비행시험은 항공기 개발 및 인증을 비롯한 항공기 수명 주기에서 감항성 유지를 위해 반드시 수행해야 하는 중요한 절차로서 관련 표준에 대한 적합성을 입증 또는 검증하기 위한 것이다. 비행시험 항공사고 분석 결과는 항공기 자체 요소뿐만 아니라 다양한 복합 원인에 의해 발생되었음을 확인한다. 국제민간항공기구는 항공기 사고 방지를 위해 안전관리시스템 구축 및 이행을 권고하고 있으나 비행시험의 특수성은 반영되어 있지 않다. 이에 항공선진국들은 이해관계자의 비행시험 안전관리 수행을 지원하기 위해 별도의 기준을 제공하고 있다. 본 논문에서는 국내 국가종합비행성능시험장 구축에 맞춰 항공선진국의 관련 규정을 조사, 분석하고 조직 구성, 안전 및 리스크 관리, 비행 운영, 인력 관리, 행정 사항 등의 내용을 포함하는 비행시험 운영 매뉴얼 개발을 위한 정부차원의 기준 안을 제시한다.
비행시험은 항공기 개발 및 인증을 비롯한 항공기 수명 주기에서 감항성 유지를 위해 반드시 수행해야 하는 중요한 절차로서 관련 표준에 대한 적합성을 입증 또는 검증하기 위한 것이다. 비행시험 항공사고 분석 결과는 항공기 자체 요소뿐만 아니라 다양한 복합 원인에 의해 발생되었음을 확인한다. 국제민간항공기구는 항공기 사고 방지를 위해 안전관리시스템 구축 및 이행을 권고하고 있으나 비행시험의 특수성은 반영되어 있지 않다. 이에 항공선진국들은 이해관계자의 비행시험 안전관리 수행을 지원하기 위해 별도의 기준을 제공하고 있다. 본 논문에서는 국내 국가종합비행성능시험장 구축에 맞춰 항공선진국의 관련 규정을 조사, 분석하고 조직 구성, 안전 및 리스크 관리, 비행 운영, 인력 관리, 행정 사항 등의 내용을 포함하는 비행시험 운영 매뉴얼 개발을 위한 정부차원의 기준 안을 제시한다.
A Flight test is an important process that must be performed to maintain airworthiness in the aircraft lifecycle, including aircraft development and certification. Flight test can be conducted for the purpose of demonstrating or verifying compliance with the applicable standard. Results of the fligh...
A Flight test is an important process that must be performed to maintain airworthiness in the aircraft lifecycle, including aircraft development and certification. Flight test can be conducted for the purpose of demonstrating or verifying compliance with the applicable standard. Results of the flight test air accident analysis confirm that it is caused by a combination of various factors as well as aircraft. The International Civil Aviation Organization recommends the establishment and implementation of a safety management system to prevent aircraft accidents, but it does not reflect the specificity of the flight test. As such, advanced countries are providing separate criteria to assist stakeholder in conducting flight test safety management. This study investigates and analyzes relevant regulations of advanced countries, in accordance with the construction of a national flight performance test site in Korea, and proposes government-level guidelines to help stakeholders develop their flight test operation manuals. The guidelines discuss topics such as organizational composition, safety and risk management, flight operation, personnel management, and administrative issues.
A Flight test is an important process that must be performed to maintain airworthiness in the aircraft lifecycle, including aircraft development and certification. Flight test can be conducted for the purpose of demonstrating or verifying compliance with the applicable standard. Results of the flight test air accident analysis confirm that it is caused by a combination of various factors as well as aircraft. The International Civil Aviation Organization recommends the establishment and implementation of a safety management system to prevent aircraft accidents, but it does not reflect the specificity of the flight test. As such, advanced countries are providing separate criteria to assist stakeholder in conducting flight test safety management. This study investigates and analyzes relevant regulations of advanced countries, in accordance with the construction of a national flight performance test site in Korea, and proposes government-level guidelines to help stakeholders develop their flight test operation manuals. The guidelines discuss topics such as organizational composition, safety and risk management, flight operation, personnel management, and administrative issues.
