1. 비행기 외형과 동력의 간략한 변천 내력

(1) 옛날에 처음으로 등장한 동력 비행기는 날개가 두 겹으로 달린 복엽기 형태가 주류였다. 빈약한 엔진으로 양력을 최대한 만들기 위해서였다. 그러나 날개 형태는 단엽기로 곧 바뀌었으며, 오늘날은 복엽기는 일부 작은 경비행기에서나 볼 수 있다.

(2) 비행기는 랜딩기어의 접지 형태가 자동차로 치면 삼륜차(...!)에 가깝다. 뒤쪽에 삼각형의 두 꼭지점이 있는 형태가 일반적이지만(△), 옛날에는 전방에 삼각형의 두 꼭지점이 있는.. 일종의 역삼각형(▽) 형태의 비행기 디자인이 주류였다. 이런 비행기는 앞바퀴가 아니라 꼭지점이 하나만 있는 쪽인 뒷바퀴를 조향했으며, 아마 이륙 시에 양력을 더 크게 하기 위해, 땅에서 주기· 주행 중일 때는 기수가 위로 치켜세워진 형태이기도 했다. 오늘날 이런 비행기는 역시 일부 경비행기에서나 볼 수 있다.

(3) 비행기는 거의 1950년대 이전까지는 프로펠러기가 주류이다가 그 뒤부터 슬슬 프로펠러 대신 팬이나 다른 추진 기관이 달린 물건이 나온다. 그런데 프로펠러라고 해도 다 같은 엔진 기반이 아니었다.
동체의 전방에 프로펠러가 하나만 달려 있는 놈은 프로펠러를 자동차와 별 차이 없는 피스톤 왕복 또는 성형 엔진으로 돌렸다. 그렇기 때문에 엔진 소리도 자동차와 별 차이 없는 "털털털 부우웅~" 이런 식이었다.

그러나 양 날개에 총 2개나 4개씩 프로펠러가 달린 것은 '터보프롭' 엔진으로, 프로펠러를 돌려서 뒤로 배기가스를 분출하는 터빈 기반의 제트 엔진이다. 이제 "위이잉~ " 좀 공기 가르는 비행기다운 세련된(?) 소리가 들리지, 자동차 같은 엔진 소리는 나지 않는다. 오늘날 왕복 엔진 기반 단발 프로펠러기는 역시 소형 경비행기에서나 볼 수 있다.

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소형 비행기 축에 드는 An-2 (12인승)와 DHC-6 트윈오터(19인승). 날개 형태(복엽/단엽), 랜딩기어 구성, 프로펠러 구조(성형 왕복/터보 프롭)가 모두 다른 재미있는 대조군이다. DHC-6의 경우, 미국 그랜드 캐년 관광용으로 쓰이는 기종이기도 하다.

그리고 굉장히 흥미로운 사실인데, 옛날에는 프로펠러가 뒤에 달린 비행기가 만들어진 적도 있다고 한다. 마치 선박처럼 말이다.
프로펠러가 뒤에 있어도 비행기가 나아가고 뜨는 것 자체는 얼마든지 가능하다. 그게 다른 방면에서 의미와 장점이 있었을지는 모르지만, 일단 비행기가 떠서 기수가 들릴 때 프로펠러가 땅과 부딪칠 위험이 크다.;; 그리고 굳이 꼭 그렇게 만들어질 필요가 없다 보니 사장되었다. 삼발기, 전방 엔진 버스 같은 레어템이 됐다.

2. 악천후

폭우나 폭설처럼 '물'을 동반한 통상적인 악천후뿐만 아니라, 물 없는 지나친 폭염도 교통수단들에게는 전반적으로 악재이다.
고온은 물질들의 열팽창과 밀도 감소를 야기하는데.. 이 때문에 자동차는 공기압이 부족한 대형차에서 타이어의 파열 사고를 야기할 수 있다. 이러면 자기 혼자만 운행 불가능해지는 게 아니라 타이어 파편이 다른 차에 튈 수 있고, 또 조향력의 상실로 인한 연쇄 사고의 위험이 커진다.

철도의 경우 레일이 과열된다. 팽창으로 인해 휘는 것은 요즘은 기술 개발로 인해 극복되어서 장대 레일까지 잘 돌아가고 있으니 괜찮다. 하지만 문제는 강도도 약해진다는 것. 기관총 같은 게 너무 과열된 상태로 격발이 계속되면 아예 총열이 휘어 버리고, 현지에서 정비 불가능한 정도의 심각한 손상을 입는 것과 같은 이치이다. 그래서 철도의 경우 스프링클러로 물을 주기적으로 뿌려서 레일을 식히기도 하고, 불가피하면 고속철이라도 주행 속도를 평소보다 낮춘다.

육상 교통수단과는 달리, 비행기는 이착륙 때를 제외하면 타이어와 지면의 접촉은 존재하지 않는다. 하지만 무더위로 인해 공기의 밀도가 감소하면 이는 양력의 부족으로 이어진다. 그래서 비행기는 평소보다 더 긴 활주로에서 더 빠르게 달려야 이륙이 가능해지는데, 공항(작은 지방 공항)과 비행기(무겁고 큰 중형 이상급 여객기..)가 드물게 이 조건을 충족하지 못하면 안전을 위해 어쩔 수 없이 결항된다.
비행기는 날개 위의 눈조차도 무게 이전에 양력 발생을 방해하기 때문에 반드시 싹 다 치우고 출발하는 교통수단이다. 그러니 무더위와 관련해서도 자신만의 독특한 사정이 있다.

선박은 폭풍우라면 모를까, 그래도 폭염의 영향을 받지는 않는 것 같다. 오히려, 육지가 폭염에 시달리는 중이어도 바다에는 언제나 시원한 바람이 가득하다.
물이나 바다가 싹 말라 버려서 배가 주저앉는 건 지구 멸망 급의 극단적인 천재지변일 테니..

3. 비상 탈출

자동차에는 안전벨트가 있고, 선박에는 구명조끼와 구명보트가 있다. 그나마 철도 차량만이 아무런 안전 장치가 없는 게 인상적이다.
비행기에는 안전벨트는 물론이고 구명조끼와 산소 마스크까지 있다. 구명조끼는 비행기가 바다나 강에 내렸을 때를 대비한 것이고, 산소 마스크는 비행기가 사람이 정상적으로 호흡하기 힘든 고고도에서 위험에 빠졌을 때를 대비한 것이다. 한 사람당 순항 고도에서 자연 호흡이 가능한 고도로 하강하는 데 걸리는 최대 시간만치만 산소가 준비돼 있다. (내가 알기로 대략 15분) 상승도 아니고 하강인데 이건 최대 시간 이내에는 반드시 달성 가능할 것이다.

