항공기상

[CJTL2000]

항공기상예보와 항공기상대

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항공기상대는 공항주변 및 비행공역의 기상을 감시하여 항공기 운항이나 공항시설에 영향을 미치는 기상에 대해 비행장예보나 비행장경보 등을 제공하는 업무를 담당하고 있다. 이러한 자료들은 항공관제기관이나 항공사 운항관리자, 조종사에게 보내져서 항공기 운항의 안전성, 정시성, 경제성 확보에 활용되고 있다. 항공기상예보는 각 공항의 기상관측, 기상청이 작성하는 수치예보자료, 각 지방의 일기예보, 항공기로부터의 보고 등을 기초로 하고 있다.항공기는 이륙 ·상승 ·순항 ·진입 ·착륙 등 모든 단계에서 기상과 밀접하게 관련된다. 이착륙단계에서는 시정(視程) ·운고(雲高)·풍향·풍속·강수·기온 등이 항공에 미치는 영향면에서 중요한 기상요소이므로, 비행장과 비행장 주변의 기상요소를 정확하게 관측하고 신속하게 통보하고, 순항단계에서는 항로상의 바람과 기온이 비행시간에 절대적인 영향을 주므로 원거리 비행을 할 경우에는 광범위한 지역의 바람과 기온, 특히 제트기류(氣流)의 관측과 예보, 뇌우·난기류·착빙(着氷) 등 각종 악천후를 탐지하여 예보하기도 한다.

공항기상예보는 기상위성을 이용, 구름의 이동 정도를 파악해 날씨와 기온을 예보하고, 바다의 경우 파도 높이와 바람 방향 등을 알려주는 일반일기예보와는 달리 항공기 운항과 관련되는 기상정보는 일반 일기예보보다 훨씬 세밀하고 까다롭다. 항공기가 대기의 역학적 작용에 의해 움직이는 만큼 항공기 이착륙에 영향을 미치는 것은 공기밀도와 풍속, 기온인데 기온은 공기밀도에 반비례하므로 결국은 바람과 기온이 되는데 이 중에서도 바람이 그 첫째다. 바람은 일반적으로 부는 방향에 따라 서북풍, 동남풍 등으로 이름을 붙이지만 항공기의 입장에서는 바람의 방향에 따라 다르게 구분하고 있다. 항공기의 앞쪽에서 불어오는 바람을 앞바람(정풍, Head Wind), 뒷쪽에서 앞으로 불어오면 뒷바람(배풍, Tail Wind), 옆쪽에서 불어오면 옆바람(측풍/횡풍, Cross Wind), 그리고 돌풍(Gust), 지표면의 온도차에 의해 국지적으로 하늘 방향으로 불어 오르면 상승기류(up-Draft, Ascending Air Current), 그 반대를 하강기류라고 지칭한다.

여기서 항공기 이․착륙에 결정적으로 문제가 되는 것은 항공기 옆쪽에서 부는 옆바람(측풍, 횡풍)이다. 만일 바람으로 인해 이․착륙이 금지됐다면 10중 8~9 강한 측풍이 불고 있다고 봐도 무방하다. 일반적으로 측풍이 시속 30노트(약 55km, 1knot=1.85㎞) 이상일 경우엔 대부분 이․착륙이 금지되는데 더구나 이착륙 시설이 뒤떨어지거나 활주로가 짧은 공항인 경우 20노트만 되더라도 이․착륙이 금지될 수 있다. 참고로 풍속이 30노트가 되면 사람이 정면으로 섰을 때 걸음을 걸을 수 없을 정도의 강도다. 반면에 항공기 이․착륙에 있어서 정풍은 도움을 주는 고마운 바람이다. 바람을 안고 이․착륙을 하기 때문이다. 항공기가 뜨거나 내릴 때 모두 같은 방향으로 이․착륙하는 이유가 바로 여기에 있다.

