시작하였고 이후 범위를 좁혀 불안 정접근이 실제 Event 발생에 기여도를 사례공항의 기상조건, 환경과 연계하여 실제운항데이터를 분석하였다. 이를 통해 경향성을 파악하고 이를 바탕으로 불안정접근의 방지 및 대처방안을 도출하여 안전성을 증대시키기 위한 방안 제시에 초점을 두었다.
본 연구에서는 P공항의 취항하고 있는 항공사들의 FOQA 데이터를 바탕으로 접근절차 수행 시 강하각, 강하율(FPM), 항공기속도, Bank Angle, Landing Configuration 등의 Events Factor가 SOPs 기준을 충족하지 않은 상황이 연속해서 3초 이상 발생하였을 경우를 Unstabilized Approach 접근으로 분류하였다.
운항특성을 도출하기 위해 P공항의 접근절차 분석을 수행하였다. P공항은 국토교통부에서 지정한 특수공항으로 지형적 특성에 기인한 계절풍과 RWY18 전방의 산악 장애물(obstacle)의 영향으로 선회접근절차(Circling Approach)를 자주 수행하며 평소에는 RWY36 방향으로 ILS(Instrument Landing System) 접근절차를 수행한다.
성능/효과
또한 총 발생되어진 Events의 발생 중 단독 Events의 발생은 3,401개로 약 94.4%, 2개의 복합적인 Events가 발생한 경우는 5%를, 3개 이상 복합적인 Events의 발생은 1.94%의 수치로 분석되었다.
발생된 Events 별로 분류해보면 Tail Wind 상태에서의 Landing(순간풍속 15kts 3초이상 발생) 1,475건(40.9%), 과도한 Bank Angle 1,457건 (40.4%)으로 비슷하게 높은 수치를 나타내었고, 다음으로 Glideslope Deviation 163건(4.5%), Low Pitch Angle on Landing이 106건(2.9%)으로 빈도가 높은 두 Events와 상당한 차이가 있는 것을 볼 수 있다.
발생된 Events를 월별로 분류해보면 7월이 612건으로 약 17%로 가장 높은 수치를 나타냈으며 8월부터 전달대비 47.5%로 감소이후 점차 낮은 수치로 감소하였다.
불안정접근 발생 시 복행수행 횟수는 총 81건으로 전체의 2.25%이며 활주로 방향에 따라 RWY18 36건(2.74%), RWY36 44건(1.92%)로 비교적 낮은 수치를 나타내고 있다.
셋째, 불안정 접근 시 최상의 대응 절차는 즉시 복행을 실시하는 것이다. 사전적인 예상을 통해 안정접근 기준 이하 시 목표 기준 초과 혹은 미달을 조기에 탐지하여 즉각 PM이 Callout을 하고 이에 따라 안전조치를 결심하여 복행을 실시하는 것이다.
셋째, 특수한 접근절차 및 악기상등의 복합적인 영향으로 인하여 운항승무원의 피로도 축적, 시각적 착각, 잘못된 대응으로 의사결정오류의 기여요인으로 분석된다.
전체 발생된 불안정 접근은 3,600건으로 전체 운항의 20%에 해당하는 수치로 활주로 방향에 따라 RWY18은 1,311건 (36.4%), RWY36는 2,289건(63.5%)이며 각 활주로 별 접근건수를 고려하였을 시 RWY18은 약 26.7%, RWY36는 18.4%로 RWY18 방향이 상대적으로 높은 수치를 나타내는 것을 볼 수 있다.
첫째, P공항은 RWY18 방향으로의 Circling Approach 접근절차 수행 시 VOR/DME-A Approach의 접근 고도가 높아 강하를 위한 충분한 거리확보의 어려움이 존재하며 Visual 전환 시 회전반경이 제한되어있어 운항승무원의 에너지관리를 위한 고급스킬 즉, 기술적 요인들의 상관관계가 높다.
후속연구
둘째, 특정 환경조건 및 절차적 요소를 반영하여 모의비행(SIM) 훈련이나 지상학술(Ground School)프로그램을 통한 지속적이고 강도 높은 훈련을 수행하여야 할 것이다. 이를 통해 안전한 접근철차수행을 위한 노하우를 축척할 수 있을 것이다.
세계적인 통계자료에서 나타나듯이 항공운송의 수요는 매년 지속적으로 증가하고 있으며 항공산업의 첨단화, 정밀화, 자동화에 따라 항공기의 결함에 의한 사고빈도는 감소하는 반면 운항 승무원의 인적오류, 공항별 환경 등으로 인한 사고발생의 빈도와 가능성은 감소하지 않고 있다. 따라서 향후 연구는 이를 극복하기 위해서 발생되는 문제점을 인적요인, 환경요인, 비행절차, 시스템요인으로 세분화하고 이들 요인들의 상관관계 분석하고 이 자료에 실제 운항승무원 인터뷰 등을 반영하는 불안정접근방지를 위한 추가적인 연구가 요구된다.