갑자기 산소 마스크가 덜컥 내려왔다는 건 비행기가 비상 상황에 빠졌음을 뜻한다. 이때 독신 홀몸이라면 그나마 나 자신만 챙기면 되지만, 곁에 금쪽같은 처자식이 있더라도.. 일단은 "가장인 나 자신부터 마스크를 쓴 뒤에" 아직 방법을 모르는 어린애들에게 마스크를 씌워 주는 게 정석이다. 다른 애들을 챙겨 줘야 할 어른 본인이 먼저 기절해 버리면 안 되기 때문이다.
뭐랄까, 굳이 창조 진화 논쟁이 아니어도 성경의 법칙도 "닭이 먼저냐 계란이 먼저냐" 질문의 답은 언제나 단호하게 "닭이 먼저"인데, 그런 심상이 느껴진다.

비상 착륙을 하든 불시착을 하든 심지어 추락을 했든.. 어쨌든 공중에서 땅이나 물에 내려앉았다면 이제 비행기를 신속하게 빠져나가야 할 차례다.
선박이야 건물 수준의 대형화가 가능하니 논외로 하더라도, 오늘날은 버스와 열차에 이어 비행기까지도 모두 2층 차량· 기체가 개발돼 있다. 보잉 747은 조종석과 특실..만 2층이었지만 A380은 일반실까지 모두 2층이 존재한다.

하지만 20세기 중반에는 2층 여객기가 수요도 있고 기술적으로 문제도 없지만 한동안 출시되지 못한 적이 있었다.
몇 차례 추락 사고를 겪은 뒤부터는 비상시에 비상구를 개방하고 미끄럼틀을 깔아서 모든 승객을 90초 이내에 탈출시킬 수 있어야 한다는 국제 안전 규정이 추가됐는데, 2층 객실로는 이 조건을 구조적으로 도저히 충족시킬 수 없어 보였기 때문이다.

그래서 역사적으로 여객기는 1층을 유지하면서 승객을 더 많이 태우기 위해서 광동체가 먼저 개발되었다. 버스나 열차와는 달리 복도가 두 줄 있는 것 말이다. 보잉 747이 대표적인 예이다. 얘는 조종석과 특실(!!)만이 2층이다.
그래도 지금은 결국 2층짜리 비행기도 봉인이 풀리고 나오긴 했는데, 그 90초 탈출 한계를 어떻게 극복했나 모르겠다. 결국 배는 말할 것도 없고 자동차, 열차, 비행기에 모두 2층 차량/기체가 존재하게 됐다.

높은 비행기에서 승객을 0.1초라도 더 빨리 지면에 닿게 하려면 탈출용 슬라이드/미끄럼틀은 직선이 아니라 사이클로이드(최단 강하 곡선) 모양으로 만들어야 하겠다는 잡생각이 문득 든다.
어차피 이 슬라이드는 딱딱한 강체가 아니고, 비행기가 물에 내려앉은 경우 그대로 구명보트로도 쓰이니 현실적으로 그렇게 굽은 모양으로 만들 수는 없을 것이다.

추락해서 부서진 비행기는 어디서 연료가 새고 언제 폭발할지 모르기 때문에 모든 승객들이 절대적으로 신속하게 비행기 밖으로 빠져나갈 수 있어야 한다. 그렇기 때문에 항공사 승무원들은 깜깜한 비행기 세트장에서 임의의 엑스트라 승객들을 동원해서 탈출 모의 훈련도 실시하며, 이 상황에서는 "고갱님~ 5천원이십니다" 오글오글 서비스 모드가 아니라 강한 명령조와 반말까지 부득이하게 허용된다. "당신, 이쪽으로 빨리 나가!"처럼. 워낙 1분 1초가 급하기 때문이다.

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실제로 "나가세요"보다 저런 반말이 승객들을 더 빨리 상황을 파악하고 정신 차리게 만들어서 더 신속한 탈출을 돕는다는 실험 결과가 있다. 조종석에서 기장과 부기장끼리나, 비상 상황에서 승객과 승무원끼리나 한국어 특유의 괴상한 높임법은 별로 효율적인 의사소통 모델이 아님을 보여주는 듯하다.

비상구 쪽에 앉아 있던 승객은 지금까지 다리 쭉 뻗으며 편하게 앉았던 대신, 이제부터는 법적으로 승무원들과 함께 다른 승객의 탈출을 같이 도와야 하는 의무가 부여된다. 그럴 능력이나 의사가 없는 승객에게는 애초부터 비상구 쪽 좌석이 아예 발권되지 않는다. 이건 타 교통수단에서는 찾기 힘든 관행인데, 요즘은 인터넷이 발달해서 항공 상식도 많이 알려졌기 때문에 알 만한 분들은 다 아실 것이다.

비상 탈출을 할 때는 짐도 어지간히 거추장스러운 건 다 버려야 한다. 수하물로 부친 캐리어는 두 말할 필요도 없고 어지간해서는 선반 위에 올린 백팩조차도 못 건진다. 지갑, 핸드백, 최소한의 개인 의료기기 정도나? 자기가 짐 꺼내느라 복도 공간을 점유하는 동안 뒤의 승객들이 탈출을 못 하기 때문이다. 그 짐은 무게 당 얼마로 환산해서 나중에 보험사로부터 보상만 받을 수 있을 뿐이다.

이런 상황에서 하이힐 같은 신발은 거동에 불편할 뿐만 아니라, 뾰족한 굽으로 탈출 슬라이드를 펑크내는 민족 반역자급 초 울트라 민폐를 끼칠 위험이 있다. 이런 거 탈출하는 모습을 보면 그 승객이 속한 국가와 사회의 평소 시민의식 질서의식을 확인할 수 있다.

4. 추락 실험

자동차, 특히 그나마 작고 자가운전의 비중이 높은 양산형 소형차들은 모델을 처음 개발할 때 철저한 안전 테스트를 거친다. 사고가 나더라도 탑승객이 받는 대미지가 도를 넘지 않고 일정 수준 이상의 생존률이 보장돼야 한다고 말이다. 특히 미국 같은 자동차 선진국에 신차를 수출하려면 거기서 시행하는 아주 엄격하고 까다로운 테스트를 통과해야 한다.

컴퓨터 시뮬레이션만으로 자동차의 구조적인 안전을 100% 완전히 예측하고 검증할 수는 없기 때문에 오늘날까지도 자동차에는 충돌 테스트가 쓰인다. 그때 교보재로 동원되는 마네킹인 더미는 보기보다 굉장히 비싸고 귀하신 물건이다.
그런데 자동차의 충돌 실험 말고 혹시 비행기의 추락 실험이 시행된 예가 있을까?

보잉이든 에어버스든, 양산형 여객기가 개발되는 과정에서 "조류 충돌에 대비한" 모의 충돌 테스트는 하지만, 아예 기체를 통째로 추락· 전손시키는 테스트까지 하지는 않는다. 그렇기 때문에 비행기가 추락 사고가 났을 때 어디에 있던 승객이 가장 많이 생존하더라 어쩌고 하는 것은 다 실제로 일어난 사고들을 통해서만 데이터를 축적해서 통계를 낸 것이다.
그런데 이것만으로는 뭔가 부족하다 싶으니, 미국에서는 비행기 제조사가 아닌 다른 서로 다른 단체에서 딱 두 번 추락 테스트를 시행한 적이 있었다.

