항공기 무게는 얼마나 나갈까?

<STYLE>P{margin-top:2px;margin-bottom:2px;}</STYLE> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0> <TBODY> <TR> <TD class=text vAlign=top>탑재되는 품목따라 달라지는 다양한 무게 기준 항공기는 겉보기에도 엄청난 무게를 갖는 ‘덩치’이다. 수백명의 승객과 화물에 더하여 여러가지 기재를 탑재하고도 힘차게 하늘로 날아오르는 것을 보면 그 당연한 일이 가끔은 신기하게 느껴지기도 한다.항공기의 무게는 항공기의 운항성능, 안전성 및 경제성과 밀접한 관계를 가진다. 무게가 가벼우면 그만큼 운항의 부담이 줄어드는 것은 당연한 사실.항공기의 무게는 탑재되는 다양한 품목들에 의해 그 상태마다의 중량이 엄밀하게 측정되고 효율적이고 안전한 운항을 위해 제한되어지기도 한다. 이러한 항공기의 중량은 어떤 기준으로 측정이 되는 것이고, 그 중량들은 운항의 효율과 경제성에 어떤 영향을 미치는 것일까? 항공기의 무게는 그 탑재의 상태에 따라 여러 종류로 구분이 된다. 그 중에서 운항성능과 안전성, 경제성 등에 영향을 주는 것은 크게 자체중량과 유상탑재중량, 연료중량으로 구분되어진다. 자중(Empty Weight)이란 기본적인 기체구조, 엔진과 조종실 같은 고정장비, 그리고 연료, 윤활유, 작동유 등의 계통액 등 내부장비들 만의 무게를 합한 것을 말한다. 이 자중이 항공기의 중량계산에 있어서 기초가 되는 중량이다. 이러한 자중에 구명조끼, 구명대 등의 긴급 장비품과 각종 규정집, 항공일지 등과 같은 표준운항 장비품의 중량을 더하면 기본 운항 중량(Basic Operate Weight)이 나온다. 이러한 물품은 운항을 위해 가장 기본적으로 구비되어야 하는 아이템들이다. 이 기본 운항 중량은 매 3년 정도마다 측정하여 이 물품이 각 위치에 배치되어 있을 때의 항공기의 중심 위치를 구하도록 되어 있다. 자체중량, 유상탑재중량, 연료중량 기본 운항 중량에 승무원 중량과 부가장비를 더한 무게를 운용 중량(Operate Weight)이라고 한다. 각 기종과 노선마다 탑승하는 승무원의 숫자가 다르기 때문에 승무원의 무게도 항공기 무게 측정의 변수 중 하나가 된다. 커다란 항공기에 비해 사람의 크기와 무게가 그리 대단치 않아 보이지만 항공기의 운항에 있어 사람의 무게와 그 위치는 운항에 큰 영향을 줄 수 있는 매우 중요한 변수로 작용한다. 승무원의 무게에 승무원들의 수하물, 각종 서비스 용품, 식료품 등의 무게를 더하게 되면 운용 중량이 산출된다. 승무원 수나 식료품 등은 노선의 종류에 따라 달라지게 되므로 각 노선에 대한 표준 중량을 계산하여 설정한 것을 표준 운용 중량(Standard Operate Weight)이라고 한다. 항공기에 실제로 탑재한 여객, 화물, 우편물 등의 중량을 모두 합친 것을 유상탑재량(Pay Load)이라고 한다. 이 유상탑재량은 기종별로 각기 정해져 있는 허용탑재량(ACL : Allowed Cabin Load)에 의해 제한을 받게 되어 있다. 이 유상탑재량은 항공사의 수입원이 되기 때문에 바로 그 항공기의 생산성을 결정짓는 요인이 된다. 허용탑재량(ACL)은 출발비행장의 활주로 길이, 표고, 기온, 바람, 비행경로와 목적비행장의 상황 등 제반 운항조건을 고려해 중량이 제한되어 산출된다. B-747기종의 인천∼로스앤젤레스 간 허용탑재량은 대략 12만 2천 파운드(55톤) 정도이고 인천∼홍콩 간은 15만 1천 파운드(68톤) 정도이지만 운항편의 운항조건에 따라 다소의 증감이 생기기도 한다. 반면에 이러한 운항조건과는 무관하게 객실이 만석이 되거나 화물칸이 만재되었을 때는 용적을 제한하여 탑재량을 허용한다. 