GPWS, Ground Proximity Warning System, 지상 접근 경보장치, 대지 접근 경보 장치

 

Ground Proximity Warning System | 지상접근경보장치

 

1. 개요

비행기가 지상에 접근할때 알람을 울려주는 장치. 착륙시에 기계음으로 고도를 말해주거나, 여러 안내를 하는 것들이 바로 GPWS에서 내는 소리다. 항공기가 착륙할 때 꼬리 부분이 지상과 더 가깝다는 점에서 항공기의 꼬리 밑부분에 설치한다.

초기 GPWS는 항공기가 지상을 향해 전파를 쏘고, 그것이 반사되어 되돌아오는 데 걸리는 시간을 계산하여 지상으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 피트 단위로 불러준다. 설명 영상(영어) 최근의 EGPWS(Enhanced GPWS/TAWS)는 GPS와 전세계 지형데이터의 연동을 통한 현재 위치 및 진로의 지형 파악으로 전파고도계가 미리 감지하지 못하는 산같은 급격한 지형변화에도 선제적으로 알람을 날려줄 수 있도록 기능이 개선되었다.

거의 모든 GPWS 경고음은 남성의 목소리로 나온다. 예전에는 파일럿의 대부분이 남성이었기에 구별이 잘된다는 이유로 여성 목소리가 사용되기도 했지만, 연구 결과 청자의 성별과 관계없이 남성의 목소리가 좀 더 사람을 주목시키는 효과가 있다 하여 현재는 남성의 목소리로 다 바뀌었다.

상술한 이유로 인해 GPWS 목소리는 민항기에선 주로 남성 목소리를, 군용기에서는 주로 여성 목소리가 사용되는 경우가 많다.

색깔로 지형과 얼마나 근접해있는지 알려주는게 EGPWS의 기능 중 하나.

대지접근 경보장치(對地接近警報裝置, ground proximity warning system, GPWS)는 항공기의 안전운항을 위한 항공전자장비의 한가지로서 항공기가 지표 및 산악등의 지형에 접근할 경우 점멸등과 인공음성으로 조종사에게 이상접근을 경고하는 장치이다. 다르게는 지상접근경보장치라고도 부른다.

이 장치는 조종사의 판단없이 항공기가 지상에 접근했을 경우, 조종사에게 경보하는 장치로서 고도계(Altimeter)의 대지로부터 고도/기압 변화에 의한 승강율, 이착륙 형태, 글라이드슬로프의 편차 정보에 근거해서 항공기가 지표에 접근했을 경우에 경고등과 음성에 의한 경보를 제공한다.

경보는 회피 조작을 수행한 후 항공기가 위험한 상태로부터 벗어날 때까지 지속되며 스위치등으로 끌 수 없도록 되어 있다.

그러나 GPWS는 다른 경보 장치와 달리 경보의 작동이 직접 조종사에 의한 항공기의 기동과 결합되기 위해 통상의 운항 중이거나 진입 착륙 때는 경보를 제공하지 않게 설계되고 있다.

이 장치는 1975년 미국 연방 항공국(FAA)에 의하여 미국을 운항하는 민간항공기에 설치되도록 의무화 되면서 세계적으로 사용이 일반화되었다. 경보를 발하는 조건은 다음과 같다.

1. 산에 다가갈 경우 등 지표에의 접근율이 비정상적으로 커졌을 때
2. 절대고도 2,500피트(약 760m) 이하에서 강하율이 지나치게 클 때
3. 이륙 후 안전한 절대고도 약 700피트(약 210m)에 이르기 이전에 강하를 시작했을 때
4. 플랩(flap)과 착륙장치가 착륙자세가 아닌데도 절대고도가 비정상적으로 낮아진 경우
5. 계기착륙 때, 글라이드 슬로프보다 아래로 들어가 일정한 수치에서 빗나갔을 때

위와 같은 각각의 경우에 대응한 경보를 일반적으로 컴퓨터로 합성한 인공음성 및 점멸등으로 알려주도록 되어있다.

근래에는 지형레이다(영어 : Altitude Radar) 및 GPS 등을 조합하여 운항중이 항공기의 정확한 위치를 얻어내는 한편 지리 정보 시스템(영어 : geographic information system)과 함께 운용하여 종래의 것에 비해 더 빠르게 경고를 제공하고, 화면 표시에 의한 경고와 정보가 주어지는 개량 GPWS(enhanced GPWS, EGPWS)도 있다.

