하거의 매일길을 알아봐요

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여름에 들어서 많은 분들이 휴가 계획을 준비하고 계실 텐데 최근 국내 여행뿐만 아니라 해외여행에 대한 수요가 점점 늘어나고 있습니다. 비행기를 타는 설렘에서 여행의 시작으로 보시는 분들도 많지만, 우리 나라 신라 최대 규모의 공항인 인천 국지에 공항에서는 하루 평균 약 하나 00편의 비행기 이착륙이 있다고 합니다. 이는 하나 시간에 약 46개 한개 분량에 약 한편 비행기가 표시되도록 앉게 됩니다. 이렇게 자신의 큰 비율로 비행기가 공항이라는 제한된 구역에서 이착륙하는 동안 문제 없이 규칙적으로 정리되는 것이 걱정되지 않습니까?

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이는 비행기 기장과 공항 관제사의 무선 통신이 존재하기 때문에 가능합니다. 하항상의 교통을 통제하는 관제 업무와 비행기 간의 통신은 어떤 원리와 절차로 이루어지는지 궁금하지 않습니까?

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공항 비행장에 타는 관제탑을 쉽게 찾을 수 있습니다. 관제탑에서 진행되는 업무는 크게 항공기간 충돌방지, 항공기와 장애물간 충돌방지, 항공교통 흐름조절 및 촉진 등에 자신감을 갖고 보실 수 있습니다. 비행기 조종사는 관제사의 이륙 통과가 있어야 활주로를 이륙할 수 있는데요. 비행기가 이륙한 공항을 기준으로 거리에 따라 접근 관제 업무를 그 소리로 받는 관제사와 지상 관제 업무를 그 소리로 받는 관제사와 무선 통신을 하고 비행을 합니다. 이때 조종사는 관할 구역에 따라 새로운 지시를 받기 위해 주파수를 변경하고 무선통신을 이어받아 상점이 됩니다. 그렇다면 무선 통신의 핵심인 이 주파수는 무엇 1인가요?

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주파수에 대해 조사를 하기 전에 전파에 대한 이해가 필요할 것입니다. 전파는 볼 수도, 만질 수도 없지만 우리 생활 속에서 수없이 흐르고 있습니다. 전파는 전자의 문제에서 인공적인 유도 없이 공간에 확산되고 나 간다 전자파로서 국제 전기 통신 연합이 정한 범위인 3,000GHz이하의 주파수를 갖는 것을 이이에키하는 것입니다. 전파는 직진하기도 반사할 수도 있고, 회절 및 흡수도 1어 있으세요. 이것은 날씨, 태양, 시간에 따라서도 그 변화가 상당하다고 할 수 있습니다. 이러한 전파의 특성을 잘 파악하고 사용하는 것이 중요하다고 생각합니다.

무선통신의 역사는 전자기파의 존재를 밝혀낸 제이다스 클락 맥스웰(James Clerk Maxwell)로부터 시작된다. 맥스웰은 전기 파동 형태의 방정식을 통해 전파의 존재를 증명했습니다. 앞으로 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)이 시험적인 비법을 통해서 전자파가 발생 장치에서 10m 떨어진 곳에서 감지하는 것을 성공했으며 이 존재를 입증하는 슴니다. 이런 배경을 시작으로 연구가 실시되고, 1895년 2에서 하나 떨어진 곳에서 무선 신호의 지시에 성공하고 1907년부터 유럽과 믹크 간 실용적인 통신 사업이 문을 열옷슴니다.

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전파기술의 발전으로 전파를 변조하여 정보를 보내게 되었고, 다음의 지속적인 발전으로 인해 더 많은 정보를 실은 전파가 빠르게 전달되게 되었습니다. 이렇게 발전된 전파는 휴대전화의 전화, 인터넷, TV방송, 선박 및 항공기 통신, 그리고 인공위성에 이르기까지 다양한 분야에서 필수적으로 사용되고 있습니다.

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공항에서의 항공기는 항공 정보를 제공받아 본인 교환 통신에서 단파 이동통신 시설을 이용합니다. 항공 이동통신 시설은 HF(High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency) 및 UHF(Ultra High Frequency) 주파수 대역을 사용하여 항공기 조종사와 지관제사 간의 sound성 통신을 지원하는 시설을 설명합니다. 통신 송수신기에 다양한 제어 시스템이 복합적으로 작용하여 더욱 견고한 통신 환경을 갖추고 있습니다. ​ 단파 이동 통신 시설(HF Radio system)은 HF대의 주파수(2.85~22MHz)를 이용 하여 땅과 항공기 간 장거리 이동 통신을 제공합니다. 단파대의 전파는 상공 200km~400km에 존재하는 전리층에서의 감쇠가 적은 반사가 됩니다. 이 특성상 지표와 전리층 사이에 반사를 계속해 본 것으로 보이며 지구 반대편 정도의 원거리까지 도달할 수 있다는 특징이 있습니다. 그러나 이와 같이 전리층의 영향을 받는 단파방송은 전리층의 강약에 변화를 받을 수 있으며 반사되어 지본인 온도경로가 다른 파도끼리 같은 지점에 도착했을 때 간섭이 하나로 본인 시에 수신에 포착 sound가 생긴다는 단점도 있습니다. 그럼에도 단파대역은 항공기에 공항상태, 기상상황, 항공고시보 등의 운항안정 정보를 제공하는 중요한 주파수대역으로 항공문재, 환자발생 또는 기체이상 등 비상사태에 긴급한 조치가 취해지도록 사용되기 때문에 무선통신에서는 중요한 역할을 하고 있습니다. ​ 단거리(초단파)이동 통신 시설(VHF/UHFRadio)은 단 하나의 채널 VHF(하루 8.0MHz~일 36.975MHz)/UHF(225MHz~400MHz대역의 주파수를 이용하여 sound성을 통한 관제 업무에 사용되 니다니다. 상대적으로 큰 주파수 대역을 이용하기 때문에 전파의 파장이 짧아지고, 이로 인해 단거리 이동통신에 적합한 시설입니다. 이 시설의 관제 송신 시스템은 접근 관제소의 관제 통신 제어 장치의 관제석에서 원격 조작됩니다만. 주파수선택및다양한시스템을조작할수있으며,관제사가항공기의관제와운항에필요한정보를sound성서비스하는데사용됩니다.