항공사별로 상이하긴 하지만 일반적으로 국제선의 경우, 여객의 중량은 210파운드(95킬로그램), 국내선의 경우에는 160파운드(73킬로그램), 화물칸은 용적 1평방피트 당 10파운드(4.5킬로그램)의 화물을 탑재하는 것을 기준으로 허용탑재량을 산정하고 있다. B-747의 용적 제한 허용탑재량은 객석의 배치에 따라 차이가 나지만, 10만 5천 파운드(48톤) 정도이다. 운항 기본 중량에 이 유상탑재량을 더하면 연료 및 윤활유가 제로가 되었을 때 허용되는 최대 무게인 무연료 중량(Zero Fuel Weight)이 구해진다. 최대 무연료 중량은 연료를 탑재하지 않았을 경우 허용되어지는 최대의 중량으로 항공기의 구조설계 시에 사용된다. 연료는 주로 주날개에 탑재하기 때문에 주날개의 강도에 의해 최대 무연료 중량이 결정될 뿐 아니라 최대의 유상탑재량까지 결정된다. 운항 기본 중량에 유상탑재량과 탑재연료의 무게를 모두 더하면 이륙중량(Take-off Weight)이 구해진다. 이때 항공기가 이륙 시에 생길 수 있는 모든 상태에 대한 최대 중량을 최대 이륙 중량(Maximum Take-off Weight)라고 하는데, 이륙 중량은 이 최대 이륙 중량을 초과할 수 없다. 최대 이륙 중량은 일반적으로 총중량(Gross Weight)라고도 한다. 항공기 제작회사는 항공기가 이륙할 때 이륙 및 상승의 성능, 안전성, 조종성, 기체강도 등에 대해 기종별로 요구되는 조건을 모두 만족하도록 항공기를 설계해야 한다. B-747기종의 최대 이륙 중량은 약 350톤이다. 항공기가 이륙 후 운항에 들어가게 되면 연료가 소비되게 된다. 이때 이륙 후 착륙할 때까지 소비되는 연료의 총량을 소비 연료 중량(Burn-off Fuel Weight)이라고 한다. 이륙 중량에서 소비 연료 중량을 빼면 착륙 중량(Landing Weight)가 나온다. 이륙때와 마찬가지로 착륙때에는 최대 착륙 중량을 넘지 않도록 사전에 조정을 해야한다. 최대 착륙 중량(Maximum Landing Weight)는 기종별로 설정되어져 있는 허용 착륙 중량의 최대치를 말한다. 만일 이륙후 어떤 사유로 인해 도중에 긴급한 착륙을 해야 할 경우에는 연료를 방출하여 총중량을 최대 착륙 중량 이하로 조정해야만 한다. B-747기종의 경우 최대 착륙 중량은 약 256톤 정도이다. 다양한 목적을 위한 예비연료 탑재 항공기가 운항을 하다보면 항로의 도중이나 목적지에서의 기상이 갑자기 변하거나 기타 이유로 목적지에 착륙할 수 없는 경우를 예상해 기본 소비연료외에 추가로 연료를 탑재하게 되는데, 이 추가 탑재연료의 중량은 예비 연료 중량(Reserve Fuel Weight)이라고 한다. 이 예비연료의 종류는 다양한 목적에 의해 탑재된다. 계획된 연료와 실제로 소비된 연료의 사이에서 생기는 오차(대략 소비연료의 8~10퍼센트)를 조정하기 위해 탑재하는 보정연료, 어떤 긴급한 이유로 목적지 공항에 예정된 착륙을 할 수 없을 때, 그 곳으로부터 대체비행장에 착륙할 때까지 소요되는 대체연료, 대체비행장의 상공에서 대기할 경우 소요되는 대기연료, 기타 기장이나 운항관리자가 불확실한 기상 등으로 우회 등을 예상하고 재량 판단하여 싣게 되는 보충연료 등이 이러한 다양한 목적을 위해 탑재된다. 항공기의 중량은 착륙하려는 비행장의 여건에 의해서도 제한을 받는다. 활주로의 길이, 활주로 표면의 강도, 프랩의 각도 등의 조건이 고려되어 항공기의 착륙 중량 결정에 영향을 주게 된다. 이 경우에도 최대 착륙 중량을 넘을 수는 없다. 이처럼 항공기는 탑재하는 물품의 종류에 따라 무게의 종류도 다양하게 측정된다. 그러나 무엇보다 중요한 것은 최대 중량을 넘지 않아야 한다는 것이다. 만일 항공기가 최대 중량을 초과하게 된다면 이륙속도 및 이륙거리와 착륙속도 및 착륙거리가 증가하게 된다. 이륙 때 상승률도 현저히 떨어지고 상승각도도 감소하게 되고 순항속도도 떨어진다. 따라서 항속 거리도 감소하게 된다. 항공기 중량이 미치는 영향이 이처럼 크기 때문에 항공기의 경제적 운항을 위해 다양한 과학적인 측정과 엄격한 규정에 의해 항공기의 중량은 제한되고 통제되는 것이다.</TD></TR></TBODY></TABLE>