 

2. 종류

울리는데는 여러 이유가 있으며, 울리는 경고음의 종류도 장비에 따라 다양하기 때문에 대표적인 경고를 아래에 나오는 표에 정리한 것이다. 이 경고음들은 기본적으로 상황이 개선될 때까지 계속 반복된다.

경고 유형	경고음
지나친 하강율	"SINK RATE"
지형물에 지나치게 가깝게 접근	"TERRAIN"
건물/건축물에 지나치게 접근	"OBSTACLE
이륙, 또는 복행 직후 상승이 멈추면서 고도가 갑자기 내려감	"DON'T SINK"
지상지형에 대해 고도의 여유가 없을 때	"TOO LOW - TERRAIN"
고도가 너무 낮은데 착륙장치가 나오지 않았을때	"TOO LOW - GEAR"
고도가 너무 낮은데 플랩이 전개되지 않은 경우	"TOO LOW - FLAPS"
계기착륙시 글라이드슬로프(glideslope) 경로를 이탈 또는 밑을 통과	"GLIDESLOPE"
과도한 선회각	"BANK ANGLE"
윈드시어 감지	"(bee- Beep!)WINDSHEAR"
고 어라운드 해야함	"GO AROUND"
2번의 경고 이후에도 고도가 계속 떨어지거나 비행기가 땅과 너무 가까울 때	Whoop Whoop Pull Up!
[ GPWS 오토 콜아웃 ]
지면 으로 부터 2500FT	TWENTY FIVE HUNDRED / TWO THOUSAND FIVE HUNDRED
지면 으로 부터 2000FT	TWO THOUSAND
지면 으로 부터 1000FT	ONE THOUSAND
지면 으로 부터 500FT	FIVE HUNDRED
지면 으로 부터 400FT	FOUR HUNDRED
지면 으로 부터 300FT	THREE HUNDRED
지면 으로 부터 200FT	TWO HUNDRED
지면 으로 부터 100FT	ONE HUNDRED
지면 으로 부터 90FT	NINETY
지면 으로 부터 80FT	EIGHTY
지면 으로 부터 70FT	SEVENTY
지면 으로 부터 60FT	SIXTY
지면 으로 부터 50FT	FIFTY
지면 으로 부터 40FT	FOURTY
지면 으로 부터 30FT	THIRTY
지면 으로 부터 20FT	TWENTY
지면 으로 부터 10FT	TEN
지면 으로 부터 05FT	FIVE
결심고도 까지 100FT	APPROACHING MINIMUMS / HUNDRED ABOVE
결심고도 도달	MINIMUM(S) / DECISION HEIGHT

이 중 Whoop Whoop Pull Up!은 지면에 박거나 상황이 개선될 때까지 계속 울린다. 여기에서 한번 들어볼 수 있다. 여기선 SINK RATE 경고 후 WHOOP WHOOP PULL UP 경고음이 5번 나온뒤 녹음이 끊긴다. 단 PULL UP 경고가 울린다고 해서 무조건 추락하는 건 아니다.

전투기같은 경우는 민항기와는 다르게 저공에서 자동으로 장애물을 회피하거나, 자동 고도회복기능을 탑재하기도 한다. 일례로 2016년 5월 5일 군용 GPWS(Auto-GCAS)가 장착된 F-16이 훈련중 8.7g의 High-G기동 후 G-LOC으로 인해 조종사가 실신하여 음속에 가까운 속도로 땅으로 돌진하던 도중 시스템이 자동으로 기수를 들어 조종사를 살린 일도 있다.

물론 정상적인 착륙절차 중에 당연히 지면에 근접했다고 경고를 울리지는 않는다. 위의 표를 봐서 알겠지만, 경고가 나오는 조건은 간단하게 말해서 플랩을 내리지 않았거나, 랜딩 기어를 내리지 않았거나, 너무 빨리 하강할 때 울린다. 착륙절차 중에는 당연히 기어도 내리고 플랩도 내리고 하강속도도 일정하기 때문에 경고 조건에 도달하지 않아 경고가 울리지 않는다. 이 조건의 맹점은 설령 비행기를 산으로 몬다고 하더라도 플랩 내리고 기어 내리면 GPWS 경고가 울리지 않을 수 있다는 것.