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문제 정의
본 논문에서는 대표적 비행시험 사고사례 인과 관계 분석을 통한 다양한 사고 원인을 확인하고 미국, 유럽 등 항공선진국 비행시험 안전관리 절차를 분석하였다. 그리고 국내 비행시험 안전절차와의 비교 및 보완을 통해 비행시험 운영 매뉴얼 개발을 위한 정부차원의 기준 제정(안)을 제시하였다. 이것은 국내에서 비행시험을 수행하는 이해당사자의 비행시험 운항 매뉴얼 제작을 지원하여 국가종합비행성능시험장의 안전에 기여 하게 될 것이다.
셋째, 비행 운영 에서는 비행시험 범주 결정과 이에 따른 인력 할당 사항을 명시하고, 비행시험 항공기 추적 및 추적기 운영 사항과 인증기관 승무원이 비행시험 참여에 필요한 자격 및지원 사항, 그리고 기타 인원의 탑승 전 고려사항을 설명한다. 또한 항공기 탑재 계측장비 고려사항과 안전장비 구비사항을 설명하고 비행 승무원의 비행시간 관리가 되도록 한다. 기타사항으로는 기상 제한치 운영, 사고/준사고 발생 시 처리 절차, 비행기록/음성녹음 장치 사용, 비행시험장 소방/구조 업무 등의 비행시험 운영 시 고려되어야 할 요소를 명시한다.
그림 1은 항공기 수명주기 단계별 수행되는 비행시험을 나타낸 것이다. 본 논문에서는 개발/운영 비행시험과 인증 비행시험 단계에서 운영 매뉴얼이 적용될 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 대표적 비행시험 사고사례 인과 관계 분석을 통한 다양한 사고 원인을 확인하고 미국, 유럽 등 항공선진국 비행시험 안전관리 절차를 분석하였다. 그리고 국내 비행시험 안전절차와의 비교 및 보완을 통해 비행시험 운영 매뉴얼 개발을 위한 정부차원의 기준 제정(안)을 제시하였다.
제안 방법
• 탑승 : 3명 (조종사 2명, 엔지니어 1명) / 좌동
동일 형식의 항공기가 비행시험 중 두 번에 걸쳐 발생한 사고로 첫 번째 사고 원인은 비행 특성(평형 및 안정성)을 평가하는 과정에서 실속 전 조종 스틱의 쉐이커가 발동하면 비행시험을 중단하기로 한 합의 사항을 준수하지 않고 지속적으로 비행 시험을 수행하다 실속에 진입하였고, 안전 시스템(실속 방지 슈트)이 부적절하게 설계되어 기체에서 분리되어 실속을 회복 하지 못한 채 LOC-I로 항공기가 추락하게 되었다
. 두 번째 사고 원인은 조종사의 과도한 이륙 자세 변경으로 이륙 단계이서 연료가 후방으로 이동하게 되었고 항공기 무게 중심이 후방 한계를 벗어나 실속에 진입하였으나 낮은 고도로 인해 회복하지 못하고 지상에 추락하게 되었다.
둘째, 안전 및 리스크 관리에서는 ICAO 부속서 19 안전관리, DOC 9859 안전 관리 매뉴얼 및 안전관리시스템 관련 국내 고시/훈령에 따른 안전 및 리스크 관리사항을 참조할 수 있도록 하며, 비행시험 특성을 고려하여 시험 항목별 주관적 위해 요인을 식별하고 각 위해요인에 대한 리스크 평가 후 수용하지 못하는 위험성에 대해서는 완화 방법을 적용하여 재평가 하도록 한다.
