출처: 국토교통부
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행정규칙(훈령·예규·고시)
1. 개정이유 ㅇ 현행 ｢항공법｣이 ｢항공사업법｣, ｢항공안전법｣, ｢공항시설법｣ 으로 분법(‘16.3.29.공포, ’17.3.30.시행) ㅇ 항공법 분법 시행에 맞추어 위임 근거를 공항시설법 및 같은 법
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비행장시설(유도로, 계류장 등)설계 매뉴얼
개정기록표
(RECORD OF AMENDMENTS)
개 정 매 뉴 얼 (AMENDMENTS)
번호
(No)
개 정 일
(Date applicable)
근 거
기 록 자
(Entered by)
주요개정내용
(Main Contents of Amendments)
1
2006. 12. 22
CG32
-
ㅇ 제정
2
2008. 11. 20
공항기준담당관-877
ㅇ 개정
- 지침 → “매뉴얼”로 변경
3
2009. 6. 3
국토해양부 예규
제53호
-
국토부 조직개편 따라 항공안전본부 행정규정 폐지 후 제정
4
2012.5.31
국토해양부 예규
제231호
이한복
행정규칙 일몰규정의 기한만료에 따른 재검토 후 유효기간 재설정
5
2013.4.16
국토교통부 예규
제20호
이한복
정부조직법 개정에 따라 변경된 조직명칭 반영
6
2015.5.21
국토교통부 예규 제101호
행정규칙 일몰규정의 기한만료에 따른 재검토 후 유효기간 재설정
7
2017.4.18
국토해양부 예규
제164호
항공법이 항공사업법, 항공안전법, 공항시설법으로 분법(‘17.3.30시행)됨에 따라 위임근거를 공항시설법 및 같은 법 하위법령 등으로 개정
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 목차
목 차
(TABLE OF CONTENTS)
제 1 장 총 칙 (General)
1.1 목적 (Purpose) 1-1
1.2 적용 (Applications) 1-1
1.3 용어의 정의 (Definitions) 1-1
제 2 장 유도로 (Taxiway)
2.1 유도로시스템 (Taxiway systems) 2-1
2.2 물리적 설계기준 (Physical characteristics design criteria 2-10
2.3 고속탈출유도로 (Rapid exit taxiways(RETS) 2-40
2.4 교량위의 유도로 (Taxiway on bridges) 2-49
2.5 유도로 확장부 (Extension of taxiway) 2-53
2.6 유도로 갓길 및 유도로대 (Taxiway shoulders and strips) 2-54
2.7 미래 항공기 개발추세 고려사항 (Future aircraft developments) 2-58
제 3 장 계 류 장 (Apron)
3.1 계류장의 종류 (Types of aprons) 3-1
3.2 설계 요건 (Design requirements) 3-2
3.3 터미널 계류장의 기본적 배치 (Basic terminal apron layouts) 3-6
3.4 계류장의 크기 (Size of aprons) 3-12
3.5 계류장 안내 (Apron guidance) 3-20
3.6 제․방빙 시설 (De-icing/anti-icing facilities) 3-20
제 4 장 대기지역 및 기타 우회로 (Holding bays and other
bypasses)
4.1 대기지역 및 기타 우회로의 필요성 (Need for holding bays and
other bypasses) 4-1
4.2 우회로 종류 (Types of bypasses) 4-2
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 목차
4.3 공통 설계요건 및 특성 (Common design requirements and
characteristics) 4-7
4.4 대기지역의 크기 및 위치 (Size and location of holding bays) 4-8
4.5 대기지역의 표지 및 등화 (Holding bay marking and lighting) 4-9
제 5 장 이동지역 내 교통 분리 (Segregation of traffic on the
movement area)
5.1 교통흐름의 분리 필요성 (Need for traffic segregation) 5-1
5.2 항공기와 지상차량의 혼합을 유발하는 활동 (Activities causing a
mix of aircraft and ground vehicles) 5-1
5.3 분리확보 방법 (Methods to achieve segregation) 5-2
5.4 유효기간 5-5
부 칙 5-5
제 1 장 총 칙
1-6
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제1장 총칙
제 1 장 총 칙
1.1 목적
이 매뉴얼은 국토교통부가 고시한 “비행장시설 설치기준”의 유도로, 계류장 및 대기지역 등에 대한 세부사항을 이행하는 것을 지원함으로써 그 적용이 통일성 있게 이루어지도록 하는데 있다.
1.2 적용
이 매뉴얼은 공항시설법 제24조의 규정에 의하여 비행장을 신설, 확장 및 개량하는데 적용한다.
1.3 용어의 정의
이 매뉴얼에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
1. “계류장(Apron)”이라 함은 비행장내에서 여객의 승하기, 화물․우편물의 적재 및 적하, 급유, 주기, 제․방빙 또는 정비 등의 목적으로 항공기가 이용할 수 있도록 설정된 구역을 말한다.
2. “대기지역(Holding bay)”이라 함은 항공기의 지상이동을 효율적으로 하기 위해 항공기를 대기시키거나 통과시키는 지정지역을 말한다.
3. “유도로(Taxiway)”라 함은 항공기의 지상주행 및 비행장의 각 지점을 이동할 수 있도록 설정된 항공기 이동로를 말하며 다음 사항을 포함한다.
가. 항공기주기장유도선(Aircraft stand taxilane) : 유도로로 지정된 계류장의 일부로서 항공기 주기장 진․출입만을 목적으로 설치된 것
나. 계류장유도로(Apron taxiway) : 계류장에 위치하는 유도로체계의 일부로서 항공기가 계류장을 횡단하는 유도경로를 제공할 목적으로 설치된 것
다. 고속탈출유도로(Rapid exit taxiway) : 착륙 항공기가 다른 유도로로 보다 빠르게 활주로를 빠져나가도록 설계하여 활주로 점유시간을 최소화하도록 하는 유도로
4. “유도로교차점(Taxiway intersection)”이라 함은 둘 또는 그 이상의 유도로가 교차하는 부분을 말한다.
5. “유도로대(Taxiway strip)”라 함은 유도로 상에 주행하는 항공기를 보호하고 항공기가 유도로에서 벗어나는 경우 손상을 최소화 할 목적으로 유도로를 포함하여 설정된 구역을 말한다.
1-7
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제1장 총칙
6. “이동지역(Movement area)”이라 함은 항공기의 이․착륙 및 지상이동을 위해 사용되는 비행장의 일부분으로서 기동지역 및 계류장으로 구성되는 지역을 말한다.
7. “항공기주기장(Aircraft stand)”이라 함은 항공기의 주기를 위하여 계류장내에 지정된 구역을 말한다.
제 2 장 유 도 로
2-9
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
제 2 장 유 도 로
2.1 유도로시스템
<기능적 조건>
2.1.1 비행장의 수용능력과 효율성 극대화를 달성하기 위해서는 활주로, 여객 및 화물터미널, 항공기 격납고, 기타 서비스지역 간에 균형이 유지되어야만 가능해진다. 이들 각각의 시설들은 유도로시스템을 통하여 서로 연결된다. 그러므로 유도로시스템을 구성하는 요소들은 비행장에 있는 시설간의 연결매체이며 비행장 사용을 최적화 하는데 필요한 시설들이다.
2.1.2 유도로시스템은 항공기가 활주로와 계류장 지역 사이를 이동하는데 받는 제한이 최소화 되도록 설계되어야 한다. 항공기의 지상이동 흐름이 가능한 최대속도로 원활하고 계속적으로 이루어질 수 있도록 하되, 가속이나 감속이 필요한 지점이 최소화 되도록 하여야 한다. 이러한 요건을 통해서 유도로시스템은 최고 수준의 안전과 효율성을 가지고 운영될 것이다.
2.1.3 주어진 비행장에 있어서 유도로시스템은 활주로에 대한 적정수준의 항공기 도착 및 출발 수요를(상당한 지연을 야기시킴이 없이) 수용할 수 있어야 한다. 활주로 활용정도가 낮은 경우 유도로시스템은 최소한의 요소만 가지고도 항공수요를 수용할 수 있다. 그러나, 활주로 수용률이 증가함에 따라, 유도로시스템의 수용능력은 비행장 수용률을 제한하지 않을 만큼 충분히 확장되어야 한다. 활주로 수용능력이 포화상태에 이르러 항공기가 최소한의 이격거리만을 두고 출발 및 도착을 하는 경우, 유도로시스템은 항공기가 착륙 후 가능한 빨리 활주로를 벗어나고 이륙 직전에 빨리 활주로에 진입할 수 있도록 해야 한다. 이렇게 함으로서 활주로 상에서의 항공기 이동이 최소한의 이격거리를 두고 이루어지도록 할 수 있다.
<설계 원칙>
2.1.4 활주로와 유도로는 비행장 구성요소 중에서 가장 신축성이 적은 시설이므로 비행장개발을 설계할 때, 맨 처음부터 고려하여야 한다. 미래에 대한 예측을 통해서 항공기운항, 운송의 특성, 항공기 종류와 기타 활주로․유도로의 배치 및 규모에 영향을 미치는 요인이 어떻게 변화할 것인지 파악하여야 한다. 현재 필요한 시스템에 집착한 나머지 아주 중요하다고 볼 수 있는 미래의 개발단계를 소홀히 하는 일이 없도록 관심을 기울여야 한다. 예를 들어, 어느 비행장에 좀 더 큰 종류의 항공기들이 미래에 취항할 것으로 예측된다면, 현재의 유도로시스템은 궁극적으로 요구되는 최대 여유거리를 수용할 수 있도록 설계되어야 한다.<표 2-1 참조>
2-10
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.1.5 유도로시스템의 일반적인 배치를 설계하는데 있어 다음 원칙을 고려하여야 한다.
(1) 유도로 노선은 여러 비행장 요소들을 최단거리로 연결함으로써 유도시간과 비용을 최소화하여야 한다.
(2) 유도로 노선은 가급적 단순하도록 하여 조종사의 혼동을 피하고 복잡한 설명이 필요 없도록 하여야 한다.
(3) 가능한 경우 유도로 포장은 직선이 되도록 하여야 한다. 방향변경이 필요한 경우에는 적절한 각도의 곡선, 확장부 또는 여분의 유도로 폭을 설치함으로써 최대 실질속도에서 유도가 가능하도록 하여야 한다.
(4) 유도로가 활주로나 여타 유도로와 교차하는 것은 가능한 한 피함으로써 안전을 도모하고 유도가 지연될 수 있는 소지를 감소시켜야 한다.
(5) 유도로는 가능한 한 일방통행 구역을 많게 함으로써 항공기 충돌과 지연가능성을 최소화하여야 한다. 활주로의 각 배치형태에 대하여 유도로의 구간별 동선을 분석하여야 한다.