처음은 1984년 12월 1일, NASA와 FAA(Federal Aviation Administration. 번역은..;;)의 공동 주관으로 보잉 720기를 캘리포니아 주의 모 사막에다 추락시켰다. (☞ 자세한 설명) 720이라는 모델명이 생소할 텐데, 이건 727의 오타가 아니다. 195, 60년대를 풍미했던 구닥다리 4발 여객기인 707의 다운사이즈 버전으로, 제원상의 최대 좌석 수는 149였다.

시범타로 쓰인 기체는 FAA에서 1960년에 훈련용으로 구매한 것으로, 심하게 낡았고 어차피 폐기할 때도 됐으니 이런 용도로 쓰이며 최후를 맞이한 것으로 보인다.
추락한 기체는 파손되면서 연료가 온통 유출되었으며, 이것이 주변의 뜨거운 엔진열로 인해 발화하여 화재를 일으켰다. 기체는 순식간에 불길에 휩싸였다.

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비싼 비행기를 추락시켜 부수는 것은 자주 얻을 수 있는 기회가 아니니, 한 번의 이벤트로 최대한의 실험 데이터를 얻을 수 있게 추락 계획을 정말 치밀하게 잘 짜야 했을 것이다. 마치 건물 철거 계획을 수립하듯이 말이다.

더구나 자동차 충돌 실험 때야 궤도나 피아노줄을 이용해서 차를 무인으로 이동시킨다지만, 비행기는 그런 게 없다. 여객기는 하다못해 전투기 같은 조종석 사출 기능조차도 없다. 그러니 처음엔 사람이 들어가서 비행기를 조종하다가 중간에 낙하산으로 뛰어내려서 탈출해야 했다. 물론 동승한 전문 스카이다이버의 도움을 받으며 말이다. 비행기 조종 전문가가 낙하산 전문가는 아니니까.

이런 추락 실험이 비교적 최근에 또 행해졌다. 지난 2012년 4월 27일, 이번에는 미국의 디스커버리 채널이 자사의 "무엇이든 물어 보세요"(Curiosity) 프로 방영을 위해 구닥다리 중고 보잉 727-200을 구매해서 미국· 멕시코 국경 지대에 있는 사막에 추락시켰다. (☞ 자세한 설명)
추락시킨다는 게 공중에서 시동을 꺼 버리고 마냥 활강 내지 자유 낙하시키는 게 아니다. 정상적인 착륙 때처럼 뒷부분부터 사뿐히 착지시키지 않고 그냥 연약한 앞부분부터 바로 땅에 닿게만 해도 하체가 으스러지면서 추락 사고가 나는가 보다.

이때는 1984년 실험과는 달리 비행기가 수평 자세로 비교적 곱게(?) 추락했으며, 기체에 불이 나지도 않았다. 훗날 발생한 2013년의 아시아나 항공 814편 추락 사고와 비슷한 양상이 된 것 같다.
단, 727은 삼발기이며 요즘 비행기들처럼 엔진이 날개 아래에 주렁주렁 달린 형태가 아니다. 그렇기 때문에 오늘날의 다른 비행기와는 사고의 양상이 좀 다르게 흘러간 것일 수도 있다.

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720과 727 모두 엄청난 구형 기종이긴 하지만, 그래도 이렇게 여객기의 추락 실험에 동원된 이력이 있다는 게 흥미롭게 느껴진다.
하긴, 서구· 영미권에서 저런 "스펀지" 스타일의 지식 쇼 프로들은 자동차쯤이야 아무렇지도 않게 충돌시키고 박살 내고, 폭탄도 터뜨리고 별 엽기적인 소재를 갖고 실험을 하더라. 그리고 자동차의 충돌 실험 자체를 수평 충돌이 아니라 자유낙하 실험 형태로 진행하기도 한다.

Posted by 사무엘

2017/12/14 08:28 2017/12/14 08:28
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1. 견인차

다른 자동차를 끌거나 수송하는 자동차는 도로에서 흔히 볼 수 있는 물건들이다.
사다리차가 크게 (1) 이삿짐을 나를 때 혹은 (2) 불 끌 때로 용도가 나뉘듯, 견인차는 크게 (1) 사고· 고장 차량 견인과 (2) 불법· 부정 주차 차량 견인으로 용도가 둘로 나뉘는 것 같다.
그리고 (1)용 견인차는 유난히도 '현대 리베로' 개조 차량이 눈에 많이 띄는 듯하다. 국산차 중에서는 보기 드물게 엔진룸이 앞에 돌출돼 있는 그 트럭 말이다.

사고가 한번 나면 어디서 정보를 입수했는지 정말 광속으로 견인차들이 벌떼같이 달려온다고 한다. 하지만 견인료 바가지를 피하려면 반드시 자기 차의 관할 보험사가 운영하는 견인차를 이용하는 게 좋다. 그리고 고속도로에서 차가 퍼졌다면 도로 공사도 자체적으로 인근의 휴게소나 톨게이트 정도까지는 무료 견인을 제공한다고 한다.
승용차 말고 대형 트럭이나 버스를 견인하는 더 크고 아름다운 견인차도 있으나 이런 건 더 보기 어렵다.

한편 이들과는 달리, 공장에서 갓 출고된 신차(특히 승용차 같은 소형차)는 여러분도 모양을 기억하고 있을 거대한 트레일러에다 최하 대여섯 대씩 통째로 싣고 운반한다. 액션 영화에서는 달리는 신차 수송 트레일러를 주인공이 폼나게 탈취해서 거기 있는 차를 곧장 시동 걸어서 달려가는 장면이 나온다.
그리고 수리의 여지가 없는 폐차는? 차량을 한 치의 손상도 안 나게 곱게 수송해야 할 필요는 없으니, 생채기가 나건 말건 상관없이 차들을 같은 공간에라도 더 우겨넣어서 나르는 편이다.

자동차 다음으로 철도를 살펴보면.. 기관차는 애초에 동력이 없는 다른 객차들을 견인하라고 만들어진 물건이다. 특히 전기로 달리는 차량들은 디젤 차량보다 퍼질 확률이 상대적으로 더 높기 때문에 디젤 기관차가 '구원 운전'용으로 쓰인다. 또한, 본격적인 장거리 주행이 아니라 단순히 역이나 기지 내에서 차량의 분리· 결합, 선로 전환용으로 잠깐 잠깐 쓰이는 소형 기관차를 '입환기'라고 따로 부른다. 오늘날의 특대형 기관차가 아니라 옛날에 도입되었던 상대적으로 소· 중형, 저성능 기관차 중, 4400호대가 오늘날까지 이례적으로 입환용으로 쓰이는 중이다.

끝으로, 선박에도 견인이라는 게 물론 있다. 예인선이라는 선박도 있는데 있는데 이건 구조가 어찌 되나 잘 모르겠다. 오로지 비행기만이 한 기체나 다른 기체를 물리적으로 어찌할 방법이 전혀 존재하지 않는다. (전투기를 동원해서 아예 격추시키는 것 말고) 다만, 고정익 비행기는 아직 공중에 뜨기 전에는 타 자동차의 견인을 받는 게 관행이다.

