[논문]정기항공사 소속 조종사의 비행경력에 따른 시계접근능력 차이 분석 : 비모수 통계검정을 포함하여

이근영; 황재갑; 장지승

doi:10.12673/jant.2019.23.2.104

정기항공사 소속 조종사의 비행경력에 따른 시계접근능력 차이 분석 : 비모수 통계검정을 포함하여
A Difference Analysis on Visual Approach Accessibility of Airline Pilots Based on Flight Experience including Non-parametric Statistical Test 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.23 no.2 = no.95, 2019년, pp.104 - 113

이근영 (한국교통대학교 항공운항학과) , 황재갑 (한국교통대학교 교통대학원 교통정책시스템공학과) , 장지승 (대한항공 인천여객서비스지점)

초록
AI-Helper

본 연구는 정기항공사 소속 조종사들을 대상으로 그들의 비행경력과 운항능력에 대한 실증연구를 하였다. 첫째, 정기항공사 소속 조종사들의 비행경력(비행시간 및 기종)에 따른 운항능력의 차이를 분석하였다. 이를 통해 신규로 항공운송용 조종사로 진입하고자 하는 인력들에 대해 항공사가 기대하는 조종사의 운항능력의 수준을 검증할 수 있었다. 분석결과 기장의 경우 해당기종 비행시간이 500시간이든 1500시간이든 시계비행 운항심사 결과 간의 차이가 없는 것으로 나타났다. 부기장은 1,500시간 이상부터는 시계비행 운항심사 결과의 차이가 나타났다. 부기장은 기장과 달리 해당기종 비행시간을 많이 가질수록 안정적인 시계접근을 할 수 있음이 판명된 것이다. 기종특성과 관련하여 cable 또는 fly-by-wire 기종에 따라 기장 집단은 시계비행 운항능력의 차이가없었다. 즉, 시계접근의 경우는 기종에 관계없이 기장급 조종사의 기량이 평가된다고 할 수 있겠다. 부기장집단에서는 기종 특성에 따른 유의한 차이가 있는 것으로 판명되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

There are keen competitions among the air operators to recruit competent pilots, which could be adversely affect the safe operation of aircraft. This study is aimed to identify the correlation between the flight experience of the pilot of the air transport operator and competency on visual approach operation. About 2,400 sets of flight training data of several pilots of an air transport operator was analysed for this study. The analysis showed that most captains were able to make stabilized visual approach regardless of his/her flight experience of any type of aircraft, while the first officers were able to make a stabilized visual approach with more than 1,500 hours of flight experience for each rated type of aircraft. This should be considered during making policies for the supply and demand of pilots for the safe operation of air transport.

주제어

표/그림 (18)

표 표 1. 국내 운송용 조종사 및 사업용 조종사 취득 추이 Table 1. Airline pilot and commercial pilot licenses in Korea.
표 표 2. 외국 항공사로 이직한 국내 조종사 Table 2. Domestic pilots switched to foreign airlines.
표 표 3. 항공사 신규 조종사 교육 항목 Table 3. Initial training items of airline cockpit crews.
그림 그림 1. 국내 항공사에 대한 운항자격심사 불합격율 (국토교통부 항공안전백서, 2017) Fig. 1. Failure ratio of flight operation audit by ministry of land, infrastructure and transportation.
그림 그림 2. 연구 흐름도 Fig. 2. Research flow.
표 표 4. 항공사 조종사 훈련을 위한 한미 운항기술기준 비교 Table 4. Comparison of compulsory training items between Republic of Korea and USA.
그림 그림 3. 비행경력 Fig. 3. Flight hour.
그림 그림 4. 운항심사 대상기종 Fig. 4. Aircraft type.
그림 그림 5. 시계접근 운항심사결과 Fig. 5. Flight audit test result for visual approach.
그림 그림 6. 기장 표본정규분포 Fig. 6. Normal distribution curve for captain.
그림 그림 7. 부기장 표본정규분포 Fig. 7. Normal distribution curve for first officer.
표 표 5. 기장 집단 1500시간 구분에 따른 t-검정 Table 5. The t-test for captain with 1,500 flight time.
표 표 6. 부기장 집단 1500시간 구분에 따른 t-검정 Table 6. The t-test for first officer with 1,500 flight time.
표 표 7. 비행경력 구분에 따른 맨-휘트니 U 비모수 검정 Table 7. Mann-Whitney U non-parametric test by flight hour.
표 표 8. 기장 집단 500시간 구분에 따른 t-검정 Table 8. The t-test for captain with 500 flight time.
표 표 9. 부기장 집단 500시간 구분에 따른 t-검정 Table 9. The t-test for first officer with 500 flight time.
표 표 10. 부기장 집단 500시간 구분에 따른 t-검정 Table 10. The t-test for first officer with 500 flight time.
표 표 11. 기종에 따른 맨-휘트니 U 비모수 검정 Table 11. Mann-Whitney U non-parametric test by type.