(6) 유도로시스템은 각 요소의 활용기간을 최대화 할 수 있도록 설계함으로써 미래의 시설개발 시 현재시스템을 통합해서 활용할 수 있도록 하여야 한다.
(7) 궁극적으로 유도로시스템은 가장 취약한 부분에 의하여 성능이 결정된다. 따라서 잠재적인 병목현상을 확인하고 설계단계에서 이를 제거하여야 한다.
2-11
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-1> 유도로 설계기준
물리적 특성 구분
분류문자
A
B
C
D
E
F
1. 최소폭 (m)
- 유도로 포장 폭
7.5
10.5
15a
18b
18c
23d
23
25
- 유도로 포장 및 갓길
-
-
25
38
44
60
- 유도로대 (Strips) 폭
(유도로 중심선에서의 거리)
16.25
21.5
26
40.5
47.5
57.5
- 유도로대 정지부분
(유도로 중심선에서의 거리)
11
12.5
12.5
19
22
30
- 외측주륜에서 유도로 가장 자리까지 최소 이격거리
1.5
2.25
3a
4.5b
4.5
4.5
4.5
2. 유도로중심선과 최소이격거리
1) 계기활주로 중심선 (m)
- 분류번호 1
82.5
87
-
-
-
-
- 분류번호 2
82.5
87
-
-
-
-
- 분류번호 3
-
-
168
176
-
-
- 분류번호 4
-
-
-
176
182.5
190
2) 비 계기활주로 중심선(m)
- 분류번호 1
37.5
42
-
-
-
-
- 분류번호 2
47.5
52
-
-
-
-
- 분류번호 3
82.5
87
93
101
-
-
- 분류번호 4
-
-
-
101
107.5
115
3) 다른 유도로 중심선(m)
23.75
33.5
44
66.5
80
97.5
4) 물체간(m)
16.25
21.5
26
40.5
47.5
57.5
3. 주기장 유도선과 물체
12
16.5
24.5
36
42.5
50.5
4. 유도로의 최대종단경사
- 포장(%)
3
3
1.5
1.5
1.5
1.5
- 최대곡면 변화율
1%/25m
1%/25m
1%/30m
1%/30m
1%/30m
1%/30m
5. 최대횡단경사(%)
- 유도로 포장
2
2
1.5
1.5
1.5
1.5
- 상향 유도로대 정지구역
3
3
2.5
2.5
2.5
2.5
- 하향 유도로대 정지구역
5
5
5
5
5
5
- 상향 또는 하향
유도로대 정지구역 이외
5
5
5
5
5
5
6. 종단 최소곡선반경(m)
2,500
2,500
3,000
3,000
3,000
3,000
7. 유도로 최소시정
1.5m상방 150m
2m 상방
200m
3m 상방 300m
3m 상방 300m
3m 상방 300m
3m 상방 300m
주) a: 축간 거리가 18m 미만인 항공기가 사용하는 유도로의 경우
b: 축간 거리가 18m 이상인 항공기가 사용하는 유도로의 경우
c: 주륜 외곽의 폭이 9m미만인 항공기가 사용하는 유도로의 경우
d: 주륜 외곽의 폭이 9m이상인 항공기가 사용하는 유도로의 경우
2-12
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.1.6 기타 유도로시스템을 설계할 때 고려해야 할 사항으로는 다음과 같은 것이 있다.
(1) 유도로 노선은 일반 사람들이 항공기에 쉽게 접근할 수 있는 구역은 피하여야 한다. 유도 중인 항공기를 파괴행위나 무장공격으로부터 보호하는 것이 필요한 지역에서는 이 문제가 가장 중요시 되어야 한다.
(2) 유도로 배치는 유도 중인 항공기나 유도로를 사용하는 지상차량이 항행안전시설을 방해하지 않도록 설계되어야 한다.
(3) 유도로시스템의 모든 구역은 비행장 관제탑에서 관찰이 가능하여야 한다. 만일 터미널 건물이나 기타 비행장 구조물에 의하여 가려지는 부분이 현실적으로 존재한다면, 폐쇄회로 카메라를 설치하여 이러한 부분을 감시할 수 있다.
(4) 사람이나 구조물을 보호하기 위하여 필요한 경우 느슨한 토질을 고착시키고 분사벽을 설치함으로써 유도로에 인접한 지역에서의 제트분사 효과를 감소시켜야 한다.(ICAO Doc9157 Part2 Appendix2 참조)
(5) 유도 중이거나 정지하고 있는 항공기가 ILS 전파를 방해할 수 있으므로 유도로 위치는 ILS시설을 고려해서 계획해야 한다. ILS시설 주변의 전파보호 임계지역 및 민감지역에 대한 정보는 ICAO Annex 10, Volume Ⅰ, Part 1의 Attachment C에 포함되어 있다.
2.1.7 특정 활주로의 진입 및 탈출유도로의 수는 피크시간대의 이ㆍ착륙 수요를 수용할 만큼 충분하여야 한다. 추가적인 입ㆍ출구를 설계하고 설치하여 활주로 활용 예상 증가치보다 앞서 나가야 한다. 다음의 원칙들은 유도로시스템의 구성요소를 설계하는데 적용된다.
(1) 탈출유도로의 기능은 착륙항공기가 점유하는 활주로 시간을 최소화 하는 것이다. 이론적으로 탈출유도로는 활주로를 사용하게 될 각 종류의 항공기를 가장 잘 지원할 수 있는 곳에 위치할 수 있다. 실제에 있어서는 항공기를 착륙속도와 착륙 후의 감속을 기준으로 몇 개의 한정된 그룹으로 분류함으로써 최적의 수와 간격을 결정한다.
(2) 탈출유도로는 항공기가 아무런 제한 없이 활주로를 완전히 벗어날 수 있도록 함으로써 다른 항공기가 가능한 한 빨리 동 활주로를 사용할 수 있도록 하여야 한다.
(3) 탈출유도로는 활주로에 대하여 직각이나 예각으로 설치될 수 있다. 직각형태의 경우 항공기가 활주로를 벗어나기 직전에 아주 낮은 속도까지 감속하여야 하는 반면, 예각 형태의 경우는 항공기가 비교적 고속으로 활주로를 벗어날 수 있도록 함으로써 활주로에 요구되는 시간을 줄이고 활주로 수용능력을 증가시킨다. 예각형태의 유도로(고속탈출유도로로 호칭)의 위치와 모양에 대한 세부사항은 2.3에 기술되어 있다.
2-13
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
(4) 활주로 한쪽 끝에 있는 단일 활주로 입구는 일반적으로 이륙수요를 충족하기에 충분하다. 그러나, 만일 교통량이 많다면 우회로, 대기지역 또는 복수 활주로 입구를 사용하는 것을 고려할 수 있다.
2.1.8 계류장에 위치한 유도로는 다음과 같이 두 종류로 구분된다.<그림 2-1 참조>
(1) 계류장 유도로는 계류장에 위치한 유도로로서 계류장을 가로지르는 직통 유도노선을 제공하거나 항공기 주기장 유도선에 접근할 수 있도록 하기 위한 것이다.
(2) 항공기 주기장 유도선은 유도로로 지정된 계류장의 일부분이며 항공기 주기장에 대한 접근을 제공하기 위한 것이다.
2.1.9 유도로 폭, 이격거리 등과 관련한 계류장 유도로의 조건은 다른 종류의 유도로 조건들과 동일하다. 항공기 주기장 유도선에 대한 조건 또한 다음 사항을 제외하고는 동일하다.
(1) 유도선의 횡단경사는 계류장 경사조건의 영향을 받는다.
(2) 항공기 주기장 유도선은 유도로대에 포함할 필요가 없다.
<그림 2-1> 계류장의 유도로
2-14
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
(3) 유도선 중심선으로부터 물체까지의 이격거리에 대한 요건은 다른 종류의 유도로에 대한 것보다 덜 엄격하다.
2.1.10 주기지점으로 분기하는 항공기 주기장 도입선은 항공기 주기장 유도선의 일부로 볼 수 없으며, 따라서, 유도로 요구조건에 따르지 않는다.
<유도로시스템 개발 단계>
2.1.11 현재의 건설비용을 최소화할 수 있도록, 비행장의 유도로시스템은 활주로의 단기수용능력을 뒷받침하는데 필요한 만큼만 복합적이면 된다. 신중한 설계을 통하여, 추가적인 유도로 요소를 단계별로 유도로시스템에 추가함으로써 비행장 수요가 증가하는 속도에 맞추어야 한다. 여러 유도로시스템 개발단계가 다음 단락에 서술되어 있다. <그림 2-2, 2-3 참조>
(1) 이용률이 낮은 활주로를 지원하는 최소 유도로시스템은 단지 활주로 양끝의 선회대나 선회유도로 및 활주로에서 계류장까지의 짧은 유도로만으로 구성될 수 있다.
(2) 운송량 증가로 활주로 이용률이 어느 정도 증가하게 되면 한쪽이나 양쪽 선회지역을 연결하는 부분 평행유도로를 설치함으로써 해결할 수 있다.(평행유도로는 안전성 및 효율성을 높여준다.)
(3) 활주로 이용률이 증가함에 따라 기존의 부분 평행유도로의 나머지 부분을 완성함으로써 완전 평행유도로를 만든다.
(4) 활주로 이용이 포화상태를 향해서 증가하는 경우 활주로 양끝의 탈출유도로 외에 추가적인 탈출유도로를 설치할 수 있다.
(5) 대기지역 및 우회유도로를 설치함으로써 활주로 수용능력을 더 향상시킬 수 있다. 이들 시설로 인해서 기존의 비행장구역내에서의 완전한 비행장 수용능력 확보가 제한되는 경우는 드물다. 왜냐하면 대개의 경우는 이들 시설 설치를 위한 토지확보가 가능하기 때문이다.
(6) 유도로를 따라 양방향 이동이 바람직한 경우 최초 평행유도로 외곽에 이중평행유도로를 설치하는 것을 고려하여야 한다. 이중유도로를 통해 각 방향의 활주로 사용을 위한 일방통행체제를 만들 수 있다. 이중평행 활주로시스템에 대한 필요성은 유도로 측면의 개발상황에 비례하여 증가한다.(추가적인 정보는 ICAO Airport Planning Manual(Doc 9184), Part 1 - Master Planning 참조)
2-15
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
a)
b)
c)
d)
e)
f)
주) a)는 유도로 시스템을 최소화하기 위한 설계방식을 설명. 계류장에 대한 최적의 위치는 고려하지 않고 있다.