2. 비행기 tow car

고정익 비행기는 주변의 공기를 거세게 빨아들이고 내뿜으면서 움직인다는 특성상, 여객 터미널 주변에서는 자기 엔진으로 자력 이동을 하지 않는다. 특히 후진도 기술적으로 전혀 불가능한 건 아니지만 여러 여건상 무리라고 판단하여 그냥 봉인하고 지낸다. 그렇기 때문에 우리가 타는 여객기들은 출발 직후에 주기장부터 활주로의 자력 주행 구간까지 잠시 동안은 별도의 견인차의 도움을 받아서 움직인다.

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공항 활주로에서 납작한데 바퀴는 엄청 크게 생긴 이상하게 생긴 트랙터가 바로 비행기 견인차이다. 나름 비행기의 운행에 없어서는 안 될 물건이다. 크기는 다양한 편이며, 보잉 747이나 A380 같은 크고 아름다운 여객기를 견인할 정도의 견인차는 최대 시속은 겨우 32.2km인 주제에 엔진은 무려 10400cc 배기량에 1000마력대를 자랑한다. 가격은 억~10억 원대.

비행기는 움직이지 않고 자기 바퀴만 헛도는 현상을 방지하려면 엔진 힘만 강한 게 아니라 자기도 엄청 무거워서 접지력이 좋아야 한다. 그렇기 때문에 이런 견인차의 자체 중량도 수십 톤에 달한다. 또한 철도 차량이 아닌 것이 이례적으로 후진 역시 전진과 거의 대등한 다양한 단수로 할 수 있게 돼 있다.
대형 비행기 견인차는 가격과 엔진 성능으로만 따지자면 이거 무슨 외제 슈퍼카 스포츠카와 별 다를 바 없다. 단지 제로백이나 속도만이 천지차이일 뿐..

3. 스페이스 셔틀의 셔틀

비록 오래 전에 퇴역해서 지금은 존재하지 않지만, 이 분야의 최고 특별한 사례로는 우주왕복선을 실어 날랐던 보잉 747 개조 화물기를 꼽을 수 있겠다.

이게 왜 필요하냐 하면.. 우주왕복선은 착륙은 여러 곳에서 할 수 있지만 발사는 반드시 한 곳(케네디 우주 센터. 플로리다 주 소재)에서만 가능하기 때문이다. 뭐, 착륙 지점도 여러 곳이라고 해 봤자 실제로는 두 곳뿐이긴 했다만(에드워즈 공군 기지 추가. 캘리포니아 주 소재).. 한때 NASA에서 남아메리카의 이스터 섬조차 우주왕복선의 착륙 공항으로 개척할 생각을 했을 정도이니 우주왕복선이 활발히 운용된다면 착륙 가능 공항이 더 생길 가능성이 있었다.

지구로 재진입하는 우주왕복선 사령선은 그냥 글라이더일 뿐, 동력 비행이 가능하지 않다. 그러니 발사 기지 외의 다른 곳에 착륙한 사령선은 재활용을 위해서는 누군가가 다시 발사 기지로 수송해 줘야 된다.
그런데 얘는 크기도 엄청 큰데 일일이 분해해서 육로 수송을 하기에는 기계의 신뢰성 차원에서 리스크가 너무 큰지라, 있는 그대로 항공 수송을 선택하게 됐다.

세상에서 가장 큰 단일 세포가 타조알이듯, 우주왕복선 사령선은 세상에서 가장 큰 단일 항공 화물이라고 기네스북에도 올랐다고 한다. 세계에서 제일 큰 화물기는 AN225이긴 하지만 우주왕복선은 그냥 보잉 747 개조기로 수송된다. 우주왕복선을 기체 안에 집어넣을 수는 없으니 저렇게 위에다가 특수한 방법으로 고정해 놓는다. 그리고 화물을 실은 뒤의 항공역학적인 최적화를 위해 이 비행기는 수직미익이 추가로 달려 있다.

우주왕복선을 위에다 얹는 작업도 특수한 크레인을 동원해서 며칠씩 걸리는 굉장히 까다로운 작업이다. 고정을 잘못했다가 우주왕복선이 공중에서 비행기에서 굴러떨어지는 사고라도 나는 건 생각도 하기 싫은 악몽일 테니까.
게다가 이 비행기는 우주왕복선을 실은 상태에서는 미국 대륙 횡단조차 한 번에 못 하고 중간에 착륙해서 급유를 받아야 했다고 한다! 굉장히 충격적이다. 747은 그냥 승객만 가득 실었을 때는 나름 한국· 일본에서 뉴욕까지도 직항이 가능하지 않던가?

물론 우주왕복선은 승객 400명보다 더 무거운 80톤에 달하는 무게를 자랑하기도 하지만, 셔틀 수송기가 빌빌대는 더 큰 이유는 연료 탑재량, 엔진 출력 등이 아니라 다른 곳에 있다. 저렇게 우주왕복선을 등짝에다 업은 외형으로는 오리지널 비행기와 같은 수준의 양력이 발생하지 못하기 때문이다. 그래서 오리지널 747 여객기의 순항 고도보다 훨씬 낮은 고도에서 더 낮은 속도로 조심스럽게 비행해야 하며, 항속 거리도 몇 분의 1 수준으로 감소한다고 한다.

그러니 수백만 달러가 깨지는 온갖 번거로운 두벌일을 안 하려면 우주왕복선은 어지간해서는 그냥 발사지인 케네디 우주 센터로 곧장 착륙하는 게 바람직했다. 그러나 하필 거기가 날씨가 안 좋고 폭풍이라도 분다면 이는 활강을 하는 우주왕복선에게 안전상의 악재일 수밖에 없다. 그러니 불가피하게 에드워즈 공군 기지로 가야 했다.

사실, 자체 동력이 없는 우주 비행체를 잘 조종해서 특정 지점에 딱 맞춰 착륙시키는 것도 쉬운 일이 아니었을 것 같다. 보통 우주에 다녀온 사람들은 자그마한 캡슐에 탄 채 대서양 망망대해에 낙하산 달고 퐁당 떨어진 뒤, 군함이 좌표를 받고 구조하러 오지 않던가? 그리고 우주왕복선은 이렇게 지구에서 수송하는 과정뿐만 아니라 발사되는 과정도 모두 아주 경이로운 물건이다. 연료가 분출되어 기체가 나아가는 방향과 사령선이 달린 곳이 일직선이 아니기 때문에, 무게와 각도 배분이 아주 까다롭다..

4. 유니목/우니모크 -- 만능 자동차

메르데세스 벤츠에서 개발한 '우니모크'(Unimog)라고 바퀴가 굉장히 크고 범퍼와 차체가 높고, 길이는 짧아서 좀 특이하게 생긴 트럭이 있다. 그런데 이게 보통 물건이 아니다. 얘는 유연성, 확장성, 플러그 인 연계, 험지 주행 능력.. 이런 것들이 지구의 그 어떤 육상 교통수단의 추종도 불허하는 세계 최강의 다기능 다재다능 다용도 자동차이다. 뭔가.. 자동차계의 맥가이버칼이다.