AI 본문요약
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문제 정의

이를 통해 신규로 항공운송용 조종사로 진입하고자 하는 인력들이 항공사가 기대하는, 즉 라인 팀에 바로 투입할 수 있는 조종사의 운항능력의 수준을 검증할 수 있었다. 둘째, 항공운송산업에 있어 조종사 수급에 책임이 있는 정부의 향후 항공종사자 양성 및 관리 정책에 관한 정책적 시사점을 제공하고자 하였다.
본 연구는 현재 항공사에 종사하고 있는 항공운송용조종사 면장을 소유하고 있는 숙련 조종사들을 대상으로 그들의 비행경력과 운항능력에 대한 실증연구를 실시하고자 하였다. 이를 위해 첫째, 정기항공사 소속 조종사들의 비행경력(비행시간 및 기종)에 따른 운항능력의 차이를 분석하였다.
부기장은 항공사에서 오랜 비행경력을 쌓아 해당 기종의 기장으로 승급되기 전까지는 다양한 기종을 비행하기 때문에 부기장 집단에서 기종 특성에 따른 시계비행 운항 심사합격률의 차이가 있는지를 통계적으로 분석하고자 하였다. 부기장 표본 집단에 대한 기종 구분에 따른 차이분석을 위해 독립표본 t-검정을 수행하였다.
표 11과 같이 기종 구분에 따른 부기장 표본 집단의 시계접근 운항심사 합격률에는 유의한 차이가 있는 것으로 판명되었다. 아울러 H-3 가설 검정에서도 비모수 통계검 정을 통해 이러한 합격률의 차이를 재차 확인하고자 하였다. 표 10에 제시된 비모수 검정통계량을 살펴보면 표준화된 검정통계량은 4.
표 6과 같이 비행시간에 따른 부기장 표본 집단의 시계 접근 테스트 합격률에는 유의한 차이가 있는 것으로 판명 되었다. 하지만 정규분포 곡선에서 나타났듯이 연구자는 정규성 가정을 충족하지 못하는 것으로 판단하여 비모수 통계검정을 통해서 이러한 합격률의 차이를 재차 확인하고자 하였다.

가설 설정

223으로 분석되었다. 즉, 95% 신뢰 수준에서 비행시간 500시간 구분에 따른 부기장 집단의 합력율의 차이가 없다는 가설 H-5를 채택한 것이다.
226으로 분석되었다. 즉, 95% 신뢰수준에서 기장 집단의 비행시간 500시간 구분에 따른 기장의 시계접근 운항심사 합력율의 차이가 없다는 가설 H-4를 채택한 것이다.