<그림 2-2> 유도로시스템 개발 단계
2-16
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
활주로 중심선
장래계획 유도로
대기지역
a) 경사회전(Angular turnaround)
대기지역
장래계획 유도로
활주로 중심선
b) 원 회전(Circular turnaround)
c) 사각회전(Rectangular tumaround)
<그림 2-3> 선회구역
2-17
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<유도로 배치 대안별 평가>
2.1.12 유도로 시스템을 대안별로 평가하기 위해서는 연결 활주로 및 계류장 배치와 조합해서 각 시스템의 운영 효율성을 고려하여야 한다. 활주로, 유도로 및 계류장 배치가 복잡하면 할수록 대안별 유도로 시스템을 비교함으로써 운영비용을 절감할 수 있는 가능성이 커진다. 이러한 목적으로 용역사, 항공기운영자, 공항운영당국이 컴퓨터화된 항공교통흐름 모의모델을 개발하였다.
2.1.13 예를 들면, 미연방항공청은 비행장과 활주로 진입통로 상에서 운항하는 모든 주요 항공기 운항을 모의 시험하는 비행장 지연 분석모델을 가지고 있다. 이러한 모델은 다음과 같은 여러 입력변수를 다룰 수 있다.
- 항공기 혼합
- 교통량
- 운항피크
- 비행장 배치(유도로 및 활주로)
- 항공기의 목적지 터미널
- 활주로 배치
- 유도로 배치
- 고속탈출유도로
- 항공기 등급별 특정 활주로 사용
이들 입력 자료로부터 분석 모델은 다음과 같은 평가 및 비교에 관한 결과물을 생산한다.
- 유도 연료비용
- 유도거리
- 유도에 걸리는 시간
- 유도 지연
- 활주로 도착 및 출발 지연
<항공기 유도거리>
2.1.14 항공기 유도거리를 최소화하려는 주된 이유는 유도시간을 줄이고 연료를 절약하며 항공기 활용도와 안전도를 향상시키려는 것이다. 중량이 무거운 상태에서 이륙하려는 항공기에 있어서 유도거리는 특히 중요하다. 소규모 공항이라 할지라도 이러한 필요성을 인식하는 배치가 되어야 한다.
2-18
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.1.15 공항이 클수록 항공기 안전에 대한 문제는 더욱 중요해진다. 상세한 조사를 거쳐, 중량이 무거운 항공기가 3㎞에서 7㎞를 넘는 거리만큼 유도되는 경우(항공기 종류, 타이어 크기 및 종류, 주변온도) 이륙하는 동안의 타이어 몸체의 온도는 한계온도인 120℃를 초과할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이 한계온도를 초과하는 경우 타이어의 나일론 줄의 강도와 고무점착력에 영향을 미치게 되고 타이어 결함을 일으킬 위험이 매우 증가하게 된다. 여기에서 사용되는 120℃(250℉) 한계는 유도에서는 물론이고 이륙활주에도 적용된다. 120℃에서 나일론의 인장강도는 30%까지 감소한다. 온도가 이보다 더 높아지면 고무의 점착성질을 영구적으로 악화시킨다. 이륙 동안의 타이어 결함은 매우 중대한 일인데 그 이유는 결함으로 인해 이륙중지를 발생시키게 되고 이때 바퀴는 타이어가 부풀어 오른 상태이므로 브레이크가 효과적으로 작동하지 않게 되기 때문이다.
2.1.16 따라서, 유도거리는 가능한 한 최소한으로 유지되어야 한다. 대형항공기의 경우 5㎞가 최고 수용한계로 볼 수 있으며, 불리한 요인, 즉 브레이크를 자주 사용하게 되는 요인 등과 같은 것이 존재하는 경우 이 한계는 줄어들 수 밖에 없다.
2.1.17 모든 공항의 마스터플랜은 공항개발 규모와는 상관없이 특히 출발항공기에 대한 유도거리를 최소화하도록 하여 경제성과 안정성을 도모하여야 한다. 고속탈출유도로의 위치를 적절하게 정함으로써 착륙항공기에 대한 유도거리를 상당부분 감소시킬 수 있다. 게다가, 유도로 교차부분에서 이륙을 시작하고 고속탈출유도로를 사용할 경우 유도거리와 활주로 점유시간을 줄이는 것은 물론 활주로 수용능력도 증가시킬 수 있다.
2.2 물리적 설계기준
<일반사항>
2.2.1 유도로의 설계기준은 활주로보다는 덜 엄격한데, 그 이유는 유도로 상에서의 항공기 속도는 활주로보다 훨씬 느리기 때문이다. <표 2-1>에서는 비행장시설 설치기준에 따라 유도로에 대하여 적용되는 주요 물리적 특성에 대한 설계기준을 보여주고 있다. 항공기 외측차륜과 유도로 가장자리간의 여유거리와 관련하여서는, 항공기 조종실이 유도로 중앙선 표시부분 위에 있다고 가정하는 것이 중요하다.
2-19
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<육상비행장 분류기준>
2.2.2 육상비행장의 분류기준은 활주로 편에서 소개된 것이나 유도로의 설계기준은 활주로 분류에 따라 결정되므로 여기에도 수록한다. 분류기준의 목적은 비행장 특성과 관련한 수많은 규정을 상호 관련시킬 수 있는 간단한 방법을 제공함으로써 당해 공항에서 운영할 항공기에 적합한 비행장 시설을 제공하기 위한 것이다. 부호는 두 가지 요소 즉, 항공기 성능 및 제원과 관련된 요소로 구성되어 있다. 분류요소 1은 항공기의 최소이륙거리를 기준으로 한 번호이고 분류요소 2는 항공기 날개 폭 및 주륜외곽의 폭을 기준으로 한 문자이다.
2.2.3 어떤 규정은 부호의 두 가지 요소 중 좀 더 적정한 것과 관련되어 있거나 두 가지 요소를 적절히 결합한 것과 관련이 있다. 설계 목적을 위하여 선택된 요소 내에 있는 분류문자나 번호는 당해 시설을 사용할 주요 항공기와 관련이 있다. 비행장시설 설치기준에서 관련규정을 적용할 때에는 비행장을 사용할 항공기를 먼저 확인하고 난 다음 분류기준의 두 가지 요소를 확인한다.
2.2.4 비행장 설계을 목적으로 선택되는 비행장 분류기준(분류번호 및 문자)은 <표 2-2>와 같으며, 당해 비행장 시설을 사용하고자 하는 항공기의 특성에 따라 결정되어야 한다.
2.2.5 분류요소 1에 대한 분류번호는 <표 2-2>로부터 당해 활주로를 사용할 항공기의 최소이륙거리의 최고 값에 대응하는 분류번호를 선택함으로써 결정된다. 항공기 최소이륙거리란 당국에서 정한 적정 항공기 비행 매뉴얼이나 항공기 제조업자가 만든 자료에서 제시하는 바와 같이, 항공기 최대 인증 이륙중량, 해수면표고, 표준대기조건, 무풍, 활주로 경사 0인 상태에서 이륙에 요구되는 최소 활주로 길이로 정의된다. 따라서 만일에 1,650m가 항공기 최소이륙거리의 최고 값에 해당한다면, 선택되는 분류번호는 “3”이 될 것이다.
2.2.6 분류요소 2에 대한 분류문자는 <표 2-2>로부터 당해 시설을 사용할 항공기의 최대 날개 폭 또는 최대주륜외곽의 폭 중 더 높은 분류번호를 선택함으로써 결정된다. 예를 들어 항공기의 최대 날개 폭은 분류문자 C에 해당하고 항공기의 최대주륜외곽의 폭은 분류문자 D에 해당하는 경우, 선택되는 분류문자는 “D”가 될 것이다.
2-20
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-2> 육상비행장 분류기준
분류요소 1
분류요소 2
분류
번호
항공기의 최소이륙거리
분류
문자
항공기 주
날개의 폭
항공기
주륜 외곽의 폭
1
800m 미만
A
15m 미만
4.5m 미만
2
800m 이상 1200m미만
B
15m 이상 24m 미만
4.5m 이상 6m 미만
3
1200m이상 1800m미만
C
24m 이상 36m 미만
6m 이상 9m 미만
4
1800m이상
D
36m 이상 52m 미만
9m 이상 14m 미만
E
52m 이상 65m 미만
9m 이상 14m 미만
F
65m 이상 80m 미만
14m 이상 16m 미만
<유도로 폭>
2.2.7 최소 유도로 폭은 <표 2-1>에 나타나 있다. 최소 유도로 폭으로 선정된 값은 바퀴에서부터 포장 가장자리까지의 여유거리를 선정된 분류문자에 해당하는 항공기 주륜 외곽의 폭에 더한 것을 기준으로 하고 있다.
<유도로 곡선부>
2.2.8 유도로의 방향 변화는 가능한 적게 하고 또 완만하여야 한다. 곡선의 설계는 항공기 조종실이 유도로 중앙선 표시부분 위에 있을 때 항공기 외측 주륜과 유도로 가장자리와의 여유거리가 <표 2-1>에서 규정된 것 보다 작아서는 안 된다.
2.2.9 만일 유도로의 방향변화를 피할 수 없다면 유도로를 사용하게 될 항공기의 기동능력과 통상의 속도에 맞도록 반지름을 정하여야 한다. 측면 부하율 0.133g(2.2.22 참조)을 기준으로 하여 주어진 곡선반경에 따라 허용 가능한 항공기 속도가 <표 2-3>에 나타나 있다. 예각의 곡선 유도로 이거나 반경이 항공기 바퀴를 유도로 내에 유지하기 어려운 경우, 유도로의 폭을 넓힘으로써 <표 2-1>에서 규정된 바퀴 여유거리를 확보하는 것이 필요할 수 있다. 복수곡선을 사용하면 유도로 폭을 확대하지 않을 수도 있음을 알아야 한다.
2-21
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-3> 유도로의 곡선반경
항공기 속도(㎞/h)
16
32
48
64
80
96
곡선 반경(m)
15
60
135
240
375
540
2.2.9.1 적용될 수 있는 개략적인 유도로 곡선반경 및 Fillet 반경은 <그림 2-3-1> 및 <표 2-3-1>와 같다. 그러나 여기서 제시하는 수치는 대략적인 값이기 때문에 실제 설계 시에는 항공기 제작사에서 제시하는 자료 등을 이용하여 보다 세밀한 검토를 실시한 후 결정하는 것이 바람직하다.
<그림 2-3-1> 유도로 교차부 상세도
<표 2-3-1> 유도로 곡선반경 및 Fillet 기준
(단위: m)
구 분
분류문자
A
B
C
D
E
F
중심선 곡선반경 (R)
23
23
31
46
46
52
Fillet부 직선길이 (L)
16
16
46
77
77
77
Fillet부 곡선반경 (F)
19
17
17
25
26
26
주: FAA AC 150/5300-13에서 항공기설계그룹을 기준으로 제시되었으나, FAA의 항공기설계그룹이 ICAO의 분류문자에 상당하므로 분류문자를 기준으로 제시하였다.