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위의 사진을 보면 서스펜션부터가 비범해 보이는데.. 어지간한 험지에서도 하부가 긁힐 걱정 따윈 안 해도 된다.
45도 경사를 오를 수 있으며, 기어도 최저단은 가속 페달을 밟고도 사람 걷는 속도보다 느리게 만들 수 있을 정도이다. (자동차가 보통은 idle creeping조차도 사람 걷는 속도와 대등한데..)

휠을 교체하면 레일 위 주행쯤은 당연히 가능하고, 심지어 운전대도 작업 편의를 위해서라면 좌핸들과 우핸들 실시간 전환이 된다. 그리고 덤프 트럭, 타 차량이나 비행기 견인 등 온갖 파트를 붙여서 작업용 차량으로 개조 가능하다.
이런 차는 군대에서 최고로 환영받을 거라고 생각했다면 100% 정답이다. 독일군 내부에서 당연히 제식용으로 쓰이고 있다.

5. 바거 288

세계에서 가장 큰 비행기에 이어, 지상에서 세계에서 가장 큰 자력 이동 가능(= 다른 교통수단으로부터 견인받지 않아도 되는) 기계는.. 이미 아시는 분도 계시겠지만 독일에서 제작한 초대형 광산 굴착기인 Bagger 288이다. 미국뿐만 아니라 독일 공돌이들의 발상과 능력에도 경의를 표하게 된다.

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뭐 법적으로는 교통수단이 아닌 건설기계일 테고, 너무 크고 무겁기 때문에 일반 도로를 주행하기란 어차피 불가능하다. 과거에 나치에서 만들었던 열차포 따위와도 비교가 안 되는 규모이니까... 자력 이동은 광산 지대에서 이동하라고 넣은 기능이지, 도로를 달리라고 넣은 게 아니다.

굴삭기의 경우 바퀴식은 그냥 도로를 달려서 주행하기도 하지만 그래도 타 자동차들보다는 주행 속도가 훨씬 느리기 때문에 일반 자동차들에게는 추월을 강요하는 약간의 민폐를 끼친다. 무한궤도식은 도로 파손을 방지하기 위해 평소에는 그냥 다른 대형 트럭에 실린 채 수송되기도 한다.

하지만 Bagger 288은 뭐 다른 교통수단에 싣거나 견인 받는 것 자체가 절대 불가능하고.. 자력 이동이 가능은 하지만, 주행 속도는 시속 1km가 채 되지 않는다고 한다..;; (0.1~0.6km/h, 분당 2~10m) 그렇게 느리게 움직이지만 움직이는 기계에 다른 차가 부딪치면 그냥 통째로 뜯겨져 나가고, 사람은 스치기만 해도 사망이지 싶다.

Posted by 사무엘

2017/11/06 08:32 2017/11/06 08:32
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교통 신호등 이야기

※ 신호등에서 황색 또는 노란불은 빨강이나 파랑에 비해서 보기 훨씬 어려운 색이다. 하지만 문맥에 따라서 의미하는 바가 생각보다 다양하다.

1.
자동차 교차로의 3색 신호등에서 노란불은 잘 알다시피 초록불이 곧(대략 2~3초 뒤에?) 끝난다는 걸 알리는 신호이다.
보행자 횡단보도의 신호등은 노란불이 없고 그 대신 청색 신호가 훨씬 더 오랫동안 깜빡거리기만 하니 이와 대조적이다.
횡단보도는 보행자가 빨리 건너가라는 뜻에서 청색 점멸이지만, 자동차 교차로는 빨리 건너가기보다는 여기서 속도 줄이고 멈추라는 뜻에서 황색이다.

교차로를 통과할 수 있을지 없을지 모르는 상황에서 신호등이 갑자기 노란불로 바뀌었을 때가 참 난감하다. 원래 FM대로라면 "정지선을 아직 지나지 않았다면 멈춰라"이긴 하지만 이것도 자동차 제동거리의 특성상 현실에서는 무리인 경우도 있다. 신호· 과속 무인 단속 카메라가 있는 교차로라면 이 딜레마가 더욱 커지며, 이것 때문에 운전 면허 도로 주행 시험에서도 신호 위반 때문에 꽤 억울한 탈락자가 종종 발생하곤 한다.

신호 위반은 페르시아의 왕자로 치면 피 한 칸만 깎이는 대미지가 아니라(2층 추락) 즉사 트랩이다(3층 이상 추락). 일단 면허를 딴 뒤에는 노란불에도 교차로를 과감히 통과하고 배째라 운전을 눈치껏 할지라도, 일단 연습생 입장에서는 굽신굽신 닥치고 서야 합격할 수 있다.

2.
정말 믿어지지 않지만 옛날에, 1978년 이전에 우리나라는 노란불이 "좌회전 신호"였다고 한다. 그리고 자동차 신호등도 초록불이 중간 알림 없이 곧장 빨간불로 바뀌었다고 하니 40년 전엔 도대체 운전을 어떻게 했나 싶다. 지금처럼 좌회전용 청색 왼쪽 화살표 + 직진용 청색등 체계는 1978년 9월 이후부터 도입되었다고 그런다. (1978년 9월 11일 동아일보 보도)

이를 보도한 그 당시 신문 기사는 "서울 시내에는 현재 168개소에 신호등이 있다."라는 문장으로 끝나니 이 역시 지금으로서는 굉장한 압권이다. 서울시 전체에 교차로 신호등이 꼴랑 168개만 있었다니. =_=;;

3.
한편, 3색이 아니라 그냥 노란불이 [OXO]와 [XOX], 또는 [OX]와 [XO] 반복하는 곳이 있는데 그건 교차로가 아니라 커브나 비탈길에서 그냥 주의해서 진행하라는 정보 제공의 성격이 강하고..

4.
밤에는 차량 통행이 매우 드문 교차로의 3색 신호등이 적색 점멸 또는 황색 점멸로 바뀌기도 한다. 이건 각각 '반드시 정차 후 주위를 살피며 통과', '꼭 완전히 정차할 필요는 없지만 그래도 주위를 살피며 조심해서 통과'라는 뜻이다. 자동차 신호등이 그렇게 바뀌고 나면 횡단보도는 신호등이 아예 꺼진다.

이건 약간 리스크를 올린 대신 쓸데없는 신호 대기를 줄여서 피차 편하게 잘 통과하라는 취지로 도입된 시스템이다. 그러니 비보호 좌회전과도 좀 비슷한 위상이다. 그런데 저게 초록불과 완전히 동일한 신호인 줄 알고, 혹은 도로에 나 혼자밖에 없기라도 한 듯이 전속력으로 쌩 질주하다가 교통사고가 많이 난다.

사람이 발이 인도에 있다가 차도로 이동할 때(횡단보도 건널 때, 차에서 내릴 때 등등), 그리고 차가 측면 시야가 제대로 확보되지 않은 곳에서 길과 길이 만나는 곳으로 진입할 때는 모름지기 "겁대가리"라는 게 발동해야 한다. 총기를 다룰 때 모든 총은 장전되어 있다고 생각하고 다뤄야 하듯, 도로에서는 옆에서 무엇이든 갑자기 튀어나올 수 있다는 마인드를 갖고 횡단하거나 차를 몰아야 한다.

