유도로

왜 배우는가: 유도로는 항공기가 활주로와 주기장 사이를 안전하게 이동하는 핵심 시설이며, 활주로 용량과 지상 안전을 좌우한다. 공항 계획·설계 문제에서 항공기 분류, 유도로대, 최소 간격과 함께 반복적으로 출제되는 개념이다.

출제 이력: 제131회 1교시 12번, 제126회 3교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

유도로(Taxiway)는 항공기가 활주로, 계류장, 주기장 사이를 지상에서 안전하고 신속하게 이동할 수 있도록 설정한 항공기 이동로이다.

• 유도로, 유도로대, 항공기 주기장 유도선, 고속탈출 유도로
• 비행장 분류기준, 주륜외곽의 폭(OMGWS), 최소 정지구역
• 주기어 외측 바퀴 간격, 유도로 곡선부, 유도로 교차점
• Taxiway, Taxiway strip

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 유도로는 공항 안의 도로다. 활주로에 내린 비행기가 활주로를 빠져나와 게이트로 가고, 출발하는 비행기가 게이트에서 활주로 끝까지 가는 길이다. 항공기는 자동차보다 크고 바퀴 간격이 넓으므로 길을 넓고 곧게 설계해야 한다.

정식 정의는 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」에 따른다. 유도로는 항공기의 지상이동 및 비행장의 각 지점을 이동할 수 있도록 설정된 항공기 이동로이며, 항공기 주기장 유도선, 계류장 유도로, 고속탈출 유도로, 헬리콥터 지상 유도로를 포함한다.

핵심 용어는 다음과 같다.

유도로(Taxiway): 항공기의 지상이동 경로다. 활주로와 계류장을 연결한다.

고속탈출 유도로(Rapid exit taxiway): 착륙 항공기가 활주로에서 빠르게 이탈하도록 활주로에 예각으로 연결된 유도로다. 활주로 점유시간을 줄인다.

항공기 주기장 유도선(Aircraft stand taxilane): 계류장의 일부로, 항공기가 주기장으로 들어가고 나오는 데만 쓰는 유도로다.

계류장 유도로(Apron taxiway): 계류장 안에서 항공기가 계류장을 가로지르거나 주기장 유도선에 접근하도록 만든 유도로다.

유도로대(Taxiway strip): 유도로를 포함하여 설정한 구역이다. 유도로에서 벗어난 항공기의 손상을 줄이기 위한 여유 공간이다.

유도로 교차점(Taxiway intersection): 둘 이상의 유도로가 만나는 부분이다.

유도로 설계의 기본 기준은 주기어 외측 바퀴와 유도로 가장자리 사이의 간격이다. 조종사가 유도로 중심선 표지 위에 있다고 가정할 때, 이 간격이 설계기준 이상이어야 한다. 이 간격은 비행장 분류기준에 따라 정한다.

3. 등장 배경과 필요성

항공기 운항이 늘면서 활주로만으로는 지상 이동을 감당하기 어려워졌다. 활주로에 항공기가 머무는 시간이 길어지면 이착륙 횟수가 줄고, 활주로 용量이 떨어진다. 그래서 활주로와 주기장을 빠르게 연결하는 유도로가 필요해졌다.

특히 고속탈출 유도로는 활주로 점유시간을 줄여 용량을 높이는 대표 시설이다. 착륙 항공기가 감속 후 바로 빠져나갈 수 있으면 다음 항공기가 착륙할 수 있다. 공항 용량 증대와 직접 연결되는 이유다.

또 대형 항공기가 많아지면서 유도로 폭과 곡선 반경, 교량 설계가 중요해졌다. 항공기 바퀴가 유도로를 벗어나면 지반 손상과 활주 사고가 생길 수 있다. 따라서 유도로는 이동 효율과 안전을 함께 만족해야 하는 시설로 발전했다.