비행시험 사고 분석을 통해 사고를 야기하는 인적요소, 기계, 조직, 환경 등의 다양한 위해요인의 존재를 알 수 있었고, 항공 선진국 비행시험 안전 매뉴얼 및 리스크 관리 절차를 분석하여 국내 비행시험 운영 매뉴얼 작성 지침을 개발하였다. 주요 내용은 조직 구성, 안전 및 리스크 관리, 비행 운영, 인력 관리, 행정사항의 내용을 포함하고 있다.
비행시험의 진행과 관리를 위한 독립적이며 객관적인 안전 검토위원회(SRB; safety review board), 시험준비위원회(TRR; test readiness review), 비행검토위원회(FRB; flight review board)와 같은 기구는 운영하지 않았으며, 사고 이전 비행을 수행하는 동안 미익에 진동이 있었으나, 체계개발 단계를 거치지 않은 채 문제 해결을 위해 비행시험을 지속 수행하였다. 사고 추정원인으로는 미익부에서 발생한 진동이 동체에서 수평/수직 미익과 테일붐을 이탈시켜 LOC-I로 인해 추락하였다.
우리나라는 항공산업 발전 기본계획에 따라 국가종합비행성능시험장을 전남 고흥에 구축하고 항공기 및 구성품 등의 개발, 인증 업무를 수행할 계획이다. 이에 따라 비행시험 안전을 보장하기 위한 방안으로 안전관리시스템(SMS; safety management system) 틀 안에서 국내 비행시험과 관련한 안전 절차 대한 제도적 보완 사항을 식별하였다.
대상 데이터
비행시험의 진행과 관리를 위한 독립적이며 객관적인 안전 검토위원회(SRB; safety review board), 시험준비위원회(TRR; test readiness review), 비행검토위원회(FRB; flight review board)와 같은 기구는 운영하지 않았으며, 사고 이전 비행을 수행하는 동안 미익에 진동이 있었으나, 체계개발 단계를 거치지 않은 채 문제 해결을 위해 비행시험을 지속 수행하였다. 사고 추정원인으로는 미익부에서 발생한 진동이 동체에서 수평/수직 미익과 테일붐을 이탈시켜 LOC-I로 인해 추락하였다. 기여 원인으로는 항공기 개발과 관련한 안전관리, 비행시험 데이터 획득/관리, 비상대책, 일정 등의 관리가 적절하게 수행되지 않았다[5].
성능/효과
다섯째, 행정 고려사항에서는 비행시험에 필요한 문서 목록을 명시하고, 문서 기록/관리에 대한 고려사항을 설명한다. 또한, 협력 업체 참여/관리 사항과 외부 인력 고용 시 고려할 사항을 설명한다.
동일 형식의 항공기가 비행시험 중 두 번에 걸쳐 발생한 사고로 첫 번째 사고 원인은 비행 특성(평형 및 안정성)을 평가하는 과정에서 실속 전 조종 스틱의 쉐이커가 발동하면 비행시험을 중단하기로 한 합의 사항을 준수하지 않고 지속적으로 비행 시험을 수행하다 실속에 진입하였고, 안전 시스템(실속 방지 슈트)이 부적절하게 설계되어 기체에서 분리되어 실속을 회복 하지 못한 채 LOC-I로 항공기가 추락하게 되었다. 두 번째 사고 원인은 조종사의 과도한 이륙 자세 변경으로 이륙 단계이서 연료가 후방으로 이동하게 되었고 항공기 무게 중심이 후방 한계를 벗어나 실속에 진입하였으나 낮은 고도로 인해 회복하지 못하고 지상에 추락하게 되었다. 당시 비행계획에는 이륙 자세에 대해 명시되지 않아 조종사가 과도한 조작을 하였다 [3],[4].
