비행기는 얼마나 높이 날아다니나요? 항공기의 고도와 고도계 (Altimeter, QNH, QNE, QFE) - 1

 

 

 지난 포스팅에서 항공기의 기본 계기중 하나인 속도계(Airspeed indicator)에 대해 다루었습니다. 이어서 동압정압(Pitot-Static) 계기중 두 번째 고도계에 대해 정리해 보겠습니다.

---

● 이전 포스팅

 

항공기 속도계 구조와 작동 원리, Airspeed indicator (ASI), 동압정압 계통(Pitot-Static pressure), 피토관(Pit

---

고도계
     ⑴ 고도계의 원리
     ⑵ 고도계 읽는 방법

---

 

 고도계 (Altimeter) 또한 항공기 운항에 있어서 중요한 계기 중 하나입니다. 비행하는 고도에 따라 항공기의 퍼포먼스에 영향을 주기도 하고, 더 좋은 뒷풍(Tail wind)을 받아 더 빠른 GS(Ground speed)로 목적지에 도착하는 시간을 단축할 수도 있고, 이로 인해 연료를 아끼는 이점도 얻게 됩니다. 또한 관제사는 고도를 나누어 항공기를 배치하여 공중에서 충돌하는 상황을 방지하기도 합니다. 

 오늘은 항공기의 고도를 표시해 주는 고도계의 원리와 관제사가 항공기간의 분리를 위해 지시하는 고도를 따르는 방법, 고도의 종류 등에 대해 알아보려 합니다. 

 

---

고도계

 항공기의 고도를 나타내주는 고도계는 작동 원리에 따라 크게 3가지의 종류로 나뉩니다.
     ① Barometric Altimeter : 기압고도계, 기압계의 원리를 이용하여 고도를 측정하는 고도계
     ② Radio Altimeter : 전파고도계, 전파의 반사 원리를 이용해 항공기의 비행 고도를 측정하는 고도계, 비행 중 항공기 하부에 설치된 송신 안테나가 전파를 방사(Radiation)해서 지표면에 닿아 반사해서 돌아오는 소요 시간을 측정해 항공기의 고도를 계산합니다. (아래 왼쪽그림)
     ③ GNSS Altimeter : 여러 GNSS 위성과의 거리를 통해 현재 항공기의 위치와 고도를 계산하는 고도 (아래 오른쪽그림)

Radio Altimeter(왼쪽) 과 GNSS Altimeter(오른쪽)

 

   이번 포스팅에서는 ① Barometeric Altimeter 기압고도계에 대해 다룰 것입니다. 

 

1. 고도계의 원리

 

고도계의 구조

 위 그림은 고도계의 구조입니다. 항공기 동체에 설치되어 있는 Static port를 통해 정압을 측정하고, 측정된 정압을 통해 고도로 환산하여 고도계를 통해 표현합니다. 고도에 따라 외부 대기압에 차이가 생깁니다. 고도계는 이 대기압의 차이를 통해 고도를 측정하는 것입니다.

 현재 고도의 대기압이 고도계의 내부로 들어가게 되고, 일정한 압력으로 유지가 되어있는 아네로이드는 아네로이드 밖의 압력(Static port)를 통해 측정된 현재 고도의 대기압)과의 차이로 인해 팽창 또는 수축을 하게 되면서 아네로이드에 연결된 기어를 통해 바늘이 움직여 고도를 표시하게 됩니다.

 고도가 올라갈수록 대기압은 낮아지게 됩니다. 고도가 올라갈수록 Static port를 통해 들어오는 공기의 압력이 낮아지게 되므로 일정한 압력을 유지하고 있는 아네로이드는 팽창하게 됩니다. 

 

 

2. 고도계 읽는 방법

 

 다양한 고도계가 있는데 먼저 비행 고도가 높지 않은 여압시스템이 없는 항공기에 많이 사용되는 고도계입니다.(위 사진)
시곗바늘처럼 긴 바늘과 짧은바늘이 있는데, 시계를 읽는 것처럼 짧은바늘로 1,000ft 단위를 읽고, 긴 바늘로 100ft 단위를 읽습니다. 현재 이 고도계는 1,410ft를 가리키고 있습니다. 여압시스템이 없는 항공기는 10,000ft 이상의 고도로 비행하는 경우가 많지 않은데, 가느다랗고 끝부분이 삼각형 모양을 하고 있는 바늘로 10,000ft 단위를 읽습니다.

 

  여압이 되는 높은 고도로 비행하는 항공기에는 위와 같은 고도계가 설치되어 있습니다. 기어로 돌아가는 숫자 표시와 한 개의 바늘로 고도를 표현합니다. 숫자로 바로 볼 수 있기 때문에 더욱 직관적입니다. 바늘을 보고 0~1,000ft의 단위를 눈금을 통해 읽을 수 있습니다.

 

 대부분의 장비와 계기판가 디지털화 되어있는 최신의 항공기들은 EFIS(Electronic Flight Instrument System)의 오른쪽(그림 화살표)에 표현해 주는 고도를 직관적으로 읽을 수 있습니다.

 

 

 지금까지 고도계의 종류와 원리, 고도계 읽는 방법에 대해 정리하였습니다.

 다음 포스팅에서는 고도의 종류와 세팅에 대해 이어서 정리하도록 하겠습니다.

---

 

 

● 다른 흥미로운 포스팅

 

비행기를 조종할 때 가장 중요한 6가지 계기판 (식스팩, Six pack)

 

설리, 허드슨강의 기적 US Airways 1549편 실제 교신 내용, 관제 용어