마지막으로 사전예방활동을 위해서 항공사, 제작사, 안전기관 등이 협조하여 이와 같은 상황에서의 Standard를 구축해야 하며 이를 위한 방안으로 비정상사례, Events, 사고사례 등을 LOSA, FOQA(QAR), SMS Report을 통하여 Database로 구축하여야 한다. 이를 기반으로 알고 있는 위협에 대한 사전 브리핑과 업무분담 계획을 수립하여 위협 탐지 시 즉각적인 반응이 가능하도록 하여 안전운항을 도모해야 할 것이다.
첫째, Circling Approach가 잦을 수밖에 없는 운항환경에 대한 정보와 공통적으로 빈번하게 발생하는 event를 이용자(user)들과 공유하고 전달하는 의사소통 체계 수립이 필요하다. 이는 각 항공사별 사고예방을 위한 소극적인 활동이 아닌 P공항에 취항하는 모든 항공사 간의 정보 교류를 통한 적극적인 안전 활동을 포함 하여야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
항공 사고의 주요 발생 원인 중 가장 큰 비중은 무엇인가?
이러한 항공 사고의 주요 발생 원인 가운데 약 80%는 인적요인(Human Factor)에 의해 발생되므로 조종사가 범하는 실수(Human Error) 연구를 바탕으로 항공기사고의 개선책 마련에 노력하고 있지만 아직도 항공기의 조작적(Maneuvering) 관점에서 주로 연구 되고 있는 실정이다. 더욱이 이러한 인적요인이 전적으로 인간의 실수에 귀속된 개념으로 잘못 이해되어 사고의 원인이 마치 조종사 개인의 문제로 귀착되는 안전문화는 근본적인 사고원인(root cause)을 밝히고 이를 해소하는 데 도움이 되지 못하기도 한다[3].
본문에서 분석한 접근 및 착륙 단계에서 발생한 사고의 원인을 설명하시오
이러한 사고의 약 14%는 불안정한 접근방식이 직접적인 원인으로 분석되었으며 매년 평균 약 6건의 빈도로 사고가 발생하는 것으로 조사 되었다. 또한 불안정 접근의 간접적, 복합적인 영향까지 고려할 경우 이와 관련된 사고 수치는 훨씬 높을 것으로 예상된다[8].
활주로에 유도되는 과정은 어떻게 되는가?
운항중인 항공기는 항로상에서 목적지 공항의 기상, 공항 운영 상태 등 다양한 환경적 조건 등을 최종적으로 파악한 후에 표준계기접근절차 (Standard Instrument Arrival: STAR) 또는 그에 준하는 접근절차(procedure)에 따라 강하하여 최초접근구간(Intial Approach Segment: IAS)을 시점으로 중간접근구간(Intermediate Fix: IF)과 최종접근구간(Final Approach Segment: FAS)을 경유하여 최종적으로 활주로에 유도된다[6].
참고문헌 (13)
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Byeon, S. C. (2004). The Study of Flight Crew Human Factors Accident Prevention Planning Policy. Aviation Development, (2), pp 12-15
Circular, A. (1998). 25-7A Federal Aviation-Administration (FAA).
Gil, H. S., Jeon, J. H., Kim, H, S., & Song, B, H. (2016). Development of Non-precision Approach Procedures Checklist. Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, 24(3), 37-47.
Lussier, Marc et al. 2016. Eye on Safety: Unstabilized Approach. Nav Canada: Montreal, Canada (IATA)
Drees, L., & Holzapfel, F. (2011, August). Predicting the Occurrence of Incidents Based on Flight Operation Data. In AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference, Portland, OR.
Choi, J, K., & Kim, C, Y. (2010). A study of the threats towards the flight crew. Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, 18(2), 54-59.
Cook, M. V. (2012). Flight dynamics principles: a linear systems approach to aircraft stability and control. Butterworth-Heinemann.
Kang, J, Y., & Kim, Y, M. (2004). Application of GNSS Non-Precision and Precision Approaches to a Circle-to-Land Approach Airport. Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, 12(3), 65-85.
JEPPESEN Chart (2018).
Aviation Meteorological Office homepage, http://amo.kma.go.kr/new/html/news/ne ws08.jsp?biddata&modeview&num60&page1&field&text (accessed February 11. 2018).
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