시험 실행 단계에서는 시험팀이 사용하는 시험카드/시험 지시서 등의 활용 및 승인 사항과 예상치 못한 시험 사건 발생 시의 대응 절차가 수록되었다. 마지막으로 변화/개정 관리에서는 예상치 못한 결과, 사전에 식별되지 못한 위해요인, 제안된 리스크 수준의 수정 등은 안전 계획을 변경하는데 타당하다고 여겨진다. 따라서 이러한 변경사항이 발생한 경우 다시 시험 안전 계획/검토/승인/시행의 검토 단계를 거치도록 하고 있다[9].
비행시험 사고의 주요 원인을 보면 발생 가능성 기준으로 비행 중 엔진 동력 손실, 실속/스핀을 포함한 LOC-I, 지상 조종 불능 사고 순으로 나타났으며, 심각도 기준으로는 실속/스핀을 포함한 LOC-I, 항공기에서의 부품 이탈, 저고도 운항 순으로 나타났다. 비행시험은 아마추어조립 항공기를 제외하고 주로 운항 경험이 많은 고 경력 운항 승무원이 참여하게 되므로 정기 운송용 항공기에서 높은 빈도를 보이는 활주로 안전 관련 사건(RS; runway safety related events), 정상적인 조종 상태에서 감항성이 있는 항공기의 뜻하지 않은 지상충돌(CFIT; controlled flight into terrain)과 같은 인적요인이 직접적인 원인이 되는 사고 발생 빈도는 매우 낮게 조사 되었다[6].
셋째, 비행 운영 에서는 비행시험 범주 결정과 이에 따른 인력 할당 사항을 명시하고, 비행시험 항공기 추적 및 추적기 운영 사항과 인증기관 승무원이 비행시험 참여에 필요한 자격 및지원 사항, 그리고 기타 인원의 탑승 전 고려사항을 설명한다. 또한 항공기 탑재 계측장비 고려사항과 안전장비 구비사항을 설명하고 비행 승무원의 비행시간 관리가 되도록 한다.
첫째, 조직구성에서는 비행시험 활동에 대한 단일 조직을 구성하고 안전/리스크 관리 책임자는 비행시험/경영 부서와 독립관계를 유지할 수 있어야 한다. 최고 관리자, 책임 관리자, 안전 관리자의 역할 및 책임을 명시하고 비행시험 조직의 핵심 인력 목록에는 역할 및 책임뿐만 아니라 필수 자격에 대한 설명이 포함되어야 한다.
후속연구
따라서 SMS 매뉴얼 구축과 더불어 비행시험 운영 매뉴얼 개발 기준의 제정은 국가종합비행성능시험장의 체계적이고 효율적인 안전관리 업무 수행에 기여할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비행시험이란?
비행시험은 항공기 개발 및 인증을 비롯한 항공기 수명 주기에서 감항성 유지를 위해 반드시 수행해야 하는 중요한 절차로서 관련 표준에 대한 적합성을 입증 또는 검증하기 위한 것이다. 비행시험 항공사고 분석 결과는 항공기 자체 요소뿐만 아니라 다양한 복합 원인에 의해 발생되었음을 확인한다.
국내 비행시험 운영 매뉴얼 개발로 기대되는 사항은?
그리고 국내 비행시험 안전절차와의 비교 및 보완을 통해 비행시험 운영 매뉴얼 개발을 위한 정부차원의 기준 제정(안)을 제시하였다. 이것은 국내에서 비행시험을 수행하는 이해당사자의 비행시험 운항 매뉴얼 제작을 지원하여 국가종합비행성능시험장의 안전에 기여 하게 될 것이다.
비행시험 안전을 보장하기 위한 방안에 대한 내용은?
우리나라는 항공산업 발전 기본계획에 따라 국가종합비행성능시험장을 전남 고흥에 구축하고 항공기 및 구성품 등의 개발, 인증 업무를 수행할 계획이다. 이에 따라 비행시험 안전을 보장하기 위한 방안으로 안전관리시스템(SMS; safety management system) 틀 안에서 국내 비행시험과 관련한 안전 절차 대한 제도적 보완 사항을 식별하였다.
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