2-22
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<접합점과 교차점>
2.2.10 <표 2-1>에서 규정된 바퀴의 최소 여유거리가 유지되도록 하기 위하여, 유도로가 활주로, 계류장, 여타 활주로와 접합 및 교차하는 지점에 확장부를 설치하여야 한다. 확장부의 설계에 관한 정보는 2.5에 주어져 있다.
<유도로 최소 이격거리>
일반사항
2.2.11 유도로 중심선과 활주로 중심선 및 기타 유도로 중심선의 이격거리 또는 다른 물체와의 이격거리는 <표 2-1>에서 규정한 적정 수치보다 작아서는 아니된다. 그러나 이격거리를 낮추더라도 안전에 저해가 되지 않거나 항공기 정시운항에 영향을 미치지 않는다면 기존 공항에서 이격거리를 낮추어 운항하는 것도 가능할 것이다. 이러한 연구에서 고려될 수 있는 요인에 관한 매뉴얼이 2.2.28에서부터 2.2.66.에 제시되어 있다.
2.2.12 유도로를 중심으로 하는 이격거리는 항공기 등급의 최대 날개 폭과, 한 항공기가 동 항공기 등급의 바퀴와 유도로 가장자리 사이의 여유거리 만큼을 유도로 중심선으로부터 이탈한 것을 기준으로 하고 있다. 어느 항공기의 설계를 특수하게 하여(흔치 않게 대형 날개 폭과 좁은 바퀴 폭을 결합한 결과) 날개 끝이 중심선 거리로부터 훨씬 더 많이 나가는 경우에도, 여유거리는 항공기가 통과하는데 필요한 거리보다 상당히 길어야 한다는 것을 알아야 한다.
<유도로간의 이격거리 및 유도로와 다른 물체와의 이격거리>
2.2.13 공식 및 이격거리가 <표 2-4>에 나타나 있고 <그림 2-4>에 설명되어 있다. 유도로와 계류장 유도로와 관련된 이격거리는 항공기 날개 폭(Y) 및 최대측방이탈(X) <표 2-1>에서 규정된 바퀴와 유도로 가장자리 사이의 여유거리를 기준으로 하고 있다.
2.2.14 항공기 주기장 유도선에서는 이격거리를 줄이는 것이 적정한데 그 이유는 유도속도가 유도로에서보다 통상 줄어들고 조종사들이 주의를 많이 기울이게 되므로 중심선에서 덜 벗어나기 때문이다. 따라서, 항공기가 허용하는 최대측방이탈(X) 만큼 중심선을 벗어난다고 가정하는 대신, “기어이탈”이라고 하는 만큼의 좀더 짧은 거리를 가정하게 된다.
2-23
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.15 두 가지 요소가 공식을 개발하는 데 사용되었다는 것을 주목할 필요가 있다. 즉, 최대측방이탈/기어이탈 및 날개 끝 여유거리가 그것이다. 이러한 요소들은 상이한 기능을 가지고 있다. 이탈율은 항공기가 정상 운항을 하면서 움직일 수 있는 거리를 나타낸다. 한편, 여유거리(그림 2-5에서의 Z)는 항공기가 유도로를 벗어났을 때 사고를 피하기 위한 안전 완충지대로서, 여유 공간을 제공함으로써 유도를 원활하게 하고 유도 속도에 영향을 미치는 다른 요인들을 해결하기 위한 것이다.
2.2.16 모든 분류문자에 대하여 동일한 수치를 사용하기 보다는 등급별로 배열한 여유거리를 사용하였는데, 그 이유는 다음과 같다.
(1) 조종사가 여유거리를 판단하는 일은 대형 날개 폭을 가지고 있는 항공기의 경우, 특히 항공기가 후퇴익을 가지고 있을 경우 더욱 어렵게 된다.
(2) 대형항공기일수록 관성이 크며, 이러한 관성으로 인하여 유도로 끝을 더 많이 벗어날 수 있기 때문이다.
2.2.17 계류장 유도로와 물체의 이격거리를 결정하기 위한 여유거리는 계류장과 물체 사이의 여유거리와 동일한데, 그 이유는 계류장 유도로가 계류장과 연합되어 있다 하더라도, 이것이 유도속도를 감소시켜야 한다는 것을 의미하지는 않기 때문이다. 항공기는 통상 항공기 주기장 유도선에서는 낮은 속도로 움직이며, 따라서, 중심선에서 멀리 벗어나지 않는다고 할 수 있다. 분류문자 A/B/C/D/E/F에 대하여 1.5m/1.5m/2m/2.5m/2.5m/3m의 이탈이 선정되었다. 주기장 유도선에서의 측방이탈에 대하여 등급화된 기준을 사용하는 것이 타당한데, 그 이유는 대형항공기에서는 조종실의 높이 때문에 조종사가 중심선을 따라가는 능력이 감소하기 때문이다.
2.2.18 유도로 중심선과 장애물체 이격거리 및 계류장 유도로와 장애물체 간의 이격거리에 대하여는 다른 이격거리에서보다 이격거리를 더 크게 잡는다. 이와 같이 이격거리를 크게 하는 것은 통상적으로 유도로에 따라 있는 물체들은 고정된 것들로서, 항공기가 이들 물체와 충돌하는 확률이 항공기가 맞은편 평행유도로의 같은 지점을 일시적으로 지나는 항공기와 부딪치는 확률보다 크기 때문이다. 또한, 고정된 물체는 유도로와 일정 거리 평행을 유지하고 있는 담이나 벽일 수 있다. 유도로와 평행을 이루고 있는 도로의 경우에도, 차량들이 도로를 벗어나 주차하므로 여유거리를 감소시킬 수 있다.
2-24
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-4> 유도로간 최소이격거리 및 유도로와 장애물간의 최소 이격거리 기준
(단위: m)
이격거리 기준
분류문자
A
B
C
D
E
F
1. 계류장유도로/유도로중심선과 유도로중심선간
- 날개 폭(Y)
15
24
36
52
65
80
- 최대측방이탈(X)
1.5
2.25
3
4.5
4.5
4.5
- 여유거리(Z)
7.25
7.25
5
10
10.5
13
- 총 이격거리 (V=Y+X+Z)
23.75
33.5
44
66.5
80
97.5
2. 유도로중심선과 물체간
- ½ 날개 폭(Y)
7.5
12
18
26
32.5
40
- 최대측방이탈(X)
1.5
2.25
3
4.5
4.5
4.5
- 여유거리(Z)
7.25
7.25
5
10
10.5
13
총 이격거리(V=Y+X+Z)
16.25
21.5
26
40.5
47.5
57.5
3. 계류장유도로 중심선과 물체간
- ½ 날개 폭(Y)
7.5
12
18
26
32.5
40
- 최대측방이탈(X)
1.5
2.25
3
4.5
4.5
4.5
- 여유거리(Z)
7.25
7.25
5
10
10.5
13
총 이격거리(V=Y+X+Z)
16.25
21.5
26
40.5
47.5
57.5
4. 항공기 주기장 유도선과 물체간
- ½ 날개 폭(Y)
7.5
12
18
26
32.5
40
- 기어이탈(X)
1.5
1.5
2
2.5
2.5
3
- 여유거리(Z)
3
3
4.5
7.5
7.5
7.5
총 이격거리(V=Y+X+Z)
12
16.5
24.5
36
42.5
50.5
2-25
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<유도로와 활주로간의 이격거리>
2.2.19 이격거리는 평행유도로의 중심에 있는 항공기의 날개가 착륙대에 이르지 못하게 한다는 개념을 기준으로 하고 있다. 식 및 이격거리가 <표 2-5>에 나타나 있다. 활주로의 중심선과 평행유도로와의 이격거리는 평행유도로 위의 항공기 날개 끝이 결합된 활주로 착륙대를 침범하지 않게 한다는 개념을 기준으로 하고 있다. 그러나 이 최소 이격거리는 연결유도로상의 대기위치에서 안전 대기거리 뒤에 있는 항공기의 안전한 유도를 가능케 하는 적당한 거리를 제공하지는 않는다. 이러한 운영까지 가능케 하기 위해서는 평행유도로가 현재 비행장 분류에 따른 기준 항공기 크기에 관하여 비행장시설 설치기준의 유도로 최소 이격거리 및 대기지역, 활주로정지위치 및 도로정지위치와 활주로 중심선과의 거리 요구사항을 준수하여 위치하여야 한다. 예를 들어, 분류문자 E 비행장에서 이격기준은 유도로로부터 장애물의 거리, 기준 항공기 전체 길이, 유도로 중심선으로부터 활주로 대기위치의 거리의 합과 같아야 한다.
U = 주기어 간격
V = 이격거리
W = 유도로 폭
X = 최대측방 이탈
Y = 날개 폭
Z = 여유거리
중심선
중심선
<그림 2-4> 물체에 대한 이격거리
<평행유도로 배열>
2.2.20 <표 2-1>에 나타난 평행유도로간의 이격거리는 이상적인 날개 끝 여유거리를 기준으로 선정되었다. 한 유도로에서 다른 평행유도로로 180°의 정상적인 회전능력을 평가함에 있어 고려해야 하는 또 다른 요인들이 있다. 여기에는 다음과 같은 것들이 포함되어 있다.
2-26
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
(1) 유도로시스템의 활용도를 높일 수 있도록 합리적인 유도속도를 유지
(2) 조종사가 유도로 중심선 위에 있을 때 외측차륜과 유도로 끝 사이의 여유거리를 유지
(3) 항공기의 능력 범위 내에 있으면서 타이어의 내구성이 수용할 수 있는 한도 내에 있는 조종각도에서 기동
2.2.21 180°회전을 하고 있을 때의 유도속도를 평가하기 위하여 곡선의 반경은 <표 2-1>에서 제시된 이격거리의 2분의 1과 동등하다고 가정하며, 다음과 같다.
분류문자
반경(m)
A
11.875
B
16.75
C
22
D
33.25
E
40
F
48.75
2.2.22 회전속도는 곡선의 반경( )과 측방부하율( )과의 함수이다. 따라서, 측방부하율이 0.133 이라고 가정한다면,
여기에서 의 단위는 미터이다.
그 결과 허용 가능한 속도가 <표 2-6>에 나타나있다.
2.2.23 <표 2-6>을 보면 시속 26㎞의 속도가 분류문자 E에서 얻을 수 있는 속도이다. 다른 분류문자와 연관된 유도로에서 동일한 속도를 얻기 위해서는 80m의 유도거리가 요구된다. 그러나, 분류문자 A와 B에 대한 이격거리는 이상적인 날개 폭 여유거리를 확보하기 위하여 필요한 것과 비교해 볼 때 과도하게 클 수 있다. 이것과 관련하여, 과거의 예를 보면 소형항공기는 앞바퀴 회전에 대한 민감성 때문에 대형항공기보다 낮은 속도가 요구된다.