마지막 PULL UP을 들을 새도 없이 추락하는 경우도 있다. 동체가 뒤집히는 등의 비정상적인 자세로 추락해서 전파고도계가 고도를 제대로 감지하지 못하는 경우가 있다. 따라서 시야가 확보가 안되거나 현재 위치감각을 잃은 상황이라면 전조경고인 지형 경고가 울린다면 반드시 상승해야 한다.

일반적 착륙절차 중에는 활주로 고도와 항공기 고도의 차이를 불러준다. 조종사보고 "지금 땅에서 이만큼 떠 있으니 활주로 안 보이면 알아서 다시 떠라" 의 의미. 처음엔 좀 띄엄띄엄 불러주다가 50피트 이하에서는 10피트 단위로 불러준다. 보통 2,500ft에서 시작하며 이후 1,000ft, 500ft, 400ft, ... 100 above, 200ft, 100ft, 50ft, 40ft, 30ft, 20ft, 10ft 이렇게 불러주는 듯. 5ft도 불러주는 것도 있다. GPWS 설정에 따라 다르다. 그리고 대략 200ft 경 착륙결심고도에 도달하면 "Approaching minimum" 또는 "Minimums, minimums"라고 불러준다. 이때 파일럿은 착륙을 할지 복행을 할지 결정해야한다. 아무 문제 없으면 그냥 착륙하는 거고(Continue 결정), 활주로가 보이지 않는 등의 문제가 있다면 바로 복행(Go around)해야 한다. 이때 활주로가 보이지 않는 상황임에도 착륙을 시도했다가 일어난 사고로 대한항공 801편 추락 사고와 폴란드 공군 Tu-154 추락사고 등이 있는데, 전자는 탑승객의 대부분이 사망했으며 후자는 탑승객 전부가 사망했다.

에어버스 기종의 경우는 착륙중 터치다운 무렵에 간혹 출력을 줄이라는 "RETARD"가 반복해서 울리는 경우도 있다. 착륙시 터치다운 직전에 엔진 스로틀을 idle 상태로 후퇴시키라는 뜻이다. 반대는 Advance. 이건 스로틀을 당기기 전까지 계속 울린다. 이 경보음에 대해 유독 일반인들이 예민한 관심을 보이는 경우가 많은데, 보통 retard라고 하면 정박아, 또는 병신 정도의 의미로 흔히 쓰이기 때문이다. 현직 조종사가 본인 브이로그에 두번째 뜻이 '저능아'라는 의미라 흥미롭다는 내용으로 RETARD를 언급했는데 댓글에 수많은 시청자들이 RETARD 어원의 유래를 달아줬다고 한다

하늘에 떠 있는 항공기의 공중충돌을 방지하기 위한 장치로는 TCAS가 있으며, 비행중 공중충돌 확률이 발생하면 각 항공기의 TCAS 경보가 자동으로 작동되며, A의 항공기는 엔진출력을 올려 상승하고 B의 항공기는 반대로 엔진출력을 낮춰 하강하게 된다. 엄밀히 말하자면 TCAS는 충돌방지 경보이고, 절차는 수동이다. 자동조종과는 다르다.

 

3. 추가 설명

사고방지의 일등공신 역할을 한 지상접근경보장치(GPWS)이란 어떤 장치인가?

미국연방항공청(FAA)은 운항중인 항공기가 조종사도 모르는 사이에 지표나 산악지대에 충돌하는 사고 CFIT(Controlled Flight Into Terrain)를 방지하기 위해 1975년 12월 美국적의 민간대형기에 GPWS를 의무적으로 장치하도록 했다.

현재 우리나라에서도 항공법시행규칙에 GPWS를 의무적으로 장치하도록 명시돼있다.

GPWS는 1개의 컴퓨터와 경보기로 구성돼있어, 컴퓨터에는 전파고도계의 고도, 상승 혹은 하강에 의한 기압고도의 변화율, 착륙장치 및 플랩(flap)의 오르내림, 계량기착륙에 있어서의 글라이드 슬로프(Glide Slope)로부터의 편차정보가 들어간다. 컴퓨터가 이들 정보를 바탕으로 항공기가 지표에 이상접근하고 있다고 판단했을 경우는, 조종실에서 적색 경보등이 점멸함과 동시에 음성에 의한 경보를 내도록 돼있다.

