파일럿 준비 | 기본 이론 Part.2 항공기 시스템(파일럿이 알아야 할 핵심 요소)

항공기 시스템은 비행기의 기계적, 전기적, 전자적 장치를 포함하는 복잡한 구조로, 파일럿이 안전하게 비행을 수행하기 위한 반드시 이해하는 중요한 부분이다. 이번 글에서는 주요 항공기 시스템, 초보 파일럿이 알아야 할 기초 정보, 그리고 학습 방법을 자세히 다뤄보겠다.

Chat GPT 생성이미지

---

1. 항공기 시스템의 주요 구성 요소

1) 엔진 및 추진 시스템 (Engines & Propulsion)

• 역할 : 항공기를 움직이고 추력을 제공하는 장치로, 엔진은 연료를 태워 추력을 만들어 내며, 이 추력 덕분에 항공기가 하늘로 올라가고, 원하는 속도로 비행할 수 있다.
• 종류
  피스톤 엔진 : 자동차 엔진과 동일한 원리, 연료와 공기를 혼합하여 폭발시켜 동력을 생성한다.
  터보프롭 엔진 : 제트 엔진과 프로펠러를 결합한 형태로, 연료를 연소시켜 고속 회전하는 프로펠러를 구동한다. 
  제트 엔진 : 공기를 빨아들여 압축한 후 연료를 태워 빠르게 배출시켜, 배출되는 가스로 항공기를 밀어내는 원리이다. 
• 파일럿이 알아야 할 것 : 엔진 작동 원리 (연료 연소로 발생하는 힘), 엔진 계기판 읽는 방법 (온도, 압력, RPM 등), 연료 시스템의 기본 구조와 연료 부족/누출에 대한 대처법.

2) 전기 시스템 (Electrical Systems)

• 역할 : 항공기의 다양한 장치에 전력을 공급하는 역할을 한다. 통신 장치, 조명, 항법 장치 등 여러 기기들을 전기 시스템이 담당한다.
• 구성 요소
  배터리 - 엔진 가동 전, 항공기에 내부에 전원을 공급하는 장치.
  발전기 - 엔진이 작동하면서 전기를 만들어 항공기의 모든 전기 장비에 전력을 공급하는 장치.
  퓨지 - 전기 시스템에 과전류가 흐를 경우 회로를 차단하여 화재 등의 사고를 예방한다.
• 파일럿이 알아야 할 것 : 전기 시스템의 작동방식, 비상 상황에서 배터리로 전환하는 방법.

3) 유압 시스템 (Hydraulic Systems)

• 역할 : 항공기의 무거운 장치를 움직이기 위해 사용되는 시스템. ex) 랜딩 기어(착륙 장비), 플랩(날개 뒤쪽에 있는 조정 장치), 브레이크 등.
• 작동 원리 : 유압 펌프가 유체(액체)를 압축하여 동력을 제공한다. 유압 펌프가 유체를 압축하고, 이 압축된 유체가 기계 부품을 움직인다.
• 파일럿이 알아야 할 것 
  유압 계기판 - 압력과 유체 상태를 확인하여 시스템에 이상이 없는지 점검한다.
  유압 시스템 고장 시 대처법 : 유압 압력이 떨어지면 브레이크와 같은 중요 장치가 작동하지 않을 수 있다. 따라서 유압이 부족할 경우 비상 수동 조작 방법을 숙지해야 한다.

4) 기체 구조 (Airframe)

• 역할 : 항공기의 외형과 구조적 강도를 제공
• 구성 요소 
  동체(Fuselage) : 승객, 화물, 연료를 담는 중심 부분.
  날개(Wings) : 항공기가 하늘로 올라갈 수 있도록 양력을 발생시키는 주요 부품.
  꼬리(Tail) : 안정성을 위해 기체를 수평으로 유지하고, 방향을 조정하는 데 중요한 역할.
• 파일럿이 알아야 할 것 : 기체 결함 확인법 (시각 점검) / 비행 전외부 점검 (Pre-Flight Check).

5) 항공기 계기 (Aircraft Instruments)

• 역할 : 항공기 기계는 비행 중 항공기의 상태를 알려주는 다양한 장비들의 합이다. 이 계기들은 비행기의 위치, 고도, 속도, 자세 등을 표시해 준다.
• 주요 계기
  고도계(Altimeter) : 항공기의 고도를 측정 - 항공기가 지구 표면에서 얼마나 높은지 측정하는 기계로, 기압 변화를 이용하여 고도를 측정한다.
  속도계(Airspeed Indicator) : 비행 속도를 표시
  자세 지시계(Attitude Indicator) : 항공기의 기울기(피치, 롤) 확인
• 파일럿이 알아야 할 것 : 계기 오작동 시 대처법 - 계기 중 하나가 오작동시 다른 계기나 외부 정보를 통해 비행 상태를 파악해야 한다.

---

2. 항공기 시스템을 공부하는 방법

1) 기본 개념 이해

- 항공기 시스템은 기계와 전기의 조합이다. 전공지식이 없다면, 하기와 같은 기초 자료를 활용하면 된다.

- Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge : FAA에서 발간한 항공기 시스템 입문서

- 유튜브 채널 : 'Captin Joe'의 시스템 관련 동영상

 

2) 시뮬레이션 활용

- 비행기 시뮬레이터에서 시스템 동작을 실습해 본다 - Microsoft Flight Simulator 또는 X-Plane을 이용하자.

 

3) 온라인 강의와 워크숍
- King Schools : 초보 파일럿을 위한 이론 강의.

- Jeppesen Aviation Training : 시스템 중심의 고급 자료 제공.

 

4) 항공기 매뉴얼 읽기

- 실제 항공기의 사용자 매뉴얼을 읽어보자.

- ex) Cessna 또는 Boeing의 시스템 매뉴얼

 

5) 비상 대처 시뮬레이션

- 비상 상황 (예: 유압 손실, 엔진 고장)을 가정한 실습을 통해 문제 해결 능력을 키워본다.

 

---

3. 항공기 시스템 이해의 중요성

1. 효율적 비행
   파일럿이 시스템의 작동 원리와 문제 해결법을 이해하면, 기계적 결함으로 인한 사고를 예방할 수 있다.
2. 안전 비행
   연료 절약, 적절한 엔진 출력 유지 등 효율적인 비행 운영이 가능해진다.
3. 비상 상황 대처 능력
   엔진 결함, 유압 손실, 전기 시스템 오류 등 예기치 못한 문제에 침착하게 대응할 수 있다.

---

4. 항공기 시스템의 미래 기술

1. 전기 항공기 : 전통적인 연료로 여겨지는 '엔진' 대신 '전기 모터'와 '배터리'를 사용하는 비행기가 등장하고 있다.

2. 자동화 시스템 : 자율 비행 기술과 AI 기반 시스템이 발전하며, 파일럿의 역할이 점점 변화하고 있다.

---

마무리하며

항공기 시스템은 파일럿이 비행 중 직면할 수 있는 다양한 상황을 이해하고 대처하기 위해 필수적인 학문이다. 실제 비행 중에는 각 시스템의 상태를 주기적으로 모니터링하고, 문제 발생 시 적절히 대응할 수 있는 능력을 기르는 것이 안전한 비행을 위해 필수적이다. 앞에서 다룬 시스템들에 대해 깊이 이해하면, 비행 경험이 쌓일수록 더욱 능숙하게 대처할 수 있을 것이다.