더구나 점멸 신호는 초록불의 보호를 정식으로 받지 못하는 상황이니 더욱 몸을 사려야 한다. 특히 보행자가 이유 불문하고 갑이며 왕이다. 저런 곳에서 보행자를 치기라도 하면 인생이 더 꼬이게 된다.

5.
끝으로, 철도는 (1) 궤도 위만 달리며 (2) 가감속이 자동차보다 훨씬 더 더딘 교통수단이라는 특성상, 신호등을 운용하는 방식이 자동차와는 근본적으로 다르다. 초록은 정상 주행, 노랑+초록은 조금 감속, 노랑은 많이 감속+서행, 빨강은 완전 정지 순으로 의미가 통용된다. 쉽게 말해 "이 신호등이 곧 빨강으로 바뀔 것이다"가 아니라 "이걸 지나친 뒤에 다음에 마주치는 신호등은 빨강일 테니 미리 감속하라"라는 뜻이다. 매우 신기한 차이점이다!

그나마 ATC급 이상 신호 체계에서는 기관사가 창 밖으로 신호등을 볼 필요도 없고 아예 차내의 계기판에 지금 선로 구간의 신호가 곧장 표시된다.
비행기는 한번 뜨고 나면 밖에서 전혀 통제를 할 수 없기 때문에 최악의 경우에 기껏 격추만이 가능하다. 우주 발사체도 최악의 경우 주변에 다른 피해를 끼치지 말라고 자폭 명령 정도만 내릴 수 있으며, 한번 연소가 시작된 뒤부터 제어가 안 되는 고체 연료 로켓은 그 위험성이 더하다.

그러나 철도는 선로와 차량과 신호 시스템이 일심동체일 뿐만 아니라 스스로 신호를 어기고 폭주한다면 강제로 차량을 세우는 장치가 다 구비돼 있다. 세상에서 가장 잘 통제받는 교통수단이 바로 궤도 교통수단인 철도이다.

6.
신호등을 보면 컴공과의 운영체제 이론 수업 시간에 배우는 스레드 동기화(도로라는 리소스에 한 방향의 차량만 접근)와 스케줄링(시간 배분) 생각이 난다.

강제로 적록으로 차들의 흐름을 제어하는 신호등은 컴퓨터로 치면 각 프로그램마다 강제로 CPU 시간을 할당해 주는 선점형 멀티태스킹이라 볼 수 있다. 그 반면 로터리나 점멸 신호등은 협력형 멀티태스킹이다.
로터리는 신호대기가 없어서 좋긴 하지만 그래도 교통량이 너무 많아지만 강제 신호보다 비효율적인 체계가 된다.

미래에 도로는 신호 시스템이 교통 상황을 감안하여 더 융통성 있고 똑똑해지는 쪽으로 발전하지 싶다. 중앙선 가변차로 같은 건 옛날에 잠깐 시도되었다가 운전자가 헷갈리기 쉽고 너무 위험하다는 이유로 폐지되었는데, 만약 자동차가 대로 한정으로라도 무인 운전 시스템 기반으로 완전히 물갈이되고 중앙 관제 센터가 도로의 모든 자동차들을 제어할 수 있게 된다면 가변차로도 얼마든지 재등장 가능할 것이다. 철도로 치면 선로가 그냥 상하행 고정 복선이던 것이 첨단 신호 시스템 덕분에 단선병렬로 바뀌는 것과 같다.

본인은 그런 것 말고도 교통 효율을 위해서는 인적이 드문 곳의 횡단보도는 보행자가 요청을 했을 때에만 신호를 주는 것, 그리고 자동차 신호등에도 신호 변경 예상 시간을 안내해 주는 것이 필요하고 생각한다.

7.
비행기에는 상하 고도를 변경하여 이륙, 순항, 착륙이라는 절차가 있다. 그런데 자동차 운전은 비록 상하는 아니지만 좌우로 차선을 변경하는 게 개념적으로 이착륙과 비슷하다는 생각이 든다.
사람을 태우고 제일 바깥의 4~5차선에서 출발한 뒤, 수 km 이상 지속적인 고속 주행을 할 때는 중앙선 근처의 1~2차선으로 간다. 바깥 차선은 정차하거나 끼어드는 차들이 많아서 원활한 주행이 어려우니까 말이다.
그 뒤 정차하거나 타 IC로 진출할 때가 되면 슬슬 차선을 바꿔서 다시 바깥 차선으로 돌아간다. 이게 비행기의 착륙과 비슷한 절차인 것 같다.

8.
그런데, 검색을 해 보니.. 신호등이 고장 나거나 회로가 꼬여서 그냥 곱게 꺼지기만 한 게 아니라, 양방향이 "모두 초록불"이 돼 버려서 차량들끼리 측면충돌 사고가 난 경우가 있더라!! 이건 마을 사람들이 다같이 먹는 우물· 상수도에 독이 들어갔다거나 신호등계의 급발진 사고가 난 것이나 마찬가지이다. 완전 생사람 잡는 일이 아닐 수 없다. 무슨 소프트웨어의 버그도 아니고 하드웨어· 환경 여건으로 인한 전자기기의 오동작· 폭주를 예방하는 방법이 없을까..;

그리고 사실은 신호등이 제 기능을 하고 있더라도 그것만이 전부는 아니다.
대표적인 예로, 신호등이 파란불이더라도 건너편 차들이 못 빠져나가고 있어서 들어갈 공간이 없으면 교차로를 통과해서는 안 된다. 꼬리물기는 차량 소통의 데드락을 유발하기 때문이다.

또한 도로에 다른 피치 못할 사정이 있어서 경찰이 수신호를 하고 있다면 그 수신호가 신호등보다 우선순위가 더 높기 때문에 경찰의 지시를 따라야 한다. 그런데 서로 다른 쪽에서 신호를 하고 있던 경찰들이 실수로 일관성 있게 신호를 못 내려서 사고가 날 때도 있다. 이건 국가에다 소송을 걸어서 보상받는 길이 있다고 한다.

Posted by 사무엘

2017/08/09 08:25 2017/08/09 08:25
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1. 경비행기 조종

공군 관계자 인맥 덕분에 작년 여름에 한번 만져 봤던 경비행기 조종 시뮬레이터를 약 반 년 만에 또 조종할 기회가 있었다.
귀한 기회를 제공해 주신 분은 현역 시절에 KF-16 전투기의 베테랑 조종사였고 사업용 비행기 조종 면허까지 갖고 있는 그야말로 넘사벽급의 항공 전문가이다.

비행기 조종 면허는 자가용 < 사업용 < 운송용의 순으로 레벨이 올라간다. 상위로 갈수록 취득을 위해 적립해야 하는 단독 비행 시간 경력도 기하급수로 늘고(수십, 수백, 천수백 시간 순) 되기가 더 어려워진다. 자가용은 경비행기 정도 몰면서 자기 혼자 아니면 가족· 지인 몇 명을 무료로 동승시켜서 비행하는 것까지만 가능하다. 사업은 남 또는 남의 물건을 돈 받고 비행기로 운송하는 게 허용되는 최소한의 등급이다. 굳이 운송이 아니더라도 남에게서 돈 받고 자기 혼자 경비행기로 항공 촬영 같은 걸 해 주는 것도 사업의 영역에 속한다.

