유도로 교량

왜 배우는가: 유도로 교량은 항공기가 활주로와 계류장 사이를 이동하는 유도로 위에 교량을 설치할 때 기준을 지켜야 하므로 실무 설계와 시험에서 반복해서 다뤄진다. 교량 폭, 직선부 길이, 고속탈출유도로 금지 같은 조건이 답안의 핵심 채점 요소가 된다.

출제 이력: 제128회 2교시 5번, 제120회 1교시 13번, 제96회 1교시 13번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

유도로 교량은 항공기가 지상 이동하는 유도로 구간을 교량 구조로 설치한 시설로, 정적·동적하중과 교량 폭·직선부 길이 기준을 만족해야 한다.

• 유도로 교량: 유도로 구간에 설치되는 교량 구조물
• 유도로대: 유도로를 포함하여 설정된 보호 구역
• 정적하중·동적하중: 항공기 무게에 의한 정지 하중과 주행 중 하중
• 축간거리: 항공기 앞바퀴에서 주 바퀴 중심까지의 거리
• 직선부 길이: 교량 양 끝과 교량 위가 직선이어야 하는 구간
• 고속탈출유도로: 교량에 설치하지 않는 유도로 종류
• 교량 폭: 유도로대 정지구역 폭 이상으로 확보하는 폭
• 접근로: 구조·소방차량이 대응시간 이내에 도착하도록 확보하는 길

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 비행기가 지나가는 길 위에 다리를 놓는 것이다. 활주로나 유도로는 평평하고 연속된 면이 중요한데, 계곡이나 철도·도로를 건널 때 교량이 필요해진다. 이때 교량은 일반 도로교와 다르게 항공기의 무게와 주행 특성을 견뎌야 한다.

정식 정의는 다음과 같다. 유도로 교량은 항공기의 지상 이동을 위하여 설정된 유도로 구간에 교량 구조를 두고, 해당 비행장을 이용하는 주 항공기의 정적하중과 동적하중을 지지하도록 설계한 구조물을 말한다.

정적하중은 항공기가 정지한 상태에서 교량에 가해지는 하중이다. 동적하중은 항공기가 이동하면서 발생하는 충격과 진동을 포함한 하중이다. 두 하중을 모두 지지해야 교량이 안전하다.

직선부는 항공기가 교량에 진입하기 전에 기체 중심선을 맞출 수 있도록 두는 구간이다. 직선이 짧으면 항공기가 교량 위에서 방향을 틀어야 하므로 위험이 커진다. 따라서 교량의 양 끝과 교량 위 구간은 직선이어야 한다.

유도로대는 유도로 양옆의 보호 구역이다. 교량 폭은 이 유도로대 정지구역 폭보다 작게 두지 않는다. 곡선 유도로 교량이면 여기에 추가 폭을 더한다.

3. 등장 배경과 필요성

비행장은 활주로와 계류장을 연결하는 유도로망이 필요하다. 지형이나 기존 시설 때문에 유도로를 낮은 곳이나 다른 도로 위로 통과시켜야 하는 경우가 생긴다. 이때 교량을 설치하지 않으면 유도로 연결이 끊기므로 교량이 필요하다.

비행장 운영 중에는 공사로 공항을 닫기 어렵다는 제약도 있다. 그래서 교량 설계와 시공 방식은 운항 중단을 최소화하는 방향으로 정해진다. 교량 위에서 항공기 제트분사가 다른 운송수단 이동로에 영향을 주는 문제도 함께 고려된다.

항공기는 일반 차량보다 바퀴 간격과 하중 집중이 크다. 주 항공기 축간거리는 교량 직선부 길이를 정하는 기준이 된다. 최근 대형 항공기 도입이 늘면서 교량을 처음부터 높은 등급 항공기에 맞춰 설계하는 방식이 권장된다.

직선부 길이는 주 항공기 축간거리의 2배 이상으로 하되 최소 직선 길이 기준보다 작게 두지 않고, 교량 폭은 유도로대 정지구역 폭 이상으로 확보한다. 고속탈출유도로는 교량에 두지 않는다.

관련 기준은 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」 제2장 제3절 유도로의 유도로 교량 조항이며, 설계 세부지침은 별도로 있다. 「공항시설법」 제24조는 공항시설과 비행장시설의 설치기준을 정한다.

4. 구성요소·원리·절차

유도로 교량은 항공기가 활주로와 계류장 사이를 지상 이동하는 유도로(Taxiway) 위에 놓인 교량이다. 일반 도로교와 달리 항공기 하중이 바퀴 단위로 집중되고, 교량 위 유도로대가 포장되어야 하며, 제트 분사와 소방차 접근까지 고려해야 한다. 구조 설계는 이 요구를 구성요소별로 나누어 충족시키는 방식으로 이루어진다.

표만으로는 설계 순서가 드러나지 않는다. 설계는 다음 절차로 진행한다.

• 비행장 분류기준으로 설계 항공기(주 항공기)를 정한다.
• 주 항공기의 정적하중과 동적하중을 산정하고 교량 상부구조 형식을 검토한다.
• 축간거리로 직선 구간 길이를 정하고, 교량 양 끝을 직선으로 맞춘다.
• 유도로대 정지구역 폭 기준으로 교량 폭을 정하고, 곡선이면 추가 폭을 더한다.
• 구조·소방차량 접근로와 포장 갓길을 확보한다.
• 타 운송수단 이동로와 교차하면 제트 분사 보호장치를 설치한다.

구조적으로는 교량이 폭에 비해 길이가 짧은 경우가 많아 하중이 웨브 전체에 고르게 분산되지 않는다. 따라서 일반 교량과 다른 해석 모델이 필요하다. 설계 항공기 바퀴 하중이 정하중으로 작용할 때의 하중 분배와, 제동 또는 이륙 중 수평력이 함께 작용하는 조건을 검토한다. 교량 자체 변위가 유도로 표면 평탄성을 해치지 않도록 처짐과 신축 관리도 필요하다.

유도로 교량의 설계는 주 항공기의 정적·동적하중, 축간거리, 유도로대 폭 기준을 동시에 만족시키는 것이다.

5. 관련 법령·기준·표준

유도로 교량의 기준은 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」 제2장 육상비행장 설치기준 제3절 유도로 편의 유도로 교량 조항에 있다. 같은 기준의 유도로 정의와 직선·폭 조건은 공항·비행장 설계 세부지침 유도로 장에서 상세히 다룬다. 상위 법은 「공항시설법」 제24조 시설설치기준이며, 이 조항은 활주로·착륙대·유도로 시설이 국토교통부령으로 정하는 기준에 적합할 것을 요구한다.

표의 값 중 교량 폭의 최소 수치와 직선 구간 최소 길이는 도면 수치로 제시된 것이라 본문 표에서는 기준 이름으로만 적었다. 교량 위 유도로대는 포장하고, 갓길은 완전한 지지력을 갖춰야 한다는 점도 함께 적용한다.

개정 연혁: 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」은 2022-06-21 자료에 유도로 교량 조항이 있고, 「공항·비행장시설 설계 세부지침」에도 같은 취지의 유도로 교량 조항이 있다. 상위 법인 「공항시설법」 제24조와 시행규칙 조문은 최근 개정 이력이 있으므로 시행 시점의 조문을 확인하는 것이 아니라 현행 조문으로 기준을 적용한다.