음성경보는 2단계에 걸쳐있다. 조종사에게 지표충돌 위험성과 그 원인을 알리는 “싱크·레이트(Sink Rate=강하율)”, “터레인( Terrain=지형에 주의하라!), 돈싱크(Don't sink=(강하하 지 마라!)”등의 경고음과 함께 그래도 지표충돌 위험성이 높아지면 웁웁(Woop Woop)하는 경보음과 “풀업(Pull Up=급상승하라!)·”라는 음성지시가 나온다.

조종사는 경고음이 울리면 즉시 엔진의 추력을 높이고 기수를 최대한 올려 충돌을 회피해야 한다. 또, 일단 울리기 시작한 경보음은 회피(回避)조작을 수행하고 나서 항공기가 위험한 상태로부터 벗어날 때까지 계속되며 스위치를 끌 수 없도록 되어 있다.

GPWS는 다른 경보장치와 달리 경보가 울리면 조종사가 조건반사적으로 기수를 올리게 되므로, 통상 운항이나, 진입착륙에 즈음해서는 경보를 발하지 않도록 설계돼있다.

GPWS는 다음 상황에 처한 경우에 경보를 발하도록 돼있다.

▲절대고도 2,500ft(약760m)이하에서 강하율이 지나치게 클 때

▲절대고도 2,500ft 이하에서 산악 또는 지표로 비정상적으로 접근할 때

▲이륙후 착륙장치를 접은 후 안전고도 700ft(약 210m)에 달하기 전에 급강하하기 시작

▲착륙자세를 취하지 않았는데도 플랩(flap) 및 착륙장치가 비정상적으로 낮아지는 경우

▲ILS(계기착륙)에 의한 착륙진입시, 글라이드슬로프(Glide Slope)보다 아래쪽으로 일정 수치이상 빗나갔을 때

위와 같은 각각의 경우에 대응한 경보를 일반적으로 컴퓨터로 합성한 인공음성 및 점멸등으로 알려주도록 되어있다. 근래에는 지형레이더(Altitude Radar) 및 GPS등을 조합하여 운항중이 항공기의 정확한 위치를 얻어내는 한편 지리정보시스템(Geographic Information System)과 함께 운용하여 종전에 비해 더 빠르게 경고를 제공하고, 액정화면에 표시되면서 아울러 경고를 발하는 개량GPWS(enhanced GPWS, EGPWS)도 있다.

모드	상황	주의(Aural Alert)	경고(Aural Warning)
1	지나친 하강율	"SINKRATE"	"PULL UP"
2	지형물에 지나치게 가깝게 접근	"TERRAIN"	"PULL UP"
3	이륙, 또는 착륙복행 직후 상승이 멈추면서 고도가 갑자기 내려감	"DON'T SINK"	(no warning)
4	지상지형에 대해 고도의 여유가 없을 때	"TOO LOW-GEAR"	"TOO LOW-TERRAIN"
5	계기착륙(ILS)시 글라이드슬로프(glideslope) 밑을 통과	"GLIDESLOPE"	"GLIDESLOPE"(1)
6	경사각(Bank Angle Protection)	"BANK ANGLE"	(no warning)
7	윈드쉬어(Windshear protection)	"WINDSHEAR"	(no warning)

이 장치는 전파고도계와 연동해 산악지대나 지표 등에 가까이 접근하면, 처음에는‘터레인’(Terrain=지형에 주의하라!)이라는 음성경보를 연속적으로 발하다가, 그래도 멈추지 않으면 경보음과 함께‘풀업'(Pull Up=급상승하라!)이라는 음성경보가 울리면서 위험상태로부터 탈출하도록 독촉한다.

 

4. 부연 설명

1) 대체 이게 뭐하는거냐?

먼저 이게 뭐의 약자인지는 알아야겠지? GPWS : Ground Proximity Warning System, 내지는 EGPWS : Enhanced GPWS . TAWS(Terrain Awareness Warning System)의 일종이야. 요 두개는 서로 달라서 있다가 핥아..아니 훑어 보겠지만, 기본적으론 정상 운항중인 항공기가 지형지물에 이유없이 근접해가고 있을때, 충돌전 여유를 두고 조종사에게 경고를 해주는 시스템이야.

이 (E)GPWS는 항공기의 각기 다른 시스템들과 연결이 되어있어서, 단순히 이유없이 지형지물에 근접한 비행을 할때뿐만 아니라 바퀴나 플랩을 내리는걸 까먹고 착륙을 시도할 경우 공항근처에 가지도 않았는데 착륙을 시도할경우, 혹은 Windshear로 인한 지상근접 상황에서도 미리 경고를 줌으로서 미리 지상과의 충돌을 방지해주는 시스템이야.

