기내 온도는 어떻게 조절되나요? (저번에 한번 말씀드렸지만...)

[김재훈]

항공기에는 어떻게 공기가 공급되고, 또 실내 온도는 어떻게 조절되는 것일까요 ? 항공기가 지상에 있거나 비행 상태에 있을 경우, 조종석 및 객실을 청결하고 쾌적
하게 유지하기 위하여 기내로 계속해서 신선한 공기를 공급하고, 담배 연기, 이산화탄소(CO2) 등 사용된 공기는 계속 항공기 밖으로 배출시킴으로써(객실 전체 환기를 위해 B747 항공기의 경우 6-9분 소요) 객실 내를 항상 신선하게 하고, 온도를 적절하게 유지시켜 주는 장치가 민간 항공기에는 설치되어 있는데 이것을 통상 우리는 에어컨디션닝 시스템(AIR CONDITIONING SYSTEM)이라고 부릅니다.
항공기가 지상에 있을 때, 계절의 변화와 지역적 특성에 따라 외부의 온도가 다르지만 객실 내의 온도는 그 때의 탑승객들에게 가장 편안한 최적의 온도를 유지하기 위해 냉방 혹은 난방 장치가 필요하고, 그리고 항공기가 비행 상태에 있을 경우, 외부 온도가 너무 낮기 때문에 (33,000FT / 10 KM의 대기 온도는 대략 -50℃ 정도) 이 저온으로부터 승객과 승무원을 보호하면서 쾌적한 공간을 제공하려면 난방 장치가 필요합니다. 이런 필요에 따라 객실 내로 공급되는 공기는 항공기에 장착되어 있는 ENGINE으로부터 가져옵니다. 원래 ENGINE은 외부의 공기를 흡입, 압축시켜 항공기의 추력을 생산하는 것이 주목적이지만 부수적으로 이 압축된 공기의 일부를 에어컨 시스템에 공급하여 객실에서 사용하는 것이죠. 즉 객실의 온도를 조절하기 위해 ENGINE에서 생산된 뜨거운 공기를 사용합니다.
그런데 ENGINE에서 빼내온 이 공기는 아주 높은 압력으로 압축한 것뿐인데도 태우지 않았지만 너무 뜨겁기 때문에(177℃ - 227℃) 곧바로 객실 내로 공급할 수가 없읍니다. 따라서, 객실 내에서 사용할 수 있도록 적절하게 냉각시켜 주어야 하는 데, 이 장치를 AIR CONDITINING PACK 이라고 부릅니다.
우리가 가정에서 사용하는 에어컨이나 냉장고는 FREON GAS (CFC12, 요즈음은 환경보호를 위해 대체 냉매 HFC134A 사용)를 냉매로 사용하여 차가운 공기를 만들지만, 항공기의 PACK은 이 고온의 압축공기를 팽창시켜 냉각을 시킵니다. 즉 단열팽창에 의한 냉각 효과를 이용하는 것이지요. 일단 이렇게 낮은 온도의 공기를 얻게 되면, 여기에 PACK을 통과하지 않은 뜨거운 공기의 일부를 섞어 적당한 온도의 공기를 만들어 줍니다. 그런데 대형 항공기는 객실이 너무 넓기 때문에 우리의 눈에는 보이지는 않지만 객실을 몇 개의 지역(ZONE)으로 구분하여 온도를 지역별로 조절(18℃ -30℃)할 수 있도록 설계되어 있습니다. 즉 PACK을 통과한 차가운 공기에 PACK을 통과하지 않은 뜨거운 공기를 얼마나 섞어 주느냐에 따라 지역별로 온도 차이가 발생할 수 있다는 뜻이지요. 물론 이런 온도 조절은 조종사가 선택한 온도를 기준으로 COMPUTER에 의해서 자동으로 이루어 집니다. 그렇기 때문에 항공기의 에어컨 시스템은 냉방과 난방이 모두 가능한 셈이지요.