2-27
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-5> 유도로/계류장 유도로 중심선과 활주로 중심선과의 최소 이격거리
(단위 : 미터)
분류번호
1
2
3
4
분류문자
A
B
A
B
A
B
C
D
C
D
E
F
1/2날개 폭( )
+1/2착륙대 폭
7.5
12
7.5
12
7.5
12
18
26
18
26
32.5
40
(비계기진입활주로)
30
30
40
40
75
75
75
75
75
75
75
75
계
37.5
42
47.5
52
82.5
87
93
101
93
101
107.5
115
또는
1/2날개 폭( )
+1/2착륙대 폭
7.5
12
7.5
12
7.5
12
18
26
18
26
32.5
40
(계기진입활주로)
75
75
75
75
150
150
150
150
150
150
150
150
계
82.5
87
82.5
87
157.5
162
168
176
168
176
182.5
190
<표 2-6> 180° 회전시 허용가능한 속도
분류문자
반경(m)
속도
=4.1120(R1/2) (㎞/h)
A
11.875
14.17
B
16.75
16.83
C
22
19.29
D
33.25
23.71
E
40
26.01
F
48.75
28.71
2.2.24 위의 2.2.20 (2) 및 (3)에서 언급된 요인들을 평가하기 위하여 한 항공기 제작사가 컴퓨터 프로그램을 개발하여 항공기가 180° 회전하는 동안의 움직임을 보여주었다. 각 분류문자로부터 각각 한 개의 대표 항공기가 사용되었다<표 2-7 참조>. 이 항공기들은 설명을 위해서 선택되었는데, 그 이유는 이 항공기들은 각 분류 내에 있는 항공기 중에서 주 바퀴와 조종실간의 거리가 가장 길기 때문이다. 각 경우에서 곡선의 반경은 최소이격거리의 2분의 1을 기준으로 하고 있다. 주륜외곽의 폭은 분류문자 내에서 허용되는 최대치인 것으로 가정하고 있지만, 동 표에서는 주 바퀴와 조종실간의 거리에 대한 실제 항공기 치수를 보여주고 있다.
2.2.25 회전을 부드럽게 하는 능력은 부분적으로는 허용 가능한 조종각도에 의하여 좌우된다. <표 2-8>은 대표항공기에 대한 자료를 제공해 주고 있다.(곡선의 반경은 <표 2-7>의 자료를 기준으로 하고 있으며, Lear 55, F28-2000 및 MD80에 대한 앞바퀴 미끄러짐 각도는 3°, MD11 및 B747에 대한 앞바퀴 미끄러짐 각도는 5°임을 가정한다.) 동 연구를 통하여 회전에 요구되는 최대 각도는 모든 항공기의 경우 <표 2-8>에 주어진 한계 내에 있다는 것이 밝혀졌다.
2-28
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-7> 180°회전 계산을 위한 데이터
분류
문자
항공기 모델
주륜외곽의 폭
(m)
주 바퀴에서
조종실까지의 거리 (m)
곡선의 반경
(m)
A
Lear 55
4.5
5.7
11.875
B
F28-2000
6.0
11.9
16.75
C
MD80
9.0
20.3
22.0
D
MD11
14.0
31.0
33.25
E
A340-600
12.0
37.1
E
B747
14.0
28.0
40.0
E
B777-300
12.9
F
A380
16.0
48.75
<표 2-8> 항공기 조종각도
항공기 모델
최대 조종각도
180° 회전시
최대 조종각도(근사치)
Lear 55
55°
40°
F28-2000
76°
45°
MD80
82°
65°
MD 11
70°
60°
B747
70°
50°
2.2.26 컴퓨터 프로그램을 사용함으로써 얻은 180° 회전에 대한 해결내용은 도표에 의해서도 구할 수 있다. 이를 위해서는 조종실을 곡선부의 중심선을 따라 단계적으로 이동시키는 절차가 필요하다. 주 바퀴는 주 바퀴 중간지점의 원래 위치와 새로운 조종실 위치에 의하여 형성되는 선을 따라 움직이는 것으로 가정한다. 이것은 <그림 2-5>에 설명되어 있다.
2.2.27 컴퓨터 프로그램 결과는 0.5°의 여유 이동각도를 기준으로 하고 있다. 이것은 도표로 표시하기에는 지나치게 미세하여 여유각도를 10°로 한 도표에 의한 해답을 컴퓨터 프로그램에 의한 답과 비교하였다. 그 결과 여유각도를 더 크게 한 도표방법을 도입함으로써 거의 2.4m에 해당하는 오차가 발생하였다는 결론을 얻었다. 여유각도를 5°로 하면 오차가 1.5m까지 감소한다.
2-29
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<최소이격거리와 관련된 항공학적 연구>
도 입
2.2.28 본 매뉴얼의 모체가 되는 비행장시설 설치기준의 규정들의 목적은 비행장을 설계하는 사람들에게 항공기 안전운항을 위한 효율적 비행장 설계 매뉴얼을 제공하기 위한 것이지 항공기 운항을 통제하기 위한 것은 아니다. 만일 항공학적인 연구결과를 통해 비행장시설 설치기준에 규정된 유도로 이격거리보다 이격거리를 줄이더라도 항공기 안전 및 정상적인 항공기 운항에 불리한 해를 미치지 않는다고 판명이 나면, 규정된 이격거리를 줄여서 운항하는 일이 가능할 것이다. 이 매뉴얼의 목적은 본 매뉴얼의 <표 2-1>에 규정된 수치보다 더 낮은 수치들을 적용하는 것이 현재 비행장의 특정한 운항환경에서의 새로운 대형항공기의 운항에 적절한지 여부를 평가하는데 적합한 기준을 마련함으로써, 관계자들이 항공학적 연구를 수행하는데 활용케 하고자 하는 것이다.
앞 바퀴
(위치 2)
앞 바퀴
(위치 1)
앞 바퀴
(위치 3)
회전반경 및
조종석 궤적
주 바퀴 궤적
이격거리
<그림 2-5> 180°회전에서의 도표에 의한 해결
2-30
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
목적 및 범위
2.2.29 항공학적 연구의 1차적인 목적은 주요항공기의 운항에 있어 아래 사항과 관련하여 기존의 배치가 안전성의 측면에서 적정한지 여부를 평가하는 것이다.
(1) 여타 항공기, 차량 또는 물체와의 충돌
(2) 포장된 표면에서의 이탈
(3) 흡입으로 인한 엔진손상
2.2.30 평가할 관심분야는 다음 사항들의 관점에서 구체적인 기능적 요구사항과 결부되어 있다.
(1) 활주로 중심선과 유도로 중심선과의 거리
(2) 유도로 중심선과 평행유도로 중심선과의 거리
(3) 유도로 중심선과 물체와의 거리
(4) 항공기 주기장 유도선과 물체와의 거리
(5) 활주로 및 유도로 제원, 표면 및 갓길
(6) 외부 물체에 의한 손상으로부터의 엔진보호
위에 언급된 모든 운항요인이 모두 예로서 고려될 필요는 없다는 것을 주지하여야 한다. 따라서, 주무당국은 어떤 요인이 특정 공항에 대한 위험분석과 밀접한 관련이 있는지를 결정하여야 한다. 거기에다, 주무당국은 운항적, 기술적 판단을 기준으로 선정된 각각의 운항요인에 대한 변수들이 무엇인지 판단하고, 이들 각각에 대해 계층화되어 있는 값을 부여하여야 한다.
기본적 고려사항
2.2.31 대형항공기에 적합하도록 설계되어 있지 않은 비행장에서 대형항공기를 운항해 본 결과, 구체적인 조치내용(유도로 노선의 선별적 이용, 항공기 전용 주기장 유도선 등)에 달려 있기는 하지만 안전하고 규칙적인 운항이 가능함을 보여 주었다. 이것은 많은 해로운 요인 중에는 일정 비행장에서의 운항환경에는 해를 주지 않는 요인도 많이 있다는 사실에 기인하는 것이다. 더군다나, 사고통계 등을 분석해 보면 사고 원인은 비행장 시설기준에서 규정하고 있는 적정 여유 공간의 미확보와는 관련이 없는 것으로 나타나고 있다. 따라서, 상기 고려사항은 항공학적 연구결과에 의한 조건들을 준수한다면 새로운 대형항공기의 운항에도 유사하게 적용될 수 있다고 가정할 수 있다.
2-31
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
평가 측면
2.2.32 항공학적 연구는 본질적으로 위험분석에 의해 이루어지는데, 이는 다음 사항을 평가하는데 있어서의 적절한 기준을 토대로 하고 있다.
(1) 충돌가능성
(2) 이탈가능성
(3) 엔진 흡입의 위험
본질적으로 대부분이 질적 기준인 위험수준 평가는 절대적이거나 양적인 개념으로 표현될 수 없다. 연구 결과가 의미 있는 것이 되기 위해서는 운항과 관련된 판단과 공학적인 판단이 보충되어야 한다. 이는 주무당국이 공항운영자가 평가 작업을 수행하는 것을 도와야 한다는 것을 의미한다.
2.2.33 이격 및 여유거리를 다루는 충돌위험평가와 관련하여, 상대적 위험수준(충돌발생 가능성의 관점에서 표현되는)은 일반적으로 다음의 우선순위에 따라 이동지역에서 국부적으로 증가하는 것으로 보여진다.
활주로 → 유도로 → 계류장 유도로 → 항공기 주기장 유도선
위험의 증가는 다음 사항에 기인한다.
(1) 중심선 및 경계선과 이론적으로 규정된 관련 여유 공간으로부터 항공기의 이탈 값의 감소
(2) 차량 및 물체의 증가
(3) 조종사의 정신분산, 혼동, 오해 등을 일으키는 배치의 복잡성 증가
2.2.34 새로운 대형항공기의 안전하고 규칙적인 운항을 위해 시행하는 기존의 이격거리 및 여유거리의 적정성 평가에 있어 결정적인 기준은 항공기가 다음 부분의 활주로 및 유도로의 중심선 및 안내선을 따라 유도하는데 있어서의 정확성이라고 할 수 있다.
(1) 직선부분
(2) 유도로 곡선부분
2-32
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.35 다음의 요소들은 매일의 운항환경에서의 정확성에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 자세한 조사가 필요하다
(1) 안내시설(표지나 등화)의 품질
(2) 표지판(Signs)의 품질
(3) 시정조건
(4) 주간 또는 야간
(5) 표면상태(건조, 습윤, 눈, 얼음)
(6) 유도속도
(7) 조종사의 주의
(8) 조종사의 회전 통과기술
(9) 바람영향(측풍)
(10) 항공기 조작특성
2.2.36 이러한 점에서 적절한 표면마찰조건과 함께 모든 운항조건하에서 적절히 눈에 잘 띠는 유도표시, 즉 표지, 등화 및 표지판을 제공하는 것이 유도의 정확성을 높이는데 있어서 최고로 중요하다. 이것은 대형항공기의 조종사는 날개 끝을 볼 수 없기 때문에 주로 안내선을 정확히 따라감으로써 적절한 날개 끝 여유거리를 확보하려고 한다는 사실에 의하여 입증된다.
