항공기 분류기준

왜 배우는가: 항공기 분류기준은 공항의 활주로, 유도로, 계류장, 포장 두께를 정하는 출발점이다. 기준이 잘못되면 과대 설계로 건설비가 늘고 과소 설계로 운항이 제한된다. 기술사 시험에서는 분류방법 4가지와 설계 적용을 묻는 문제가 여러 회차에 반복되어 출제되었다.

출제 이력: 제127회 3교시 5번, 제115회 3교시 5번, 제112회 2교시 6번, 제99회 2교시 5번, 제92회 3교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

항공기 분류기준은 설계 항공기의 크기·무게·하중을 등급으로 묶은 공항 설계 기준 체계다.

핵심 키워드

• 공항 기준코드(ARC)
• 분류번호
• 문자코드
• 설계 항공기
• 항공기 분류번호(ACN)
• 포장 분류번호(PCN)
• 최대이륙중량(MTOW)
• 날개폭

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 공항을 짓기 전에 어떤 비행기가 얼마나 크고 무거운지 먼저 정해야 한다. 그 비행기를 기준으로 활주로 길이와 폭, 유도로 폭, 계류장 간격, 포장 두께가 정해진다. 이때 쓰는 비행기 등급 체계가 항공기 분류기준이다.

정식으로는 항공기 분류기준이란 설계 항공기의 기하 치수(날개폭, 주륜 간격)와 성능(활주 거리, 최대이륙중량)을 기준으로 항공기를 등급화하여 공항 운영면의 크기와 강도를 정하는 체계다. 국제 기준은 ICAO Annex 14(비행장)와 ICAO Doc 9157(포장 설계 매뉴얼)이 근거가 된다.

핵심 용어는 다음과 같다.

설계 항공기는 공항이 수용해야 할 가장 큰 항공기다. 계획 기간 동안 운항 빈도가 일정 수준 이상인 기종을 기준으로 선정한다.

공항 기준코드(ARC)는 ICAO가 정한 두 자리 코드다. 첫째 자리 분류번호(1~4)는 기준 활주로 길이에 따르고, 둘째 자리 문자(A~F)는 날개폭과 주륜 바깥 간격에 따른다.

항공기 분류번호(ACN)는 항공기가 특정 지반 등급의 포장에 주는 상대적 하중 영향을 나타내는 수치다. ICAO Doc 9157 방식에서는 기준 포장을 설계해 얻은 파생 단일바퀴 하중(DSWL)의 두 배를 천 kg 단위로 표시한다.

포장 분류번호(PCN)는 포장이 견딜 수 있는 하중 능력을 나타낸다. ACN과 짝으로 쓰며, 항공기의 ACN이 포장의 PCN 이하이면 해당 포장에서 운항할 수 있다.

항공기 분류방법은 보통 네 가지로 나눈다.

• 공항 기준코드 방법: 활주로 길이와 날개폭·주륜 간격을 코드로 묶는다.
• 날개폭·주륜 간격 방법: 유도로 폭, 유도로 곡선 반경, 계류장 여유폭을 정한다.
• ACN-PCN 방법: 포장의 하중 지지력과 항공기 하중 영향을 비교한다.
• 최대이륙중량 등급 방법: 항공기를 대형·중형·소형 등으로 나누어 계류장 규모와 시설 용량을 정한다.

3. 등장 배경과 필요성

초기 항공은 소형 프로펠러기가 짧은 흙 활주로에서 이착륙하는 형태였다. 제트 여객기가 등장하면서 날개폭과 최대이륙중량이 크게 늘었고, 활주로 길이와 포장 강도에 대한 요구가 함께 커졌다. 공항마다 임의로 기준을 정하면 다른 기종의 취항이 막히거나 특정 공항만 사용이 제한되는 문제가 생긴다.

이 문제를 해결하려고 국제민간항공기구(ICAO)는 항공기를 수치 기준으로 분류하고 공항 시설을 그 분류에 맞추도록 표준을 마련했다. 같은 코드를 쓰면 설계자와 운항자가 서로 같은 기준으로 대화할 수 있다. 국내에서도 이 체계를 바탕으로 비행장 설치기준을 두고 있다.

분류기준은 공항 설계의 경제성에도 직접 연결된다. 설계 기준이 필요 이상으로 크면 활주로와 계류장 면적이 늘어 공사비와 유지관리비가 증가한다. 반대로 기준이 작으면 대형기 운항이 불가능하여 공항의 역할이 줄어든다. 그래서 설계 항공기를 적정하게 고르는 일이 중요하다.