국내에서는 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」 제2장 육상비행장 설치기준의 유도로 절에서 설치 요건을 정한다. 설계 세부 내용은 「공항·비행장시설 설계 세부지침」에 나온다. 기준은 항공기 분류에 따라 달라지므로, 유도로 설계는 항공기 분류기준을 먼저 확인하는 것에서 시작한다.

4. 구성요소·원리·절차

유도로(Taxiway)는 활주로, 계류장, 주기장을 잇는 항공기 지상이동 통로다. 구성요소는 유도로 본선, 유도로 교차점, 고속탈출유도로, 계류장 유도로, 항공기 주기장 유도선으로 나뉜다. 설계의 기본 원리는 유도로 중심선을 따라 항공기 주기어 외측 바퀴가 유도로 가장자리 안쪽에 머무르도록 간격을 확보하는 것이다. 이 간격을 확보하지 못하면 항공기가 유도로를 벗어나 지반이 약한 구역에 들어가거나 지장물과 충돌할 위험이 커진다.

고속탈출유도로는 착륙 항공기가 활주로를 신속히 이탈하도록 한다. 활주로 점유시간을 줄여 활주로 용량을 높이는 기능을 한다. 일반적으로 활주로 방향에 대해 예각으로 연결한다.

원리 측면에서 유도로 곡선부는 방향 변화 횟수를 줄이고 변화각을 작게 하며 완만하게 설계한다. 곡선 반경은 대상 항공기의 조종성능과 일반 주행속도에 맞춘다. 곡선부가 예각이거나 바퀴를 유도로 내에 두기 어려우면 유도로를 확장해 최소 간격을 다시 확보한다.

설계 절차는 다음과 같다.

• 대상 항공기의 분류기준(분류번호와 분류문자)을 정한다.
• 분류기준에 따라 유도로 폭, 대상 항공기 주기어 외측 간격, 정지구역 폭을 결정한다.
• 활주로 접속점과 교차점에 유도로 확장부를 배치한다.
• 곡선부의 반경과 각도를 정하고 간격을 재검토한다.
• 고속탈출유도로의 위치와 각도를 정한다.
• 유도로 교량이 필요하면 직선 구간 길이, 폭, 하중 조건을 확인한다.
• 계류장 유도로와 주기장 유도선의 연계를 검토한다.

유도로 중심선 간격 관련 식은 다음과 같이 쓴다.

$W_{clear} = W_{strip} - \frac{W_{MGW}}{2} \ge C_{min}$

여기서 W_{clear}는 주기어 외측 바퀴와 유도로 가장자리 사이 간격(m), W_{strip}은 유도로 폭(m), W_{MGW}는 주륜외곽의 폭(m), C_{min}은 기준 최소 간격(m)이다. 식은 설계 개념을 보이기 위한 것이며 기준 간격값은 5절 표를 따른다.

도식은 설계 판단 흐름을 보인다.

5. 관련 법령·기준·표준

유도로 설계기준은 「공항·비행장시설 및 이착륙장 설치기준」 제2장 육상비행장 설치기준 제3절 유도로(Taxiways)에 있다. 기준은 유도로 간격, 곡선부, 교차점 확장, 교량 등을 규정한다. 기준 적용의 출발점은 제4조의 비행장 분류기준이다. 분류기준은 분류요소 1(분류번호, 최소이륙거리 기준)과 분류요소 2(분류문자, 주 날개폭 기준)로 구성된다.

기준의 핵심 조건은 다음과 같다. 유도로 설치 시 대상 항공기 조종사가 유도로 중심선 표지 위에 있을 때 주기어 외측 바퀴와 유도로 가장자리 간격이 기준값 이상이어야 한다. 곡선부에서도 같은 간격이 규정값 이하로 줄지 않도록 한다. 교차점과 접합점에는 최소 간격을 확보하기 위해 유도로 확장부를 둔다. 확장부 설치는 제32조에서 규정한다.

주기어 외측 바퀴와 유도로 가장자리 간격 기준 이상(제29조)

유도로 교량 직선 부분 길이 주 항공기 축간거리의 2배 이상(제37조)

유도로 기준 수치는 아래 표로 모은다.