2.2.37 양호한 표면마찰조건이 요구되는 이유는 대형항공기의 경우 앞바퀴의 조종 효율성은 표면이 말라있지 않은 때 상당히 감소할 수 있으며, 이는 회전 통제를 어렵게 하기 때문이다. 이것은 특히 측풍이 강할 때 더욱 그렇다.
2.2.38 분류문자 E 및 F에 대한 이격거리를 결정하는데 사용되는 이론적 설명에서는 유도로와 계류장 유도로의 직선 및 곡선부분의 중심선으로부터 측방이탈 값이 4.5m라고 가정한다. 항공기 주기 유도선에 대하여는 그 값이 2.5m이며 기어이탈이라고 한다.
2.2.39 유도로 이탈연구가 대형항공기를 포함한 대표항공기들을 사용하여 2개의 유럽공항에서 실시되었다. 그 결과물을 보면 양호한 운항조건(즉, 중심선등 및 표지에 의한 양호한 유도 및 양호한 표면마찰 특성)에서는 직선 유도로 부분의 중심선으로부터 항공기 주 바퀴의 평균 이탈은 4.5m보다 훨씬 작다는 것을 알 수 있다. 그러나, 짚고 넘어가야 할 것은 대부분의 항공기 주 바퀴의 최대 이탈 값은 항공기 종류에 따라 8m에서 10m에 달했다는 것이다. 이러한 운항조건을 갖춤으로써 항공학적 연구에서 설명되는 이탈 값의 감소는 유도로의 직선부분에 비례하여 받아들일 수 있다. 반면에, 만일 상기 운항조건이 충족되지 않는다면 정해진 값이 그대로 지켜져야 한다.
2-33
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.40 그러나, 유도로 곡선부에 대하여는 상황이 어느 정도 다르다. 이론적 원리를 보면 조종실이 유도로를 따라간다는 개념에서 생겨나는 자연적인 주 바퀴 트랙-인 현상을 받아들이지 않고 있으며, 이탈 값을 4.5m로 고정하는 것이 이격/여유거리를 정하는데 있어서 적정한 것으로 가정한다. 그러나 새로운 대형항공기에 대하여는, 이론적 원리에서의 트랙-인 여유 공간이 유도로의 소형 회전반경에 대하여는 적합치 않을 것이다. 따라서, 회전 내측에서 날개 끝이 따라가는 궤적을 결정하기 위해서는 세부적인 고찰이 요구된다. B747-400 및 MD11 항공기의 날개 끝(내측의) 궤적이 <표 2-9> 및 <표 2-10>에 각각 주어져 있고 <그림 2-6>에 설명되어 있다. B777-300, MD11, B747-400, B747-200과 A330-300/A340-300과 같은 새로운 항공기를 위한 최대 날개 끝 궤적이 <그림 2-7>에서 <그림 2-11>에 나타나 있다. 다른 새로운 초대형항공기를 포함한 연구에서는 항공기 제작자의 의견을 묻는 것이 필요할 것이다.
2.2.41 유도로 곡선부에서는 조종실이 유도로 중심선을 따라간다는 가정을 기준으로 설계규정이 만들어진다. 그러나, 일상적인 운항에서는 조종사들이 직선 통과 또는 과조종 기술을 사용한다. 이격/여유거리가 감소된 상태에서 운항하는 것을 검토할 때, 이러한 대체적인 관행을 고려할 수 있을 것이다. 예를 들면 이러한 관행은 곡선의 평행유도로의 경우에 적용될 수 있는데, 외측 유도로의 항공기는 유도로 중심선 위에 조종실을 두는 기술을 사용하고, 내측 유도로의 항공기는 과조종 기술(예: 중심선위에 주 기어 중심을 둠)을 사용할 수 있다. 또 다른 주요 기준으로 터미널 구역 내의 회전 Fillet의 크기 및 날개 끝 여유거리가 있다.
2.2.42 정상 운항 시 예상되는 상대적으로 미미한 이탈과 관련된 이격/여유거리의 적정성 여부 평가와는 별도로, 포장된 표면으로부터의 이탈 등과 같이 부주의로 인한 대형 이탈에 따른 충돌 가능성을 평가하는 것이 요구된다.
2-34
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.43 이론에 의하면 적절한 안전 완충지대(여유 공간 Z)를 둠으로써 돌발적인 출발에 대비할 수 있는데, 그러나, 이 완충지대는 위험수준 자체에 대해서는 어떤 차이도 만들지 못한다. 따라서, 여유거리를 구체적으로 둠으로써 수많은 해로운 운항요인들로부터 적절히 보호할 수 있다고 본다.
2.2.44 여유 공간을 줄이고자 할 때에는 연구를 통해서 관련 공항에 특수한 운항환경과 충돌할 가능성에 대하여 판단하여야 한다. 여기에는 다음 사항으로 구성되는 전체적인 위험 평가가 수반된다.
(1) 이탈위험
(2) 충돌위험에의 노출
이들에 대하여는 각기 다른 기준이 적용된다.
(1)에 대하여
- 표면마찰조건
- 유도속도
- 직선 또는 곡선유도로
- 자력진입(Taxi-in) 또는 자력출발(Taxi-out)
(2)에 대하여
- 물체의 종류(고정식, 이동식)
- 물체의 범위 또는 밀집상태
- 이동지역 중 영향을 받는 부분
2.2.45 실제적으로 활주로 이탈위험은 표면마찰이 부족(눈/얼음)하고, 유도속도가 상대적으로 빠르고, 진입유도로가 있는 유도로 곡선부에서 증가한다. 충돌위험에의 노출은 항공기가 활주로에서 계류장으로 이동하면서 증가하는 데 그 이유는 물체의 밀집정도(고정식 및 이동식)가 증가하고 여유 공간이 줄어들기 때문이다. 그러나, 양호한 운항환경에서는 충돌 가능성은 극히 줄어들고 따라서 더 작은 이격/여유거리도 수용할 수 있을 것이다. 이는 물체가 직선 유도로를 따라 격리된 채 위치해 있고, 유도속도가 낮으며, 전반적으로 마찰특성이 양호한 경우 적용될 수 있을 것이다.
2-35
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<표 2-9> B747-400 내측 날개 끝 현황(단위 : 미터)
<표 2-10> MD11 내측 날개 끝 현황(단위 : 미터)
2-36
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<세부 기능요건과 결부된 고려사항>
활주로/유도로 이격거리
2.2.46 활주로/유도로 이격에 관한 기본 원리는 유도중인 항공기의 날개 끝이 연결된 활주로의 착륙대를 침범하지 않게 하는 것이다. 주요 고려사항으로는 항공기가 부주의로 활주로를 이탈하여 평행유도로를 유도중인 다른 항공기와 충돌하는 것을 방지하는 것이다. 충돌발생 위험은 본질적으로 다음사항에 의하여 결정되며
(1) 활주로 이탈가능성
(2) 충돌위험에의 노출
이는 관련 비행장에 존재하는 특정 운항환경을 연구할 때 검토되어야 한다.
2.2.47 통계를 고찰해 보면, 활주로 이탈은 여러 가지 요인으로 인해 발생하며, 활주로 중심선으로부터 벗어난 정도도 각기 다르다. 활주로 이탈 위험에 심각한 영향을 주는 요인으로는 다음과 같은 것들이 있다.
(1) 환경적:
- 열악한 활주로 표면 특성
- 강한 측풍/돌풍/갑자기 방향이 바뀌는 돌풍
(2) 항공기 운항
- 사람
- 기술적 고장/오작동(타이어/브레이크/역추진 고장)
2.2.48 항공기 운항과 관련된 요인들은 일반적으로 예측이 불가한 반면, 환경적 요인들은 주무당국에 의한 감독이나 통제 하에 있으므로 전체적인 위험이 최소화될 수 있다. 거기에다, 충돌위험의 노출은 주로 활주로 중심선으로부터의 측방이탈의 크기 및 교통밀집정도에 의하여 영향을 받는다.
2-37
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
R = 유도로 중심선 곡선반경
<그림 2-6> 내측 날개 끝 이동 경로
(유도로 중심선상에 조종실 위치)
2.2.49 측방이탈을 고려한 정밀진입활주로의 착륙대 정지에 대하여는 ICAO Annex 14, VolumeⅠ, Attachment A, 8.3 및 Figure A-3을 참조한다. 측방이탈 수치를 기존의 이격거리에 관련시켜 봄으로써 충돌위험에 대한 상대적 노출 정도를 평가하는데 도움이 될 것이다. 그러나, 비행장시설 설치기준보다 이격거리가 작을 경우는 활주로 표면 마찰특성을 효율적으로 통제하고 바람 및 활주로 표면특성에 관한 보고가 신뢰성 있게 이루어지도록 함으로써 이탈 위험을 최소화하는데 노력을 기울여야 할 것이다. 그것에 따라서, 항공기 운영자는 보고된 조건에 상응하는 운항제한 조건을 준수함으로써 이탈위험을 최소화하는데 기여할 수 있다.
2-38
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<그림 2-7> B777-300에 대한 곡선반경 “R"과 곡선각도의 기능에 따른 최대 날개 끝 궤적
<그림 2-8> MD-11에 대한 곡선반경 “R"과 곡선각도의 기능에 따른 최대 날개 끝 궤적
2-39
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<그림 2-9> B747-400에 대한 곡선반경 “R"과 곡선각도의 기능에 따른 최대 날개 끝 궤적
<그림 2-10> B747-200에 대한 곡선반경 “R"과 곡선각도의 기능에 따른 최대 날개 끝 궤적
2-40
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
<그림 2-11> A330-300/A340-300에 대한 곡선반경 “R"과 곡선각도의 기능에 따른 최대 날개 끝 궤적
유도로/유도로 이격거리
2.2.50 평행유도로에 대한 이론에 의해 구체화된 이격거리는 이동중인 항공기가 유도로 중심선으로부터 이탈하는 정도를 다음의 관점에서 예측함으로써 안전한 날개 끝 여유거리를 두기 위한 것이다.
(1) 일상적인 운항에서 달성할 수 있는 유도의 정확성
(2) 부주의한 이탈/미끄러짐
기준보다 짧은 이격거리도 기존 비행장 배치상태의 운항환경에서 적절한 안전공간이 될 수 있는지에 대한 연구는 다음 사항과 관련하여 충돌위험을 분석하여야 한다.