제안 방법

다음으로 그림 7과 같이 비행경력 1,500시간에 따라 구분하여 부기장급 조종사의 시계접근 운항심사 결과의 차이를 분석하였다. 부기장 표본 집단의 경우 비행시간은 평균적으로 1,540.
둘째, 기장과 부기장에 대한 해당기종 비행시간에 따른 합격률을 재차 검증하기 위해 해당기종 비행시간을 500시간 으로 구분하여 95% 신뢰수준에서 그 차이를 분석하였다.
이를 위해 국내 5개 항공사 비행훈련팀 소속 교관급 이상의 조종사 10명의 포커스그룹인터뷰를 통해 현행 법정의무 과목 중 조종사의 기량을 가장 객관적으로 판정할 수 있는 과목을 선정하였다. 이렇게 선정된 과목의 심사결과를 수집하였으며, 집단 별 가설을 설정하고 이를 통계적 기법을 이용하여 검증하였다.
본 연구는 숙련조종사의 비행경력과 비행능력의 관계 성을 검증하기 위한 연구로 다음과 같은 연구 흐름도를 제시하였다. 이를 위해 국내 5개 항공사 비행훈련팀 소속 교관급 이상의 조종사 10명의 포커스그룹인터뷰를 통해 현행 법정의무 과목 중 조종사의 기량을 가장 객관적으로 판정할 수 있는 과목을 선정하였다. 이렇게 선정된 과목의 심사결과를 수집하였으며, 집단 별 가설을 설정하고 이를 통계적 기법을 이용하여 검증하였다.
본 연구는 현재 항공사에 종사하고 있는 항공운송용조종사 면장을 소유하고 있는 숙련 조종사들을 대상으로 그들의 비행경력과 운항능력에 대한 실증연구를 실시하고자 하였다. 이를 위해 첫째, 정기항공사 소속 조종사들의 비행경력(비행시간 및 기종)에 따른 운항능력의 차이를 분석하였다. 이를 통해 신규로 항공운송용 조종사로 진입하고자 하는 인력들이 항공사가 기대하는, 즉 라인 팀에 바로 투입할 수 있는 조종사의 운항능력의 수준을 검증할 수 있었다.
집단별 비교분석을 위한 t-검정을 수행하기에 앞서 항공사 기장의 표본 집단(n=1404)에 대한 정규분포 및 표본의 정규성을 확인하였다. 기장 표본 집단의 경우 평균비행시 간은 3,156.
첫째, 집단을 비행시간 1,500시간에 따라 구분하여 기장급 조종사의 시계접근 운항심사 결과의 차이를 분석하였다. 실증분석 결과 H-1은 채택되었고, H-2는 기각되었다.
포커스그룹인터뷰 대상자인 총 10명의 교관급 조종사에 대한 FGI 결과 조종사의 기량을 가장 잘 파악할 수 있는 법정 과목으로 항공기 시계접근(Visual approach)을 선정하 였다. 항공기 시계접근을 선정한 주된 이유는 다른 과목 보다 비행능력뿐만 아니라 승무원 상호협동, 상황 판단 및 비정상상황 발생 시 대처능력 등을 종합적으로 평가할 수 있기 때문이었다.

대상 데이터

이에 따라 2016년부터 2017년까지 국적항공사인 A 항공사에 소속된 조종사 2,441명(기장 1,404명 및 부기장 1,037명)에 대한 시계접근 운항심사 결과를 수집하였다. 1차적으로 시계접근 운항심사 결과를 살펴보니, 운항심사 불합격자는 총 312명(기장 122명, 부기장 190명)으로 나타 났다.

데이터처리

1,500시간 구분에 따른 차이분석을 위해 t-검정을 수행하 였다. Levene의 등분산 검정결과 유의확률은 .
기장 집단과 마찬가지로 부기장 표본 집단에서도 비행 경력 1,500시간 구분에 따른 차이분석을 위해 t-검정을 수행하였다. Levene의 등분산 검정결과 유의확률은 .
부기장은 항공사에서 오랜 비행경력을 쌓아 해당 기종의 기장으로 승급되기 전까지는 다양한 기종을 비행하기 때문에 부기장 집단에서 기종 특성에 따른 시계비행 운항 심사합격률의 차이가 있는지를 통계적으로 분석하고자 하였다. 부기장 표본 집단에 대한 기종 구분에 따른 차이분석을 위해 독립표본 t-검정을 수행하였다. Levene의 등분산 검정결과 유의확률은 .
부기장 표본 집단에서도 500시간 구분에 따른 시계접근 운항심사 합격률의 차이를 분석하기 위해 독립표본 T-검정을 수행하였다. Levene의 등분산 검정결과 유의확률은 0.
비모수 통계검정을 위해서 다음의 표 7과 같이 MannWhitney U 검정을 사용하였다. Mann –Whitney U 검정은 모집단의 형태나 모집단의 모수에 관한 가정이 필요 없는 방법으로서 모집단의 정상성에 의구심이 갈 때 사용하는 대표적인 비모수 검정방법으로 알려져 있다.
비행경력 500시간 구분에 따른 시계접근 운항심사 결과의 차이분석을 위해 표 8과 같이 독립표본 t-검정을 수행하 였다. 1500시간 구분에 따른 차이분석과 마찬가지로 500시간 구분에 따른 t-검정을 수행 하기 앞서 Levene의 등분산 검정결과 유의확률은 .