운송용 면허까지 따야 항공사에 취업을 할 수 있으며, 수십~수백 명의 승객을 태우고 2명이서 조종하는 거대한 여객기를 조종할 수 있다. 그리고 거기서 경력을 왕창 쌓아서 궁극적으로 여객기 기장이 될 수 있다. 이쪽 바닥의 진입장벽이라는 게 저렇다.

저 조종사 어르신의 경우 애초부터 민항사 진출에 별 관심이 없고 공중전 전투교리만 연구하는 뼛속까지 군대 체질이어서 사업용 수준인 거지, 단순 실력과 짬으로 치자면 마음만 먹으면 운송용 면허도 얼마든지 취득 가능한 상태이시리라 생각된다. 실제로 저분은 조종장교로 들어오는 공군 후배들이 다들 궁극적으로 안정적인 민항사만 생각하지 테스트 파일럿이나 항공 방산업체 등 더 다양한 길을 생각하지 않는 걸 아쉬워하셨다.

지난 여름에 첫 실습을 했을 때는 전혀 모르거나 눈치를 제대로 못 챘다가 이번에 처음으로 알게 된 사실은 다음과 같다. 짧은 시간이었지만 비행기는 단순히 뜨는 게 목적이 아니라 공중에서 자세 제어가 매우 중요하다는 걸 실감한다.

(1) 단발 프로펠러기는 조종간을 놓고 가만히 내버려두면 프로펠러가 돌아가는 방향의 반대 방향으로 기체가 서서히 쏠린다. rolling이니 자동차로 치면 전도· 전복에 해당한다. 자동차가 D 상태에서 가만히 내버려 두면 앞으로 슬금슬금 나아가는 것과 비슷한 현상인가 싶다.
헬리콥터는 기체가 로터의 회전 반대 방향으로 돌아가는 걸 상쇄하려고 아예 꼬리날개를 달아야 할 정도인데, 그런 특성이 고정익 프로펠러기에도 어느 정도 있구나. 쌍발 이상이어서 프로펠러가 좌우로 짝수 개 달린 비행기라면 각 프로펠러는 서로 반대 방향으로 돌게 돼 있지 싶다.

(2) 비행기 조종석엔 페달이 두 개 달렸는데, 자동차처럼 브레이크/액셀은 아니고..;; rudder이라고 불리는 왼쪽/오른쪽 브레이크 겸 방향타이다. 조종간으로만 방향 조절을 하는 게 아니다. 조종간은 좌우로 돌려서 roll(좌우로 갸우뚱)을, 앞뒤로 당기거나 밀어서 pitch(상하로 끄덕끄덕)를 바꾸는데, 방향타로는 본격적으로 yaw(좌우로 설레설레)가 가능하다.

그리고 자동차와는 달리 비행기의 페달은 상부와 하부의 부위 구분도 있다. 공중에서 비행 중일 때와 지상에서 활주 중일 때 방향을 바꾸는 방식이 다르기 때문이다.
비행기의 랜딩기어 바퀴 자체는 구동축도 없고 방향을 전환하는 조향 장치도 없다. 단지 양쪽 추력을 불균일하게 줘서 마치 탱크가 조향하는 것과 비슷한 원리로 조향한다. (무한궤도도 일부 바퀴만 돌리는 건 불가능하니까.)

이륜차는 앞/뒤 브레이크 손잡이가 따로 있는데 따로인데 비행기는 좌/우가 그런 식으로 달린 구조인가 하는 생각이 든다.
그리고 엔진 출력을 낮춰서 속도가 낮아지면 비행기가 확실히 더 조종이 잘 안 되고 내가 마음먹은 것만치 움직이지 않더라. 그런데 착륙을 하려면 그 속도를 낮춰야 한다..;; 그래서 더욱 어려운 절차가 된다.

  • 하강할 때 기수를 낮추는 것과 엔진 출력 줄이는 걸(조종간과 스로틀 레버) 어떻게 조화를 맞출지,
  • 선회를 할 때 조종간과 페달을 어떻게 조화를 맞출지,
  • 언제쯤부터 착륙 준비를 해서 속도와 고도를 조절하는 게 좋은지, 연착륙-경착륙-추락-_-의 경계는 무엇인지.

뭐 이런 것들이 아직 감이 제대로 잡혀 있지 않다.
그래도 자동차 운전 연습을 다시 하는 느낌이고.. 비행기 조종은 재미있었다~!.

2. 콩코드 생각

옛날에 전설의 초음속 여객기 콩코드는 잘 알다시피 매우 작았다. 좌석 배열은 그냥 고속버스와 동일한 줄당 2*2이었으며 한 대에 승객이 100여 명 남짓밖에 못 탔다. 그 뿐만 아니라 안전 문제로 인해 창문도 과장 보태면 그야말로 손바닥만 한 크기여서 밖을 보기가 어려웠다.

이것 말고 콩코드가 오늘날의 양산형 아음속 여객기와 기술적으로 다른 점은 '델타익 + 터보 제트 엔진' 형태라는 것이다(아음속 여객기들은 후퇴익 + 터보 팬). 이것은 민항기보다는 전투기에 더 가까운 면모였다.
큼직한 델타익은 구조적으로 양력을 더 많이 발생시키고 실속의 위험이 적으며 연료를 실을 공간도 더 많이 확보해 준다. 그러나 이런 날개에는 플랩 같은 보조 양력/항력 발생 장치를 장착할 수 없어서 날개 자체의 받음각만으로 항공역학적인 조절을 해야 한다.

이 말인즉슨, 콩코드는 동체의 자세로 큰 받음각을 만들어야 하며, 여느 여객기들보다 더 가파른 각도로 뜨고 내려야 함을 의미한다. 콩코드가 이륙 때 앞의 부리/주둥이를(?) 아래로 숙이는 기능이 있다는 건 유명한 사실인데, 그 기능이 왜 필요한지는 본인도 지금까지 잘 모르고 있었다. 초음속 비행을 위해서 무슨 엔진의 물리적인 특성으로 인해 처음부터 고각으로 가파르게 이륙해야 하나 정도로만 막연히 생각했을 뿐이다.

사용자 삽입 이미지

콩코드는 뾰족한 부리를 보면 학처럼 생기긴 했는데, 동체와 랜딩기어 사이의 다리(?)도 굉장히 높고 길쭉해서 마치 학의 다리를 연상시킨다. 이 역시 이착륙 때 기수를 드는 각도가 높다는 점을 감안하여 그렇게 설계된 거지 싶다. 그렇게 동체를 높게 유지하지 않으면 기수가 앞부분부터 확 들릴 때 동체 뒷부분이 땅과 접촉하여 긁히는 테일 스트라이크 사고가 날 테니까 말이다.

그 반면, 비행기들 중에서도 군용 수송기는 콩코드와는 디자인 형태가 정반대이다. 랜딩기어 다리가 극단적으로 짧으며, 동체가 워낙 낮아서 날개가 동체의 제일 높은 부위에 달려 있을 정도이다(날개 밑에 달린 엔진이 바닥을 긁지 않게 하려고).
걔네들은 별도의 탑승교 없이 험지에서 화물 적재를 용이하게 하기 위해서 바닥을 의도적으로 낮게 만든 것이다. 버스로 치면 저상 버스인 셈이다.