(1) 직선 평행유도로
(2) 유도로 곡선부
두 경우에 있어서 평행유도로의 두 항공기 충돌위험은 한 항공기가 유도로 중심선으로부터 부주의에 의한 주요한 이탈 가능성에 따라 주로 결정된다.
2-41
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.51 이와 대조적으로 직선 평행유도로의 경우 유도의 정확성은 충돌 위험에 결정적인 영향을 미치지는 아니한다.
2.2.52 그러나, 유도로 곡선부에서 유도의 정확성은 2.2.32∼2.2.45에서 설명한 여러 가지 이유 때문에 충돌 위험에 있어서의 결정적 요인이 된다. 따라서 두 개의 대형항공기의 날개 끝 궤적이 설정되어야 한다.
2.2.53 이격거리를 줄이는 것을 검토할 때는 특히 곡선 유도로의 경우 유도의 정확성(2.2.31∼2.2.45)에 영향을 미치는 여러 가지 요인들에 대하여 주의를 기울여야 한다. 이러한 점에서 모든 환경조건에서 양호한 표면마찰 특성을 유지하는 일은 다음을 최소화하는데 있어서 우선적인 전제조건이라고 할 수 있다.
(1) 적정한 앞바퀴 조종과 브레이크 효율성을 갖추고 있을 때의 측방이탈
(2) 이탈위험
이렇게 함으로써 전체적인 위험이 감소하여 부주의로 인한 전면적인 이탈에 의한 위험만 남게 되는데, 이러한 위험은 항공기 조종능력(예; 앞바퀴 조종)에 영향을 미치는 예측 불가한 기술적 고장에서 기인하게 된다. 전체적인 위험에 대한 분석을 하는 일은 다음으로 구성되어 있다.
(1) 전면적인 이탈을 초래하는 기술적 고장의 발생 가능성
(2) 교통의 밀집에 따른 충돌 가능성
그러나, 위 (1)의 경우 기계적 고장 확률이 크다는 것을 가리키는 바는 아니다.
유도로/물체 이격거리
2.2.54 2.2.50∼2.2.53에서 설명된 이격거리 감소와 관련된 선행조건과 위험에 관한 고려사항은 기존 비행장에서의 유도로 중심선과 물체간의 실제 이격거리의 적정성을 평가하는데도 유사하게 적용된다. 그러나, 충돌위험에의 노출과 관련해서는 아래 사항과 관련하여 특별한 주의가 요구된다.
(1) 물체의 특성(이동식, 고정식)
(2) 크기(개별식, 확장식)
(3) 유도로 직선부분 또는 곡선부분과 관련된 위치
2.2.55 유도로 곡선부와 인근지역에 가까이 위치한 장애물은 특별한 검사가 요구된다. 여기에는 날개 끝 여유거리에 관한 고찰은 물론 항공기가 교차로에서 방향을 전환할 때 제트분사가 물체에 영향을 줄 가능성에 대한 고찰도 포함된다.
2-42
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
계류장 유도로/물체 이격거리
2.2.56 일반적으로 계류장은 활동성이 높은 지역으로서 여러 운항환경 속에서 이동식/고정식과 일시적 또는 영구적 성질을 가진 여러 형태의 물체가 존재하게 된다. 따라서, 계류장 유도로를 따라 운항하고 있는 항공기는 표준 유도로 상에서 동일한 측방이탈 및 여유거리를 가지고 운항을 하고 있는 항공기에 비하여 충돌 위험성이 비교할 수 없게 높을 수 있다. 이 사실은 계류장에서 발생하고 있는 보고된 사고 비율이 상대적으로 높다는 것에 의하여 증명되고 있으며, 이는 계속해서 중요한 관심사가 되고 있다. 그러나, 규정된 최소 이격거리의 부적정성과 관련되어 있는 사고에 대해서는 밝혀진 바가 없다.
2.2.57 그럼에도 불구하고 이격거리가 작은 공항에서는 계류장 활동에 수반되는 모든 주요 요소에 대한 구체적 요구사항이 충족되지 않을 경우 사고발생 가능성은 증가한다고 보는 것이 합리적일 것이다.
2.2.58 충돌 위험은 움직이는 물체와 압도적으로 관련되어 있는데 그 이유는 동 물체가 항공기의 여유거리를 침해할 수 있기 때문이다. 따라서, 기본적인 요구조건은 항공기의 운항지역을 움직이는 물체(조업차량 및 장비)가 사용하는 지역으로부터 구분하는 일이다. 특히, 여기에는 다음 사항이 포함된다.
(1) 항공기에 대하여
- 유도 안내시설(표지 및 등화)
(2) 이동물체에 대하여
- 계류장 안전선
- 조업도로 경계선
- 규율 확보를 위한 절차와 규정
2.2.59 계류장에서의 유도 안내와 관련하여 전면 이탈을 최소화하기 위해서는 모든 주요 운항조건하에서도 연속적으로 볼 수 있도록 눈에 잘 띠고 모호하지 않은 안내선을 조종사에게 제공하는 것이 가장 중요하다. 이 안내선은 대형항공기 조종사에게는 결정적으로 중요한데, 동 조종사는 날개 끝을 볼 수 없고 작은 여유거리를 판단하기가 어려우므로 지정된 안내선을 가능한 한 근접해서 따라가야 하기 때문이다. 이렇게 하면서 조종사는 보통의 유도속도에서 안전한 유도를 하여야 한다.
2-43
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.60 기동이 정확히 이루어지도록 하고 앞바퀴의 조종 또는 제동효과 결함으로 인한 대규모 이탈을 방지하기 위해서는, 양호한 표면마찰 특성을 제공하는 것이 중요한데, 특히 측풍이 강한 경우 더욱 그렇다. 측풍이 공기역학상 측면에 가하는 힘으로 인하여 앞바퀴 조종력이 관성을 이기는데 한계가 있었던 경우가 여러 번 있었다.
항공기 주기장 유도선(Taxilane)/물체 이격거리
2.2.61 앞의 계류장 중심의 위험측면과 기능적 요구사항은 항공기 주기장 유도선 중심선과 물체간의 이격거리에 똑같이 유효하다.
2.2.62 운항의 관점에서 볼 때, 기어이탈 허용치 감소 및 안전완충구역의 관점에서 공식에 의하여 규정된 이격거리는 충돌위험에의 노출이 통상적으로 최대여서 항공기 기동의 정확성이 가장 중요시되는 경우에서의 운항환경에 대해서는 다소 부족한 것으로 평가된다. 따라서, 규정된 값을 줄이는 일은 물리적 설계기준에서 언급된 모든 위험측면에 대해 면밀히 검토해 보고난 후 관련 비행장에서의 가장 해로운 운항조건에 대하여도 적용할 수 있다고 보는 경우에 한해서만 마지막 수단으로 고려하여야 한다. 동 연구를 수행함에 있어 항공기 운영자의 의견을 들음으로써 동 연구에서 가정하고 있는 운항항공기의 요소들이 현실적인 것인지 확인하는 것이 필수적이다.
유도로 제원, 표면 및 갓길
2.2.63 항공학적 연구는 기존의 물리적 배치가 유도로 포장부분으로부터의 이탈을 어느 수준까지 막고 있는지를 추가로 검사하여야 한다. 이것은 우선 유도로의 폭 및 바퀴와 포장 끝까지의 여유거리와 관련이 있다.
유도로 폭
분류문자 E 및 F의 경우 바퀴에서 포장 끝까지의 여유거리는 4.5m가 최소이다. 따라서, 유도로 폭은 이 여유거리를 반영하여야 하는데, 특히 곡선부에서와 교차지점의 경우에 더욱 그러하다. 최소한 유도로의 폭은 바퀴에서 포장 끝까지의 여유거리의 양쪽 합에다가 각 분류문자에 대한 최대 주륜외곽의 폭을 더한 값과 같아야 한다.
2-44
비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
외부 물체에 의한 손상(FOD)으로부터의 엔진보호
2.2.64 외부물체를 흡입함으로써 엔진에 가해지는 손상율은 상당히 높으므로 계속적인 관심사항이 된다. 좀 더 강력한 엔진이 장착된 대형항공기의 경우 이 문제는 더욱 심각해진다. 따라서, 적어도 항공기 외측 엔진이 위치하게 되는 유도로 갓길의 보호가 필요하다. 또한, 갓길의 표면이 엔진 분사에 의한 침식을 막아내는데 적절한지 여부를 확인하여야 한다.
2.2.65 눈과 얼음에 의해서 영향을 받는 공항에서는 외부물체에 의한 손상문제가 전체 이동지역에 걸쳐 특히 중요한 문제가 된다. 눈과 얼음에 대비한 여유거리를 어느 정도로 하느냐는 외부물체에 의한 위험수준 뿐 아니라 이탈위험 수준을 결정하게 된다.
<고 시>
2.2.66 특정 공항의 이동지역 중 일정지역에 대하여는 권고된 이격/여유거리가 적용되지 않는다는 사실은 항공기 운영자 및 조종사의 운항평가를 위한 비행장 차트(ICAO Annex 4, Chapter 13 참조)에서 적절히 확인될 수 있도록 하여야 한다.
<기존공항에서의 새로운 대형항공기 영향>
2.2.67 항공산업의 변화 요구에 대응하기 위하여 대형항공기의 지속적인 생산이 이루어져 왔으며 이러한 경험은 공항의 초기 설계에서의 적절한 계획이 중요하다는 사실을 알려주고 있다. 그러나 공항 계획자의 최선의 노력에도 불구하고 현재 생산되는 항공기에 맞게 개발되는 시설은 장래 생산되는 항공기에는 적합하지 않게 된다. 공항 용량에 대한 영향을 최소화하기 위하여 새로운 항공기를 수용하도록 공항을 개발하고 확장할 필요가 있다.
2.2.68 공항 계획자와 공학자들은 기존 시설 개선에 착수하는 동안 대형항공기를 수용하기 위해 적용 가능한 모든 방법들을 찾아내야 한다. 간혹 모든 실행 가능한 대안들을 고려한 결과, 기존 시설의 물리적인 한계로 인해 공항운영 제한 이외의 다른 선택이 불가능하기도 하다.