2) 왜 필요한거야?

항공기 항법 기술과 시스템이 발전되면서부터, "계기비행" 이라는 (계기판만을 의존하며 비행하는) 큰 획을 긋게 되었지만, 밖이 보이질 않는 구름속 상황이라던가, 비, 안개로 인한 저 시정 상태, 혹은 야간 비행중 "멀쩡히" 운항하는 항공기를 조종사가 의도없이 지상과 충돌하게 되는 사고가 빈번해졌어.

CFIT (Controlled flight into terrain) 이라고도 하는데 원인은 대부분 Human Error야. 즉 조종사의 판단미스나, 스트레스, 피로등으로 인한 착각등으로 항공기가 활주로가 아닌 땅을 향해 내려가고있다는 사실을 인지하지 못한체 사고가 나는 경우가 대부분이야. 심한경우는 경고음이 울려퍼져도 기계보다 인간의 "감"을 더 신뢰해 버려 무시하다가 사고가 나는 경우도 있어. 이 CFIT에 관련한 사고들은 수도없이 많아. 처음 이 CFIT방지 차원에서 만들어진게 GPWS이고, 한층 계량되서 나온게 EGPWS야

잘 아는 머한항공의 괌사고가 그 CFIT의 대표적인 예

조종사가 비정밀 접근중 지상과 근접하다는 사실을 뒤늦게서야 깨닫고 복행하다가 일어난 사고인데, 결론적으론 처음 경고를 듣고도 즉각적으로 대응을 하지 않아 일어난 사고였어. 그 사고의 주요 간접원인으로는,

. 비정밀 접근중 Glideslope작동여부의 혼동 (정밀접근에서만 필요함, 당시 괌공항의 정비문제로 False Signal 보냄),

. Constant descent 가 아닌 Step descent (계단식으로 내려가는 법: 거리와 고도지시계를 혼동해 샛팅하면 ㄷㄷㄷ - 결과적으로 이 사고에서 공항활주로 위치와 거리정보 혼동함)

. GPWS 경고음을 들었어도 즉각 대응하지 않은점등이야 (NTSB의 보고서에 의하면 몇초만 더 일찍 과감하게 대응조작에 들어갔다면 충돌은 피할수 있었을 거라네)

이건 NTSB가 항공기 블랙박스자료를 근거로 만들어논 프로파일인데 시간대로 본 조종사들간의 대화와 옆에서 본 항공기의 위치, 항적, 충돌한 니미츠 산의 위치 그리고 파란선으로 표시한 GPWS 경고음을 볼수있어.

계단식으로 내려가다가 계기판에 나온 거리정보가 공항활주로 위치로 착각한것도 있고, 잘못된 Glideslope 정보를 기장이 보고따라 내려간 흔적도 볼수있으며 결과적으로, 처음 Minimum콜이 나오고 비정밀 접근에서는 즉각적인 복행이 절차이지만 결국 10초 정도의 시간이 흘러간 뒤에야 복행조작에 들어간걸 볼수있어.. 이미 그 상황에서는 항공기의 관성으로 인해 기수를 들어올리는데 여유고도가 충분치 않아 충돌을 피할수 없었어.

암튼 이 처럼 GPWS는 조종사들에게 의도치 않은 지상근접시 필요한 경고를 줘..대충 이 시스템이 개발된 배경과 목적에는 감이 오지??

3) GPWS와 EGPW의 차이점

a) GPWS

아주 간단하게 항공기의 Radio Altimeter 라는 시스템을 이용해서 (항공기와 지상으로부터의 고도를 보여줌: 보통 2500피트 부터 표시됨), 의도없이 지상과 근접될때 필요한 경고를 줘. 쉽게 말하면 기계가 항공기의 "밑"을 내려다보며 작동되는 시스템이야

b) EGPWS

90년대 중반쯤 개발되어진건데, 한층 업그래이 되었어. 먼저 GPWS 와는 달리 이건 항공기의 "밑" 뿐만 아니라 "전방"을 스켄하게 되는데 예를 들어 항공기가 자기의 고도보다 높은 산을 향해 비행하고 있을때, 근접해 지면 경고를 줄수도 있어. 그뿐만 아니라 EGPWS는 Radio Altimeter외에도 항공기의 GPS, INS/IRS 등을 이용한 정확한 위치정보, 그리고 Terrain Database 라는 지상지형/지물등의 정보를 이용해 조종실의 Navigation Display에 영상으로 보여주기도 해. 어디 그 뿐이랴

항공기의 랜딩기어, 플랩, 거리정보, 강하율 등을 모니터 해서 착륙모드가 아닌때에 지상과 근접한다던지, 접근시 제한치 이상으로 강하율이 높다던가 할때에도 필요한 경고를 주게되어있어.

