트랜스폰더에 대하여

[지바고]

트랜스폰더에 관하여

2009년인가요?  항공법이 개정되어 경량급 이상의 항공기에는 트랜스폰더(Transponder)라는 무선장비를 의무적으로 설치하도록 법령이 개정되어 경량항공기에도 트랜스폰더를 의무적으로 설치하여 운용하여야 합니다. 따라서 이번에는 이 트랜스폰더에 대하여 알아 보겠습니다.

트랜스폰더는 특정한 주파수를 송신하여 관제소(레이더)에서 해당 항공기를 식별할 수 있도록 하여 주는 장비이며 “Transponder”는 TRANSmitter(송신기)와 resPONDER(응답기)의 합성어 입니다.

제가 통신 주특기로 군복무하던 "임진왜란(ㅎㅎ)" 당시에는 "피아식별장치"라고 불렀던 기억이 납니다.

1. 트랜스폰더의 실제 사용의 예

먼저 트랜스폰더를 설명하기에 앞서 경량항공에서 트랜스폰더를 사용하는 예를 들어 보겠습니다.

국내에서 운용되는 제너럴 항공기나 경량항공기가 이륙하여 공항관제구역 또는 이착륙장을 벗어나게 되면 대부분 MCRC (Watchman 또는 Acasia)와 컨택하여 아래와 같은 순서로 교신을 하고 트랜스폰더를 운용하게 됩니다.  이때의 항공기와 MCRC간의 교신 과정을 보면;

1) HL-C126 : Acasia, HL-C126, Radio Check , (또는 Acasia, HL-C126, With you).

2) Acasia : HL-C126, Acasia, Go ahead (또는 HL-C126, Acasia, Loud and clear).

3) HL-C126 : Acasia, HL-C126 Over Gongju, Destination Daecheon, Passing 1000 for 5000,

4) Acasia : HL-C126, Squawk Ident !

5) HL-C126 : HL-C126, Squawk Ident !!

6) Acasia : HL-C126, Radar Contact, Maintain VFR.

7) HL-C126 : Maintain VFR, HL-C126.

이와 같은 순서로 MCRC와 교신을 하게 되며 이를 하나씩 살펴보면

1) 먼저 아카시아를 호출하면

2) 아카시아가 응답하고

3) 나의 현 위치와 목적지가 어디이고 현재 고도가 몇피트이고 몇피트까지 상승하겠다고 보고하면

4) 아카시아에서 “Squawk Ident” 이라고 지시합니다.

5) 파일럿은 트랜스폰더의 “Ident” 스위치를 누르고

6) 아카시아는 레이더에 컨택되었으니 VFR 유지하라고 합니다.

이때 아카시아에서 “Squawk  Ident” 이라고 지시를 받으면 파일럿은 트랜스폰더의 전면부에 있는 Ident 버튼을 약 3초 정도 눌러 줍니다.

파일럿이 트랜스폰더의 Ident 버튼을 누르면 트랜스폰더에서 발신된 무선 신호를 수신하여 MCRC 레이더의 모니터에는 “Ident” 버튼을 누르는 동안 밝고 굵은 점으로 나타나서 많은 항적들 가운데에서 식별이 가능토록 하여 줍니다.   “Ident” 버튼을 해제하면 다른 항공기의 항적과 동일하게 작은 점으로 표시되게 됩니다.

이와 같이 트랜스폰더는 해당 항공기의 항적을 관제소에서 계속하여 추적하게 하여 주는 무선장비 입니다.

아래 사진은 대표적인 트랜스폰더인데 노란 화살표 부분이 아이덴(Ident) 버튼입니다.

BENDIX사의 Transponder

Garmin 제품의 Transponder

아래 사진은 기체 외부에 달려있는 두 종류의 트랜스폰더 안테나 입니다.

2. 트랜스폰더의 운용 개념

일반적으로 레이더의 개념은 지상에서 레이더 신호를 발사하면 비행중인 비행체의 표면에서 반사되어 되돌아 온 전파를 수신하여 레이더 스크린에 나타나게 해주는데 이때 반사체(비행물체)가 작거나 새떼나 구름 같은 경우에는 반사된 신호가 비행체인지 새떼인지 고도가 정확히 얼마인지 불분명하게 됩니다.

따라서 트랜스폰더는 이 지상의 레이다(Primary Raidar)에서 전파(1030Mhz)를 발사(검문–Interrogation)하면 표적 항공기의 트랜스폰다가 이 전파를 수신하고 즉시 답신(Reply)의 전파(1090Mhz)를 내 보내어 지상 레이더에서 정확한 위치와 고도를 알게 하여 주는 장치입니다.

트랜스폰더가 응답을 보내는 전파에는 0 부터 7 까지의 숫자를 조합하여 4자리 수의 코드(Squawk이라함)를 만들며 이 4자리 숫자(squawk code)가 주 레이다의 화면에 표시되게 됩니다.

참고로 0부터 7까지의 숫자로 조합 가능한 squawk code는 4096 개 입니다.

 이에 따라 4096개의 Squawk code를 그때 그때 개별 항공기에 부여하여 항공기를 식별하도록 하고 있으며 몇 가지의 코드는 아래와 같이 특수 목적으로 그 의미가 부여되어 있습니다.

특수목적으로 사용하는 대표적인 네개의 Squawk Code는 ;

“7500” : 항공기 “공중 납치중”

“7600” : 무전기(Radio) 작동불능 상태

“7700” : 비상사태

“1200” : 시계비행(VFR) 을 의미합니다. (경량항공은 모두 VFR 비행이므로 “1200”)

(위의 네가지 비상코드는 항공법규 시험문제 단골입니다)

3. 트랜스폰더의 모드(Mode)

트랜스폰더의 모드에는 아래와 같이 세가지가 있습니다. 