언뜻 생각하기에 이륙 시에 바람이 뒤쪽에서 불어주면 뒤에서 힘을 보태어주기 때문에 좋을 것 같지만 항공기가 뜨기 위해서는 양력을 얻어야 하고 그러기 위해서는 바람이 불어오는 쪽을 향하여 달려야 한다. 연놀이에서 연이 앞바람을 받아서 하늘로 치솟아 올라가도록 바람이 불어오는 방향으로 뒷걸음질 하는 논리와 똑 같다. 그러나 항공기는 일단 이륙하고 나서 목적지를 향해 운항할 때가 되면 여태껏 고마웠던 앞바람(정풍)은 순식간에 미운 바람으로 돌변하게 된다. 앞바람은 어디까지나 이륙을 위한 발판일 뿐, 높은 하늘에서 본격적으로 운항할 때는 오히려 거추장스러운 존재로 방해가 되며 이때부터는 뒷바람(후풍)이 고마운 바람이 된다는 것이다. 항공기는 이토록 그때그때의 상황에 따라 자주 고무신을 바꾸어 신는 간사한 속물이다.

실제로 항공기가 공항에서 이․착륙 및 운항할 때에는 풍향풍속(風向風速, 바람방향과 속도)외에 운고형태(雲高形態, 구름의 높낮이와 형태),시정장애(視程障碍, 눈으로 보이는 가시거리와 장애 요소), 기온(氣溫), 기압(氣壓) 등 다섯 가지 요소가 밀접한 상호관계를 갖는데 이들 모두가 종합적으로 지장이 없어야만 한다. 어느 한 조건이라도 지장을 줄 정도가 되면 항공기는 뜨고 내릴 수 없다. 그래서 각 공항에는 이 기상요소들과 계기착륙시설을 고려하여 항공기의 이․착륙을 결정하는 비행장최저기상조건(Aerodrome weather Minimum）이라는 것이 설정되어 있다. 최저기상조건은 시정, 활주로가시거리, 운고로 정해지는데 공항별로 착륙하는 활주로 방향에 따라 각각 다르게 설정되어 있다. 김포공항의 경우 이륙은 시정이 350m이상, 착륙은 550m 이상이면 가능하다. 그리고 인천공항은 완벽한 계기착륙시설인 CAT-IIIb 등급으로 운영중이어서 100m 정도면 충분히 이착륙이 가능하다. 그러나 속초공항의 경우는 시정이 2천~5천, 울산공항의 경우는 시정이 800~4천800m 이상이어야 착륙이 가능하다.

또한 최저기상조건을 기준으로 각 공항에는 항공기 착륙 시 고도를 최대한 낮출 수 있는 최저강하 고도(또는 이륙결심고도)가 설정되어 있는데, 김포공항은 60m까지 내려올 수 있고 인천공항은 50m이나 공항에 따라 200~300m 정도로 설정된 곳도 있다. 이처럼 목적지 공항의 최저기상조건과 최저강하 고도가 높게 설정되어 있으면 구름이나 안개가 조금만 끼어도 출발지 공항의 사정과는 관계없이 결항되는 경우가 많다. 우리나라처럼 사계절의 변화가 뚜렷하고 환절기 때 일교차가 크게 나타나는데다 특히 늦가을에서 겨울에 걸쳐 발생하는 짙은 안개 때문에 공항 및 항공 관계자들은 잠시도 한눈을 팔 수가 없다.

흔히들 비가 많이 오거나 눈이 많이 내리면 항공기가 운항할 수 없지 않느냐고 항공기상대에 문의전화가 빗발치곤 하는데 단순히 비가 많이 오거나 눈이 많이 내린다고 해서 항공기의 운항이 불가능한 것이 아니고 비로 인해 활주로 시정이 규청치 이하가 되거나, 눈이 내릴 경우 활주로의 제설작업이 따라가지 못하는 경우, 즉 폭설로 인하여 25mm의 적설을 30분 이내에 제설이 완료되어야 한다 라는 ICAO(국제민간항공기구)의 규정에 대해 제설작업이 미처 따라가지 못하는 경우로 한정된다. 또한 공항기상대는 공항 관련 기상자료를 항공관제기관이나 각 항공사 운항관계자나 조종사에게 보낼 뿐 항공기 운항여부는 기상상태 뿐 아니라 공항의 계기착륙등급, 조종사의 경력 등 여러 가지 사항들을 종합적으로 고려하여 최종적으로 각 항공사에서 결정하는 사항이다.