성능/효과

시간 구분에 따라 부기장급 조종사들의 시계비행 운항심사결과에서 유의한 차이가 있는 것이 확인되었다. 결론적으로 H-2는 기각되었으며 비행시간이 1500시간 이상일수록 부기장의 운항심사 합격률은 상승하는 것으로 판명되었다.
그 결과 기장의 경우 H-1 검증 결과와 동일하게 H-4 역시 채택되는 것으로 판명되었으며, 부기장의 경우는 H-2 검증결과(기각)와 다르게 H-5가 채택된 것으로 판명되었다.
000으로 분석되었다. 다시 말해서 95% 신뢰수준에서 기종 특성에 따라 합격률의 유의한 차이가 있는 것이 확인되었다. 따라서 가설 H-3을 기각하였다.
000으로 나타나 99% 신뢰수준에서 H-3를 기각하는 것으로 파악되었다. 따라서 부기장 표본 집단의 경우 기종 특성에 따른 시계비행 운항심사 합격률의 유의한 차이가 있음을 재차 확인하였다.
018로나타나 95% 신뢰수준에서 H-2를 기각하는 것으로 파악되 었다. 따라서 부기장 표본의 검정통계량을 근거로 부기장의 경우 비행경력에 따른 합격률의 유의한 차이가 있음이 확인되었다.
시간 구분에 따라 부기장급 조종사들의 시계비행 운항심사결과에서 유의한 차이가 있는 것이 확인되었다. 결론적으로 H-2는 기각되었으며 비행시간이 1500시간 이상일수록 부기장의 운항심사 합격률은 상승하는 것으로 판명되었다.
비행경력 2,000 시간미만 조종사가 전체의 63%인 1,540 명을 차지였으며, 4,000 시간미만 2,000시간 이상인 조종사도 전체의 19%를 차지하였다. 시계접근 운항심사에 사용된 기종은 총 5개 기종이며, 기종 별 조종사의 분포는 230 명에서 736명까지 다양한 분포를 보여주었다. 아울러 시계 접근 능력을 평가하는 운항심사 기준은 총 4등급으로 구분 되어 있었으나, 가설검증의 편의성을 증진하기 위해 운항 심사결과가 하위등급인 1등급과 2등급을 기록한 조종사들은 ‘불합격’으로 상위등급인 3등급과 4등급을 기록한 조종 사들은 운항심사 ‘합격’으로 분류하였다.
앞선 실증분석 결과, 기장의 경우 해당기종 비행시간이 500시간이든 1500시간이든 시계비행 운항심사 합격률 간의 차이가 없는 것으로 나타났다. 부기장의 경우는 500시간까지는 합격률과 상관없이 나오지만 1,500시간 이후부터 운항심사 합격률의 차이가 나타났다.
이를 위해 첫째, 정기항공사 소속 조종사들의 비행경력(비행시간 및 기종)에 따른 운항능력의 차이를 분석하였다. 이를 통해 신규로 항공운송용 조종사로 진입하고자 하는 인력들이 항공사가 기대하는, 즉 라인 팀에 바로 투입할 수 있는 조종사의 운항능력의 수준을 검증할 수 있었다. 둘째, 항공운송산업에 있어 조종사 수급에 책임이 있는 정부의 향후 항공종사자 양성 및 관리 정책에 관한 정책적 시사점을 제공하고자 하였다.
4%에 해당되는 440건의 심사 불합격 건수가 있었다. 정기항공사 소속 조종사가 운항자격심사를 불합격한 사유로는 돌풍을 동반한 측풍착륙이 전체 불합격의 15%를 차지하여 가장 많았고, 엔진 고장 이륙, 선회접근 등의 순으로 나타났다.