4) 그럼 이거 어떤원리로 작동되는거냐

위에서 잠시 봤듯이, EGPWS는 고도 측정기와 GPS, 그리고 저장된 Terrain Database를 가지고 항공기의 예상경로를 파악해 각종 관련된 경고를 해주게 되는데 7개의 모드를 가지고 그 경고매세지의 내용이 달라져

Mode 1: Excessive Descent Rate Alert/Warning: 과도한 강하율

Radio Altimeter를 이용해서 착륙준비를 마친 항공기가 활주로에 근접해 있을때 (정확한 거리는 기억이 안난다 미안) 강하율이 분당 1000피트가 넘어가면 나오는 매세지들이야. 이 매세지는 사실 랜딩바로 직전에 조금만 부주의 해도 발생할수 있어. 즉각적으로 대응하며 강하율을 안정시키면 문제없지만, 무시하거나 인지하지 못한상태에서 그대로 계속 내려가면 좋지않은 결과를 초래할수있어.

전에 센프란에서 내리다가 꽁지긁고 넘어진 거기회사 사고에도 보면 예상치 않게 ILS가 작동되지않아서 시계비행으로 내려오다가 고도가 높은것을 알고 처음부터 FLCH라는 모드로 비행기를 강하시키면서부터 일어났어.

FLCH모드는 항공기를 가장빨리 원하는 고도에 도달하게 해주는 모드인데 접근시에는 높은 강하율 때문에 잘 쓰지않아. 모든 보잉기는 이 FLCH모드에선 자동추력장치가 전혀작동하지 않는 상태가 되기때문에 조종사가 속도를 봐가며 출력을 조절해 주어야 하나 그러지 못했고 높은 강하율에 속도가 줄어 (조종사가 인지하지못함) 실속으로 인해 복행에 필요한 양력을 얻지못해 일어난 사고였어.

정말 하마터면 대 참사로 이어갈뻔 했던 사건이었다 ㄷ ㄷ

Mode 2: Excessive Closure Rate of Terrain: 지형과의 과도한 근접율

GPS와 Radio Altimeter, Terrain database를 이용해서 전방의 비행경로 예측 및 근접율이 일정비율을 초과하면 나와

Mode 3: Altitude Loss After Takeoff: 이륙후 고도가 떨어질때

여기선 시스템이 항공기의 이륙이나 Missed Approach직후 상승률, 랜딩기어, 플랩등을 모니터 하는데, 이것들이 랜딩모드가 아닐때..항공기가 올라가야 하는 상황에서 반대로 내려가게 되면 (일정고도 상실후) 메세지가 나오게 되어있어

Mode 4: Unsafe Terrain Clearance

여기선 시스템이 항공기의 랜딩기어, 플랩, 속도, 지표고도등을 모니터 하는데 일정속도 이하에서 공황 활주로에 근접했을시 랜딩기어나 플랩이 착륙을 위해 내려오지 않았다면 Too Low Gear, Too Low Flap 이라는 메세지가 나오는거구, 활주로와 일정거리가 떨어져 있다면 Too Low Terrain이 나오게 되는거야.

이 모드는 단순히 조종사가 착륙접근을 하는데 바퀴나 플랩을 내리는걸 까먹었을때도 나오지만 내릴려면 아직 멀었는데..착륙하려는(?) 기체움직임이 있을때도 나와서 CFIT예방에도 도움을 줘

Mode 5: Excessive Glideslope Deviation: ILS접근시 지나친 강하율

이건 단순히 게이들도 어디서 들어봤을 ILS 접근시 강하각을 제시해주는 Glideslope에서 범위이상으로 벗어났을때 매세지를 주는거야. 통상 2.5~3.25도 범위내의 각도로 내려오는데 3도가 가장 이상적이야.