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비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
유도로 최소이격거리
2.2.69 2.2.46에서 설명된 바와 같이, 활주로/유도로 이격거리를 결정하는 주요 원리는 유도중인 항공기의 날개 끝이 연결된 착륙대를 침범하지 않아야 한다는 것이다. 이러한 원리는 특히 최대 전폭을 가진 새로운 항공기를 수용할 수 있도록 설계되지 않은 기존 공항에 이 항공기가 운영할 계획인 경우에 적용된다. 새로운 대형항공기에 의해 항공기 전폭이 증가되어도 대형항공기가 활주로를 벗어나 주행할 경우 평행 유도로에서 유도되는 다른 항공기와 출돌 위험이 증가되지 않는다는 것과 ILS 임계/민감지역이 보호될 수 있다고 확신할 수 있도록 해야 한다. 유도로 상에 있는 항공기의 전폭이 연결된 착륙대 또는 평행 활주로의 안전지역을 침범할 경우, 큰 전폭을 가진 항공기가 사용하지 못하도록 하는 등의 적절한 운영제한이 고려되어야 할 것이다. 대부분의 경우 대형항공기가 운영될 때 비행장 용량을 유지하기 위하여 안전지역에 대한 규정을 어기지 않아도 되는 소형 항공기와의 동시운영이 고려될 수 있다. 예를 들어, 활주로 및 유도로간 이격거리가 항공기 분류문자 E를 기준으로 하고 있는 기존 비행장의 경우 분류문자 F 항공기가 활주로를 사용하고 있는 동안 기존 평행유도로에 분류문자 E 또는 더 작은 항공기가 운영될 수 있을 것이다.
2.2.70 그러나, 분류문자 E 기준의 활주로와 평행유도로간의 최소이격거리가 활주로 정지위치에서 일시 대기하는 항공기 뒤로 분류문자 F 항공기를 안전하게 유도하도록 연결 유도로의 적절한 길이를 확보해야 하는 것은 아니다. 그러한 운영이 가능하기 위해서는 주어진 비행장 분류기준에서 최대 항공기의 크기를 고려하여 평행유도로는 비행장시설 설치기준의 요구조건에 맞아야 한다. 예를 들어, 분류문자 E 비행장에서 그러한 이격거리는 활주로 중심선에서부터 활주로 정지위치까지의 거리와 최대 항공기의 전장을 더한 길이 및 <표 2-1>에 제시된 유도로와 물체간 거리의 합과 같다.
2.2.71 새로운 대형항공기 운영으로 인한 위험을 최소화 하기 위해 기존공항에 적절한 이격거리를 제공할 필요가 있다. 비행장시설 설치기준에서 제시된 이격거리 기준을 만족하지 못할 경우에는 항공학적인 연구를 통하여 운영 안전성을 보장하고 운영제한이 운영 안전성을 달성할 것이라고 확인할 수 있도록 해야 한다.(그림 2-12 참조)
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비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
이격거리 식 : S = WS + Z + δ
분류문자 E 항공기 운영시 이격거리
: SE = 65m+10.5m+4.5m = 80m
분류문자 F 항공기 운영시 이격거리
: SF = 80m+13.0m+4.5m = 97.5m
<그림 2-12> 유도로와 유도로간 이격거리
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비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.2.72 운영제한을 최소화하기 위하여 기존시설에 새로운 시설을 추가할 경우 비행장시설 설치기준의 기본적 이격거리 개념을 적용하는데 신중을 기해야 한다. 이러한 개념을 적용하기 위한 예는 다음과 같다.
(1) 비행장 분류기준의 분류문자 E인 공항은 분류문자 E인 기존 유도로에 인접하여 분류문자 F항공기의 운영을 위한 새로운 연결 유도로 개발을 계획한다. 무엇이 그것들 간의 이격기준이 되어야 하는가?
(2) 두 유도로가 분류문자 F항공기의 동시 운영을 위해 사용된다면(다른 관련 기준은 모두 만족한다고 가정) 최소이격거리는 <표 2-1>의 유도로 설계기준에 따른다.
(3) 기존 유도로가 분류문자 E항공기만 운영된다면 새로운 분류문자 F 유도로는 다음과 같이 위치해야 한다.
최소이격거리 = ( ½ + ½ )+ +
는 항공기 전폭, 는 바퀴와 포장 가장자리까지의 허용거리(이 경우 4.5m), 는 분류문자 F에 대한 안전한계
(4) 이 경우 공항의 용량은 유도로가 분류문자 F의 세부기준과 일치하지 않기 때문에 동시에 두 대의 분류문자 F항공기가 사용되는 것보다 약간 감소될 것이다. 다른 시설에 대하여 이러한 원리가 적용될 경우에는 바퀴에서 유도로 가장자리의 이격거리와 날개 끝 여유거리의 값은 더 높은 분류문자의 값이 된다는 가정 하에 유사한 접근이 가능하다.
계류장 규모 및 용량, 주기장 이격거리 및 계류장에서의 유도
2.2.73 근래 대부분 공항의 기존 계류장은 분류문자 F항공기를 염두에 두고 설계되지 않았다. 분류문자 F항공기의 80m의 전폭과 더 긴 동체길이는 기존 계류장에 어떻게 그리고 어디에 이러한 항공기를 수용할 것인가 하는 문제와 직접적인 관련이 있을 것이다. 분류문자 F항공기와 관련하여 기존 주기장은 비행장시설 설치기준에서 7.5m 이격거리를 제공해야 한다. 이러한 이격거리를 제공할 수 없는 기존 주기장은 조정이 필요할 것이다. 다시 말해 운영제한을 통해서 안전운영이 보장되도록 방안을 마련해야 할 것이다.
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2.2.74 주기 및 대기 항공기 뒤로 적정한 이격거리 또한 제공되어야 한다. 이러한 사항은 유도중인 항공기의 전폭뿐만 아니라 주기 되어있는 항공기의 동체 길이에 의해서도 영향을 받는다. 분류문자 F항공기의 전폭 한계인 80m는 정해진 기준인 반면 항공기의 동체길이는 다른 유도중인 항공기에 대한 영향과 직접 관련되어 있다. 그러므로 약 80m의 전폭을 가진 항공기가 전폭 때문에 운영제한에 직면하는 반면, 분류문자 F항공기의 길어진 동체 길이는 다른 유도중인 항공기와 거리가 줄어들게 되어 또한 운영제한이 필요하게 된다.
2.3 고속탈출유도로
<일반사항>
2.3.1 고속탈출유도로는 활주로에서 예각으로 연결된 유도로로서 착륙 항공기가 다른 유도로로 보다 고속으로 활주로를 빠져 나가도록 설계됨으로써 결과적으로 활주로 점유시간이 최소화되도록 한 것을 말한다.
2.3.2 고속탈출유도로의 설치는 활주로에서 항공기의 점유시간을 줄여줌으로써 활주로 용량증대와 원활한 공항운영을 위해서 항공기의 이․착륙이 많은 활주로에 적용될 수 있다. 고속탈출유도로의 위치 및 수량은 운항 항공기의 종류, 접근속도, 항공기 접지속도, 접지위치, 고속탈출유도로 진입속도, 고속탈출유도로에 접근할 때까지의 감속도 등을 고려하여 결정한다.
2.3.3 고속탈출유도로 설계 및 건설에 대한 결정은 과거와 미래의 운송 상황에 대해 분석한 것을 토대로 이루어진다. 유도로의 주요 목적은 항공기의 활주로 점유시간을 최소화해서 비행장의 수용능력을 향상시키는 것이다. 예상 피크시간 운항횟수(이ㆍ착륙)가 25회 미만인 경우, 직각유도로 만으로도 충분하다. 직각유도로를 설치하는 일은 비교적 비용이 저렴하며, 활주로를 따라 적절한 곳에 위치하면 교통의 흐름도 능률적으로 만들 수 있다.
2.3.4 세계적으로 통용되는 단일의 고속탈출유도로 설계기준을 정하는 일은 여러 가지 명백한 장점이 있다. 조종사는 배치상황을 숙지하고 이러한 시설을 갖춘 비행장에 착륙할 때 동일한 결과를 예측할 수 있다. 따라서, 시설기준에서 설계요소들을 설정함으로써 분류번호가 1 또는 2인 활주로에 있는 유도로들을 하나로 그룹화하고 분류번호가 3 또는 4인 활주로에 있는 유도로들을 다른 그룹으로 정하였다. 고속탈출유도로 도입 이후, 유도로 활용성, 탈출유도로 위치 및 설계, 활주로 점유시간들을 정하기 위하여 추가적인 현장시험 및 연구가 시행되었다. 이러한 자료들을 평가함으로써 상대적으로 속도가 빠른 특정 항공기 집단을 기준으로 한 설계기준 및 탈출유도로 위치가 정해졌다.
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비행장시설(유도로, 계류장 등) 설계 매뉴얼 제2장 유도로
2.3.5 조종사가 고속탈출유도로를 빠져나가는 속도와 관련하여서는 좀 다른 견해가 있다. 유도로는 통상 46㎞/h(25㏏)이하에서 사용되고 제동 조치가 미약하고 측풍이 강한 경우에는 더 낮은 속도에서 사용된다는 것이 몇몇 연구에서 추론되었지만, 다른 비행장에서 측정한 결과는 고속탈출유도로가 마른 조건하에서는 92㎞/h(49㏏) 이상의 속도에서 사용되고 있음을 보여줬다. 안전상의 이유로, 분류번호가 3이나 4인 활주로의 고속탈출유도로에 대하여 93㎞/h(50㏏)가 곡선반경과 인접 직선부분을 결정하는 기준으로 채택되었다. 그러나, 설계자가 활주로의 최적의 탈출 장소를 계산할 때에는 더 낮은 속도를 선택할 것이다. 어느 경우에서든 탈출유도로의 최적 활용을 위해서는 조종사의 협조가 필요하다. 고속탈출유도로의 설계와 이들을 사용함에 따른 이점에 대한 교육을 함으로써 이의 사용을 높일 수 있을 것이다.
<탈출유도로의 위치 및 수>
계획요소
2.3.6 어디서든지 표준 설계방법 및 배치가 적용될 수 있도록 다음의 기본적인 계획요소는 고속탈출유도로를 계획할 때 고려되어야 한다.
(1) 착륙 전용으로 사용되는 활주로의 경우, 고속탈출유도로는 최소 도착시간간격에 맞도록 활주로 점유시간을 감소할 필요가 있을 때만 제공되어야 한다.
(2) 교대로 착륙 및 이륙이 시행되는 활주로의 경우, 착륙항공기와 그 다음 이륙항공기간 시간분리가 활주로 용량을 제한하는 주요한 요소이다.
(3) 항공기 종류가 달라지면 고속탈출유도로의 위치도 달라지기 때문에 예상 항공기 혼합율이 필수적인 기준요소가 될 것이다.
(4) 항공기의 활주로 시단에서의 속도, 감속 능력 및 분기속도( )에 따라서 탈출위치가 결정될 것이다.
2.3.7 항공기 운항특성과 관련된 탈출유도로의 위치는 항공기가 활주로 시단을 지난 후의 감속률에 의해 결정된다. 활주로 시단으로부터의 거리를 결정하기 위하여 다음의 기본적인 조건을 고려하여야 한다.
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