후속연구

더불어 2019년 3월 국토교통부가 플라이강원, 에어로케이 및 에어프리미아 3개 항공사에 항공기 운항허가를 승인하면서 해외뿐 아니라 신규 취항한 항공사들로부터 한국인 숙련 조종사에 대한 수요가 지속적으로 증가되고 이들에 대한 대우도 향상될 것으로 전망된다.
상기 모든 능력을 분석하여 숙련조종사의 정의가 다루어져야 하나 데이터 수집의 한계, 정성적 평가 등으로 전문가 인터뷰에 의존한 것이 이 논문의 한계라고 생각된다. 외국에서 국내조종사 스카우트 시 요구되는 경력도 위와 유사한 것을 고려하면 숙련조종사의 비행시간에 대한 정의는 무리한 것은 아니라 생각한다.
그러나 기장이 되기 위해서는 항공사 노선 특성 등에 따라 다소 차이가 있을 수 있으나, 통상적으 로는 최소 3,500시간에서 5,000시간 이상이 비행시간이 필요하다. 시계비행 운항심사결과를 분석한 본 연구를 토대로 숙련조종사는 비행시간 4,000시간 이상이거나 해당기종 1,500시간을 비행한 조종사로 정의할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	fly-by-wire(FBW)방식이란 무엇인가?	기종에 대하여는 조종사와 조종면 사이를 기계적 혹은 유체를 연결해 왔던 케이블 방식이나, 조종사와 조종면 사이를 컴퓨터를 이용해서 전기적인 신호로 연결한 fly-by-wire(FBW) 방식이나 차이가 없는 것을 알 수 있다. FBW 방식의 항공기가 조종사가 조종하기에 편하게 설계 되었다고 하지만, 시계접근의 경우는 기종에 관계없이 기장급 조종사의 기량이 평가된다고 할 수 있겠다.
	조종사 자격증명은 무엇이 있는가?	조종사 자격증명은 자가용(private pilot license), 사업용 (commercial pilot license), 운송용(airline pilot license)이라는 세가지로 구분되며, 항공안전법 제36조에 따라 각 자격증명 별업무의 범위는 다음과 같다. 자가용 조종사의 경우 비행시간이 40시간 이상이어야 하며 무상으로 항공기를 조종하는 행위를 할 수 있다.
	조종사 정기훈련조종사 정기훈련을 할 때, 반복적인 요목훈련이 아닌 상황부여 훈련을 해야 하는 필요성은 무엇 때문인가?	일반적으로 조종사가 어떤 문제에 봉착하여 위험하다고 느껴지면 이성적인 해결을 하려하지 않고 즉시 그 상황을 해결하려는 경향을 가진다[7],[8]. 특히 그 문제의 위험도가 높으면 높을수록 그 문제를 빨리 해결하려는 경향이 있다는 것이 입증되었다. 대형사고 직후의 조종사의 뇌를 분석하면, 이성적인 뇌(human brain)가 작동하는 것이 아니라 본능적인 뇌(chimp brain)가 작동된 것을 알 수 있다. 이 본능적인 뇌는 이성적 분석 없이 본능적으로 반응하는 뇌이며 이 본능적인 뇌가 작동하면 이성적인 뇌가 멈추게 되고 본능적 반응으로 인해 상황은 더욱 악화시키는 방향으로 행동한다[9].

참고문헌 (11)

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S. H. Choi, Y. C. Choi and Y. H. Lee, "Flight operation ; A study on situation awareness of helicopter pilot," Journal of Korean Society for Aviation and Aeronautics, Vol. 15, No. 1, pp. 54-60, March, 2007.
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상세보기
M. Raby, and C. D. Wickens, "Strategic workload management and decision biases in aviation," The International Journal of Aviation Psychology, Vol. 4, No. 3, pp. 211-240, 1994.

상세보기
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S. Yule, R. Flin, N. Maran, D. Rowley, G. Youngson, and S. Paterson-Brown, "Surgeons' non-technical skills in the operating room: reliability testing of the NOTSS behavior rating system," World Journal of Surgery, Vol. 32, No. 4, pp.548-556, 2008.

상세보기
P. Gontar and H. Hoermann, "Reliability of instructor pilots' non-technical skills ratings," in Proceeding of the 18th International Symposium on Aviation Psychology Conference, Dayton: OH, pp. 1-5, May, 2015.
W. T. Park, "An investigation of the aircraft pilots licence acquisition standard reference material providing," Journal of Advanced Navigation Technology, Vol. 20, No. 6, pp.580-587, 2016.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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