비 이상적으로 큰 강하율은 Unstablized approach의 주 요인이고 지형과 근접할 착륙시에는 안전치 않다고 할수있어. 메세지를 받자마자 즉각적으로 수정해야해

Mode 6: Advisory Callouts

여기선 항공기가 내릴때 조종사에게 Situational Awareness를 위해 나오는 자동 콜아웃을 말해. 이건 항공기 제작사마다 나오게 되는 콜 아웃시기, 기준이 좀 달라. 목소리톤부터, (보잉은 젊은 아재, 에어버스는 나이들은 아재 etc) 여자 음성이 나오는 항공기도 있다..켁!

Mode6 첫째짤 보면 위 괌사고 프로파일에 줄쳐논 콜아웃이랑 비슷하지? 조종사가 세팅해논 접근절차 미니멈에 도달했다는 뜻이야. 이 콜을 들은 후 활주로가 보이면 착륙, 안보이면 그 즉시 멍때리지말고 복행 해야해.

그 다음짤은 선회시 그 각도가 필요이상 넘어가면 나오는 메세지야. 에어버스는 일정parameter 을 벗어날수 없다는데 이런 콜아웃이 나오는지는 모르겠다.

Mode 7: Windshear Detection(돌풍?? ㅆㅂ 모르겠다 어찌 번역되는지 ㅋㅋ)

보통 웬만한 시스템이 갖추어져있는 항공기에는 Predictive Windshear (예상) 그리고 Reactive Windshear (현재) 이렇게 두개가 측정되는데 전자는 항공기의 기상레이더를 이용해서 windshear가 예측이 되는거고, 후장은 아니..후자는 이 EGPWS를 이용해서 (ADC와 (Air Data Computer) 고도측정계의 Interface) 현재 Windshear가 있다는걸 알려줘

5) 메세지가 뜨면 어찌해야 하냐

즉각적으로 대응해야해. 항공기 제작사마다, 회사마다 Escape Manoeuvre 절차가 있어. 보잉에선 절차대로 복행해도 지면충돌과 근접하다면 stick shaker (실속에 임박했음을 알려주는 장치..조종간이 존나게 부르르 떨림)가 작동될때까지 기수를 올리라고도 해. 최악의 경우이겠지만 말야.

 

4. 사례

2010년 10월26일 오후 1시40분경, 승객·승무원 57명을 싣고 홋카이도(北海道) 아사히카와(旭川)市 동쪽 약30킬로미터 부근 상공 2,100미터에서 착륙을 위해 하강자세를 취하고 있던 에어닛퐁(EL) 소속 EL325편(B737-800) 조종실에 항공기가 지표를 향해 이상접근하고 있다는 것을 알리는 경보음이 요란스럽게울렸다. 조종사는 조건반사적으로 기수를 올리면서 급상승 조치를 취해 무사히 산악지대를 넘었고 다행히 부상자는 없었다.

현장은 홋카이도 중앙지대에 험준한 화산群으로 둘러싸인 다이세쓰산(大雪山) 산악지대로 일대는 해발 2000미터를 넘는 봉우리만도 7개가 널려있는 곳이다. 당시 조종사는 관제사의 지시에 따라서 강하 중에 있었다. 일본 운수안전위원회는 즉각 조사에 들어갔다. 동 기의 디지털비행데이터기록 장치와 교신기록을 분석하고, 관제사의 지시가 적절했는지 등을 조사한다.

동 항공기는 당초 점차 고도를 내리면서 아사히가와공항(AKJ) 상공을 지나 20km 지점에 위치한 산악지대에서 오른쪽으로 선회하여 다시 공항으로 되돌아와서 착륙하는 코스를 밟고 있었다. 그러나 공항상공 3,078m를 비행하던 중, 삿포로 항공교통관제부 관제사는 1,524m까지 하강하라는 지시를 내렸고, 이에 따라 조종사는 계기비행모드로 돌려서 하강하는 과정에서 2,133m까지 내려가는 바람에 산악지표까지 불과 520m를 남긴 지점까지 접근하게 됐다.

바로 이때 대지접근경보장치(GPWS)가 작동해 경보음이 울리기 시작했고 조종사는 서둘러 기수를 올려 3,048m까지 급상승해 가까스로 충돌사고를 면했다. 바로 눈앞에 다이세쓰산(大雪山)을 겨우 비켜나간 것이다. GPWS가 아니었다면 대형충돌사고로 이어질 뻔 헸다.