  - Mode A :  가장 기본적인 트랜스폰더의 기능으로서 레이다의 검문(Interrogation) 전파에 4자리 숫자로    응답하며 고도 정보는 없습니다.

  - Mode C : 4자리 숫자(Code)와 항공기의 압력고도의 정보를 함께 응답합니다.

                트랜스폰더에는 통상적으로 항공기의 고도계와 같은 별도의 고도 Encoder가 연결되어 있으며 트랜스폰더의 전면 판넬에 위의 사진과 같이  “Alt”라 표시되어 있습니다.

  - Mode S : 많은 기능이 포함되어 있는 것으로서 항공기의 식별부호나 그 밖의 다른 자료도 함께 응답 전파 신호에 포함되어 있습니다. 

위의 모드를 다시 정리하자면 ; 

Mode-A 만 작동시키면 관제소에서는 비행체의 추적은 가능하지만 고도정보는 알 수 없으며

Mode-C 를 작동시켜야만 관제소에서 해당 항공기의 고도를 식별할 수 있습니다. 

3. 트랜스폰더의 사용방법

트랜스폰더의 상세한 사용 방법은 해당 트랜스폰다의 사용매뉴얼에 나와 있으니 참고하시면 되겠으며 대략적인 사항은 아래와 같습니다.  

a) Mode selector (모드 선택)

   - OFF: 트랜스폰더가 꺼짐

   - Standby: 전파는 발신하지 않고 대기 중

- On: 검문전파에 응답할 수 있는 상태, 고도 정보는 보내지 않음.

   - Alt : 응답 전파에 고도 정보도 같이 보냄 

b) Code selector(Squawk)의 선택:  응답할 Squawk 코드(숫자)의 선택

c) Ident : 이 버튼을 누르면 레이다에 밝게 나타나서 관제사가 쉽게 식별이 가능하게 해줍니다.

                 이때 지상의 레이다 화면에 나타나는 내용은 다음과 같습니다.

        - Active code: 트랜스폰다에서 응답하면서 보낸 코드

        - Reply indicator(응답표시): 검문 전파에 응답할 때 반짝임

        - Encoder Altitude(부호기의 고도): 부호기가 내보낸 기압고도.

 d) 이륙을 준비할 때

이륙 점검 및 준비를 할 때, 또는 Pre-flight 시에는 트랜스폰다의 모드를 “Standby” 에 세팅하고 코드(Squawk)를 “1200” 으로 설정합니다. (VFR 비행이므로)

관제탑이 없는 곳에서는 이륙직전에, 관제탑이 있는 곳에서는 이륙 직후에 모드를 "Alt"로 전환합니다.

이는 트랜스폰더에서 발사되어지는 신호가 관제 레이다에 혼란을 일으키는 것을 방지하기 위한 것입니다.

또한 관제탑에서 별도의 Squawk 코드를 부여하면 지시된 squawk 으로 변경하여 야 합니다.

Ident 버튼은 관제사에게 혼란을 야기할 수 있으므로 반드시 관제사가 요청하였을 경우에만 눌러야 합니다.

4. 공중충돌회피장치 (ACAS =Airborne Collision Avoidance System)

참고로 최근에는 항공기의 안전한 운항을 위하여 ACAS (Airborne Collision Avoidance System = 공중 충돌 회피 시스템)이 보급되어 경량항공에서도 많이 이용되고 있습니다.

이 ACAS 장치는 미국에서 제조되는 TCAS(Traffic Alert and Collision Avoidance System) 라는 제품으로서 근처의 항공기가 나의 항공기 주변에 오면 나를 기준으로 거리 얼마에 고도 얼마의 위에 또는 아래 측에 있는지 알려주는 장치입니다.

이 TCAS 장치도 트랜스폰더에서 발사 되어지는 전파신호를 수신하여 부근에 있는 항공기의 위치와 고도를 알 수 있게 하여 주는 장치입니다.

위의 사진은 미국의 ZAON 사에서 출시되고 판매되어지는 TCAS 장비이며 보통 전면 계기판 윗면에 설치하며 계기판이 글라스칵핏의 경우에는 근처에 있는 항공기의 위치와 고도가 네비게이터에 표시됩니다.

이상으로 간략하게 나마 트랜스폰더에 대하여 알아 보았습니다.

감사합니다.

[정원사(S2206)]

상세한 설명 감사합니다~

[지바고]

쉽게 설명하려했는데 설명하기가 더 어렵더군요 ㅎㅎ
주박사님 전공이실텐데 ㅎㅎ
감사합니다

[수호신(김수호,DS3NGN)]

많은정보 제공에 감사드립니다.
ACAS 장비 보급도 시급하고, 트랜스폰더 고도정보와, 항공기 고도정보를 수시로 제공하여 정확한 고도보정이 이루어져야하는데 아쉬움이 좀 남습니다

[studema]

덕분에많을걸 배우고있어요..늘감사 감사 감사함니다 ᆢThank you for your teachingᆢ for Mi..

Mi cxiam multe lernas por via afablecon kaj instruado de Aeronauxtikateknikon ..tio estas tre grava kaj utila por mi. korandankon !! al vi...

[지바고]

TNX 4 Reading !

[돈브로]

어려운 내용 잘 정리해주셔서 감사합니다. 내용이 어려워서 두세번은 더 봐야될것 같네요....ㅠ

[지바고]

ㅎㅎ

[csdaniel]

교육이나 훈련시 반복에 반복을 하면 점차 쉬워지겠지요~
감사합니다

[지바고]

연습과 노력이면 뭐든지 가능합니디