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특히, VHF 통신 시스템은 관제탑에서 항공기에 대한 이착륙이 가결되어 비행중의 항공기의 항행에 필요한 정보를 직접 재공하는 무선 시스템을 내용으로 하고 있다. 관제사와 조종사의 음성 통신은 마이크로파의 118~136.975MH의 주파수를 25kHz대역에서 자신 누구, 이를 다시 8.33kHz대역에서 본인 누어 2280개 채널을 촉발한다. 이 때 한 명의 채널을 선택하여 통신을 합니다. ​ 그렇다면 위에서 살펴본 것처럼 1분에 약 1대의 항공 편이 오가는 공항에서 수많은 항공기가 같은 주파수 대역을 사용하면 혼란이 오지 않을까?라는 의문을 갖고 있다고 생각합니다. 원거리에 적합한 HF는 특성상 잡음이 많이 섞여 있기도 해 조종사가 운항 중 다른 항공기로 보내는 통신까지 항상 수신할 필요는 없습니다. HF 음성시스템에서 조종사는 관제탑과의 직접통신 대신 ARING 등 서비스 인력회사가 설치한 HF 지상국을 이용한다.

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이 지역국의 선택 호출 장치인 SELCAL이라는 장치에 의해 선택된 항공기에 한하여 수신을 합니다. 항공기마다 고유의 SELCAL 코드가 존재하므로 VHF 또는 HF 중 신호를 기이적으로 감지한 시스템에서 조종사에게 음성을 지시합니다.

관제사는 관제탑의 지령은 해당 관제소라는 제한된 공간에서 여러 대의 항공기가 지상으로 갈 때 식별하는 단계가 필요합니다. 이 역시 전파를 통해 고유 식별 번호가 존재하는 항공기의 거리와 방위각을 측정하여 관제 지점의 위치를 파악하도록 합니다. 그래서 관제 공역 상에 존재하는 항공기에 대해 보기 쉽게 표시할 수 있게 되는 것입니다. 관제용 레이더에는 크게 항공로와 진입관제를 목적으로 하는 ARSR(Air Route Surveillance Radar: L밴드 중 하나.0~2.0 GHz사용), 공항 주변의 항공기 진입 및 출발 관제를 수행하는 ASR(Airport Surveillance Radar:S밴드 2~4 GHz사용)이 2개의 레이더로 식별한 방위와 거리 정보에 항공기의 4자기 식별 코드, 고도 정보 이후, 경유지 등을 동시에 화면에 표시하는 2차 감시 레이더까지 총 3개의 레이더가 주요 업무를 인갑니다.

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항공 교통은 이륙지점에서 착륙지점까지의 비행구간을 여러 관제구역으로, 과인누고 항공기가 다른 관제구역으로 옮길 때 관제권을 순차적으로 넘겨주는 방법으로 안전하게 비행업무를 지원합니다. 앞서 설명한 sound성 통신 외에도 다양한 데이터를 복합적인 시스템과 함께 교환하게 됩니다. 대표적인 통신시설인 단파이동통신시설, 단거리 이동통신시설 외에도 위성통신시스템을 비롯한 다양한 통신시설이 복합적으로 기능하며 무선통신 업무를 수행합니다. 특히과거sound성으로만교환되었던통신은한계가있으며CPDLC(조종사와관제소간의sound성이아닌데이터교환에의한항공관제)를통한통신으로개선되어가는과정에있습니다. 뿐만아니라관제시설과항공기시설에도우리가알고있는것보다더정밀하고견고한시스템이설치되어있어서통신의장유아를가장크게줄여서정확한정보를신속히처리할수있습니다.

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우리가 살고 있는 땅의 교통은 신호,차선,중앙선이 존재하고,교통에 관한 엄격한 법까지 질서에 관한 다양한 인프라가 잘 갖추어져 있습니다. 따라서 질서와 안전을 책임지는 것은 운전자의 역할이 높다고 할 수 있습니다. 그러나 하거의 매일 도는 인프라 구성에 공간적 특성상 한계가 있기 때문에 조종사만의 능력으로 안전한 운행을 지속하여 나쁠 것이 없으며 무선통신의 필요성이 더욱 중요해질 수밖에 없습니다. ​ 최신 5G시대에 도래하고 5G기술이 항공 교통 업무에도 기여할 미래가 기대됩니다. 혁신적인 통신 신호 처리 기술과 언제 어디서나 5G의 초고속, 조 용교 박철이라는 특성이 안정적으로 연결된다면 주로 서울 무손으로 진행되던 관제사와 조종사 사이에 더 많은 정보량을 한꺼번에 전달하는 시스템이 구축되는 것도 기대됩니다.

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