아사이카와 (준)사고기의 CVR에는 다음과 같이 녹음돼 있었다고 전한다.

2010년 10월 26일

18시56분

14초(GPWS ) SINK RATE (강하율에 주의! 경보음)

15~16초(GPWS) WHOOP WHOOP (웁웁=경보음)

17초(GPWS) PULL UP (급상승하라!=음성)

18초(GPWS) WHOOP WHOOP (경보음)

19초(GPWS) PULL UP (급상승하라!=음성)

20초(GPWS) WHOOP WHOOP (경보음)

21초(GPWS) PULL UP (CAP)……

22초(GPWS) WHOOP WHOOP (경보음)

23초(GPWS) PULL UP (최초의 충격음)

24초(GPWS) WHOOP WHOOP (경보음)

25초(GPWS) PULL UP (급상승하라!)

26초 (충격음)

27초

28초(전원이 나감에 따라 녹음 정지)

1985년8월12일, 저녁 JL123편(747SR-46)이 오스타카야마(御巢鷹山)에 추락해, 520명의 생명을 앗아간 사고기의 CVR(Cockpit Voice Recorder, 조종실음성기록장치)에도, 추락순간까지 “풀업(Pull-Up)하라!”는 음성경보와 함께 경보음이 계속 울리고 있었다.

 

5 차이점

GPWS와 EGPWS를 항공기는 뿌리부터 먼 길을 걸어 왔으며 불리한 조건에서도 조종사의 감각을 넓히고 항공기의 안전성을 높이기 위해 더 많은 기술이 도입되었습니다. 이러한 기술 중 두 가지는 GPWS (Ground Proximity Warning System) 및 EGPWS (Enhanced GPWS)입니다. 이미 이 두 시스템의 이름에서 추측 했으므로 EGPWS는 두 시스템의 고급 시스템입니다. 따라서 GPWS는 또한보다 높은 수준의 보안을 제공합니다.

GPWS는 일련의 센서를 사용하여 안전 한계가 위반되었는지 여부를 결정하고 파일럿에게 경고합니다. 이러한 조건에는 땅에 너무 가깝거나, 다이빙이 너무 빠르거나, 너무 가파르게 뱅킹하는 등이 포함됩니다. EGPWS는 GPWS의 모든 기능을 갖추고 있으며 항공기의 정확한 위치에 대한 정확한 정보를 제공하기 위해 GPS (Global Positioning System)를 사용하여 GPWS의 모든 기능을 향상시킵니다. 이것은 광범위한 지형 데이터베이스와 결합됩니다. 기본적으로 그 지역의 지형이 어떻게 변하는지를 상세하게 보여주는 지도.

GPWS는 매우 심각한 결함이있었습니다. 그 바로 아래에있는지면만을 감시 할 수 있습니다. 지형이 갑자기 변화하고 GPWS가 조종사가 대응할 수있는 충분한 경고를 신속하게 제공 할 수없는 경우 문제가 될 수 있습니다. EGPWS를 사용하면 시스템이 항공기의 코스를 추적하고 산이나 기타 유사한 위협으로 향하고 있는지 확인할 수 있습니다. 그러나 EGPWS가 가지고있는 지형 데이터베이스만큼이나 우수하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 최신 정보이며 정확한 정보가 있어야합니다. 예를 들면 : 매우 높은 건물이나 타워가 최근에 건축되었거나 건설 중이며 지형 데이터베이스에 정보 입력이 없으면 EGPWS가 구조물과의 충돌 코스에 있음을 감지하지 못할 수 있습니다.

완벽한 시스템은 없으며, GPWS와 EGPWS는 모두 자체적 인 약점이 있습니다. 이러한 단점을 찾아 하나씩 해결할 문제입니다. 이것은 GPWS와 EGPWS의 발전으로 분명합니다. 후자는 완벽하지 않을 수도 있지만 이전보다 훨씬 낫습니다.

요약 :

1. EGPWS는 GPWS보다 안전하고 고급입니다.

2. GPWS는 GPS를 사용하지 않지만 EGPWS는 GPS를 사용합니다.

3. EGPWS는 GPWS에서 사용할 수없는 지형 데이터베이스를 사용합니다.

4. GPWS는 EGPWS가 더 넓은 지역을 알고있는 동안에 만 그 아래의지면을 인식합니다.