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문제 정의
- 항공기 운항 연료의 상당부분은 공중 비행단계에서 소모되므로 공중 비행단계에서 연료소모량을 줄이는 것이 중요하지만 2) , 공항지역에서 연료 소모를 줄이는 것은 연료비 절감뿐만 아니라, 공항지역의 공기 질을 유지하는 데에도 영향을 미치므로 중요성을 무시할 수 없다.3) 본 연구의 목적은 항공기 지상 활주 단계에서 연료소모량 예측모델을 수립하여, 연료소모량 및 탄소배출량에 영향을 미치는 항공기 기동 변수를 확인하여 항공사의 대응방안과 지상 관제의 협조 사항을 확인하는 것이다. 물론, 항공기 제작사의 매뉴얼에 항공기 기동 단계별 연료 소모 예측 치가 제시되지만, 항공기 운항에 따라 실제로 발생하는 연료 소모량은 구체적인 항공기 제어(control) 행태에 따라 변할 수도 있다는 의문을 확인하기 위해 본 연구가 시도되었다.
- 명확한 관계를 나타내는 기종도 있으나, 관계가 거의 없는 기종도 있었다. 단, A380 기종 연구 결과가 없었기에, 선행 연구자의 같은 연료소모량 모델 속에 A380 실적자료를 반영하여 그 결과를 해석하고자 한다.
- 따라서, 본 연구는 실제 항공기 운항의 세부적 기동 단계마다 연료 소모량을 측정한 사례 자료를 수집하여 통계 모델을 도출하였다. 본 연구가 선정한 대상 기종은 에어버스사의 A380이다.
- 3) 본 연구의 목적은 항공기 지상 활주 단계에서 연료소모량 예측모델을 수립하여, 연료소모량 및 탄소배출량에 영향을 미치는 항공기 기동 변수를 확인하여 항공사의 대응방안과 지상 관제의 협조 사항을 확인하는 것이다. 물론, 항공기 제작사의 매뉴얼에 항공기 기동 단계별 연료 소모 예측 치가 제시되지만, 항공기 운항에 따라 실제로 발생하는 연료 소모량은 구체적인 항공기 제어(control) 행태에 따라 변할 수도 있다는 의문을 확인하기 위해 본 연구가 시도되었다.
- 상기와 같은 지상 활주 중의 항공기 기동 방식에 따른 연료소모량을 이해하는 것은 항공사의 연료 효율성 정책이나 공항의 운영 효율성과 환경 보존 확보 전략에 필요하다. 본 연구는 항공기 운항 중 지상 이동단계에서 실제 발생한 연료소모 데이터를 이용하여 항공기 기동, 조작에 따른 연료소모 변화 모델을 도출하여 지상 활주 중 연료 소모량에 영향을 미치는 요인을 식별한다. 사례연구로서 A 항공사의 A380(에어버스사 제작) 기종의 운항실적 자료를 이용 하여 지상 활주 단계의 예측모델을 제시하였다.
- 지상 활주 연료소모량 관련 기존 연구를 문헌조사함으로써 본 연구의 적절성과 연구결과에 대한 합리적인 평가가 가능하도록 하겠다. Khadilkar (2011)은 항공기의 이륙활주 중 연료 소모 예측 연구를 하였다.
- Khadilkar (2011)은 항공기의 이륙활주 중 연료 소모 예측 연구를 하였다. 항공기의 지상 활주 단계는 총 연료 소모의 일정한 부분을 차지하며, 공항 근처의 이산화탄소 배출에도 영향을 미친다고 설명하였고, 지상 활주 연료소모량을 추정하기 위한 모델을 구축하여 연료소모량과 이산화탄소 배출량의 원인을 확인하고자 하였다.12)
가설 설정
- “지상 활주에서의 총 연료 소모는 지상 활주 시간, 정지횟수 및 방향전환 횟수의 함수일 것이다.
- 지상 활주 연료소 모량은 이륙 직전까지 사용이 예상되는 양으로, 엔진 시동 시, 지상 활주 시, 그리고 보조동력장치 (APU, auxiliary power unit) 사용 시의 연료 소모를 포함 한다. 지상활주 연료소모량은 평균 지상활주 시간과 평균 연료소모율을 가정하여 산정하였다.11)
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