WINDSHEAR

[날탱이]

항공기 안전운항의 복병 ‘WINDSHEAR’

김포공항기상대장 정해순

 

<일 나리타 공항 사고 현장>

 

<푸켓 공항 사고 현장>

‘WINDSHEAR’는 대기 중 짧은 수평, 수직거리 내에서 바람의 방향과 속도가 갑자기 변하는 현상을 말하는 것으로, 대체로 전선(Frontal), 뇌우(Thunderstorm), 기온의 역전(Low Level Temperature Inversion) 현상을 동반하는 경우가 많은데 높은 하늘에서도 발생한다. 비행기가 상승(또는 강하)하고 있을 때 제트기류 부근에서 일어나는 것을 VWS(Vertical W/S), 순항 중 전선을 통과하는 과정에서 일어나는 것을 HWS(Horizontal W/S)라고 하는데 이들은 그다지 큰 위험성이 없다. 문제는 착륙 직전에 풍향, 풍속이 크게 바뀌면서 비행에 위험을 초래하는 LLWS(Low level W/S)라는 것이다. 항공기가 착륙을 위해 활주로로 진입하고 있는 도중에 느닷없이 바람 방향이 정풍에서 배풍으로 바뀌면 항공기에 대한 대기속도가 뚝 떨어지고 양력을 잃으면서 제어가 불가능해진다.

이러한 ‘WINDSHEAR’ 로 인해 착륙 진입 중이던 항공기가 추락하는 사고는 세계 각지에서 매년 끊이질 않고 있다. 최근, 2009년 3월 23일, 일본 나리타 국제공항에서 발생한 항공기 사고는 나리타 국제공항이 1978년 개항한 이래 첫 사망자가 나온 사고로 ‘WINDSHEAR’ 가 나타나면서 발생한 사고였다. 2007년 9월 16일, 타이 푸켓공항(HKT)에서 타이의 원투고항공(OX, One-Two-Go) 여객기가 착륙에 실패하여 89명의 희생자를 낸 사고는 관제탑으로부터 ‘WINDSHEAR’ 경고를 받았음에도 불구하고 기장이 착륙을 강행한 때문인 것으로 밝혀진 바 있다.

대부분의 항공기들은 출발 또는 착륙단계에서 ‘WINDSHEAR’ 와 자주 조우하게 된다. 난기류 현상인 ‘WINDSHEAR’ 는 앞에서 언급한 것과 같이 기상학적으로 기상전선, 저고도기온역전층, ‘MICROBURST’ 등으로 인해 발생하며, 지리학적으로  산․곡풍, 해륙풍 등 국지풍이 원인이 되어 발생한다.

<전선>	<저고도기온역전>	<산 ․ 곡풍>	<산악파>	<해륙풍>

이렇게 많은 원인 중 하나인 ‘MICROBURST’ 는 짧은 시간동안에 빠른 속도로 지상을 향하여 전 방향으로 퍼져나가는 강력한 하강기류를 말한다. 아래의 그림과 같이 ‘MICROBURST’ 는  "Contact stage", "Outburst stage", "Cushion stage" 3단계로 나뉜다.

‘MICROBURST’는 발달 초기에 운저로부터 하강기류가 발생하여 아주 짧은 몇 분 동안 빠르게 가속화 되어 지면에 닿게 되는 "Contact Stage"를 거쳐, 이 하강기류가 지면에 닿아 밖으로 분출되는 "Outburst stage"를 거치게 되면서 강력한 바람이 생성된다. 한랭 하강기류와 온난 지상 공기 사이의 경계선을 돌풍전선이라 하는데, 바람은 이곳을 통과하는 동안 풍향의 변화와 더불어 강력한 돌풍이 되어 때로는 풍속이 시속 100km를 초과할 때도 있다. 악뇌우 밑의 이러한 하강기류는 국지화되어 지상에 도달하여 수평으로 퍼지면서, 마치 수도꼭지에서 물이 쏟아져 싱크대에 떨어져 내리는 것처럼 급격한 바람의 폭발을 일으킨다. 이렇게 지면에 닿은 바람은 밖으로 퍼져 나가게 되면서 찬 공기의 ‘Curls’ 을 만들게 되고 이 것이 지면과 완충제 역할을 하게 되는  "Cushion stage"에 들어가게 된다. 이때 ‘Curls’ 형태의 바람이 계속 가속화되어 항공기 착륙 시 배풍으로 작용하게 되면서 항공기 운항에 크게 위협을 주게 되는 것이다.

김포공항기상대에서는 ‘WINDSHEAR’ 예상 시 신속하게 ‘WINDSHEAR’ 경보를 발표하고, 유관기관에 정확하게 제공하여 항공기 사고에 대한 경각심을 갖게 해 주고 있으며, 연일 항공기 안전 운항에 만전을 기하고 있다.

[에어포일]

항상 좋은 정보에 감사합니다. 꾸벅,,