비행기가 이륙할 때뿐만 아니라 착륙할 때도 뒷부분부터 앞부분의 순으로 땅에 닿는 이유를 그저 피상적으로가 아니라 정말 그럴 수밖에 없다는 수준으로 완전히 감을 자고 이해하고 있다면 항공역학에 대한 감이 상당히 잡혔다고 볼 수 있겠다. 난 솔직히 아직 좀 알쏭달쏭함..;  추락 사고가 날 때는 비행기가 앞부분부터 먼저 땅에 닿곤 한다.

그나저나, 과거에 미국 팬암 항공사에서 콩코드를 운용한 적이 있었나 하는 착각이 들려 한다. 걔네들이 왕년에 아무리 잘나갔어도 그 정도 돈지랄을 하지는 않았으며, 콩코드는 공동 개발사인 영국과 프랑스에서만 대서양 건너 미국을 왕래하는 항공편에서 운용했다. 태평양을 건너기에는 항속 거리가 부족했으며(안습 연비..), 미국 같은 대륙의 국내선으로 굴리기에는 내륙에서의 초음속 비행이 허용되지 않아서 여러 모로 무리였다(지상에까지 전해지는 소닉 붐 피해).

하긴 2001 스페이스 오디세이 영화에서는 팬암에서 우주왕복선까지 날리는 장면이 나오긴 한다만 그건 SF 작가의 상상에만 그치고 실현되지 못했다. 팬암은 망했고 우주왕복선도 다 퇴역했으니...
오리지널 팬암이 망한 것과 구소련이 망한 것, 그리고 우리나라가 UN에 정식 가입한 때는 모두 1991년으로 비슷한 시기이다.

3. 보잉 시리즈

기술이 발달하면서 비행기는 20세기 중반이 채 되기 전에 복엽기에서 단엽기로 바뀌었으며, 어지간한 대형 여객기라 해도 엔진이 4발기가 아닌 2발기가 대세가 됐다. 자동차로 치면 요즘 DOHC 4기통 2000cc급 차가 옛날의 SOHC 6기통 3000cc급 차량보다 더 뛰어난 출력을 내고 연비는 더 좋은 것과 비슷한 급의 발전이다.

보잉 707은 4발 터보 제트 여객기였다. 굉장한 옛날 비행기인 관계로, 엔진이 4개나 달렸지만 여전히 협동체였다. 단지 좌석 배열을 2*2에서 3*3으로 키운 것에 의미가 있다.
727은 보잉이 만들었던 최초이자 최후의 유일한 3발기이다. 하지만 가성비가 떨어지고 단점이 많다는 점으로 인해 단종됐다.
737은 오늘날까지 보잉이 생산하는 여객기 중 덩치가 가장 작은 놈이지만 가성비가 좋아서 전세계의 저가 항공사들로부터 매우 큰 사랑을 받고 있다. 엄청 많이 팔렸다.
747은 1970년대에 개발된 최초의 대형 광동체 여객기이며 707을 제외하면 7xx 시리즈들 중 유일한 4발기이다. 일명 '점보'라고도 불리며 보잉의 상징이라 해도 과언이 아니다. A380이 등장하기 전까지 세계에서 가장 큰 여객기였다. 2층에도 일부 객실이 있다(A380은 2층도 일부를 넘어 1층과 거의 대등한 규모의 객실 있음)

757은 보잉에서 개발한 협동체 여객기 중에서 가장 큰 놈이다.
767은 보잉에서 개발한 광동체 여객기 중에서 가장 작은 놈이다. 하지만 757과 767은 어중간한 포지션으로 인해 존재감이 상대적으로 덜하며 우리나라에서는 거의 볼 수 없다.
777이 그 뒤로 중대형 중장거리 여객기로서 초대박을 쳤다. 2발기이니 수송 능력이 747과 동급일 수는 없지만, 그래도 엄연한 광동체에다 최신 기술이 적용되어 2엔진만으로 4엔진에 준하는 성능과 항속거리를 달성했으며, 747보다 경제성이 훨씬 더 뛰어났기 때문이다.
787은 777과 비슷한 체급을 계승하는 후속 여객기로, 보잉에서 개발 중이라고 한다.

보잉 7xx의 역사가 컴퓨터로 치면 마치 80x86 이런 CPU의 역사를 보는 것 같다.
80186이 유독 위상이 특이하고 존재감이 없는 것처럼(애초에 PC용이 아니었음), 보잉 717도 위상이 특이하고 존재감이 없는 듣보잡이다. 717은 보잉이 예전에 인수한 맥도넬 더글러스 사에서 개발한 항공기를 그것도 1990년대 말에 잠깐 끄집어내서 생산하다가 말았던 소형 쌍발 여객기에 붙여진 모델명이다.

Posted by 사무엘

2017/04/05 08:36 2017/04/05 08:36
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항공 사건 사고 열전

1. 대한 항공

수많은 자동차 교통사고 사례들을 보면 신호 위반, 졸음 운전, 2차 사고, 전방-측면 주시 태만 등등 여러 정황과 공통점들이 정리가 되듯, 비행기 사고들도 그런 특성이 파악된다. 시뮬레이터로 걍 맛보기로나마 조종도 살짝 해 보니까 디테일이 예전보다는 더 이해가 되는 것 같다.

대한 항공은 1990년대 말에는 보잉 747 대형 항공기를 1년에 한 대씩 3년 연속으로 깨먹는 사고를 낸 걸로 악명이 높았다. 20여 년 전 1997년에 괌에서 추락한 801편 사고가 대한 항공이 현재까지 마지막으로 낸 ‘여객기 초대형 사고’이며, 1999년 12월에 낸 화물기 8509편 사고가 현재까지 마지막으로 낸 사망자 발생 인명 사고이다.

그때는 대한 항공 저거 안 되겠다고 국제적으로도 보이콧 움직임이 벌어질 정도로 대한 항공은 큰 위기에 처했다. 하지만 그때 뼈를 깎는 쇄신을 한 덕분에 지금은 대한 항공은 매우 안전한 항공사로 거듭났다. 단지 땅콩 회항 같은 웃프고 병신 같은 해프닝만 있었을 뿐.

그 당시에 대한 항공에 대해서는 공군 출신 조종사들간의 고압적인 서열과 “까라면 까” 권위주의가 정당한 지적질과 정상적인 의사소통까지 방해해서 사고로 이어졌다는 지적이 있었다. 그래서 오죽했으면 조종 중에 공식적으로 한국어의 사용까지 금지시켰다. 기장은 부기장에게 반말, 부기장은 기장에게 높임말이라는 관습부터가 괜히 서열을 조장한다는 이유 때문이었다.
그렇게 해서 조종사들의 의식과 근무 분위기는 개선됐을지 모르지만, 경영진들의 의식은 개선되지 않았는지 완벽한 권위주의 병크인 다른 사건이 벌어졌다. 비록 이건 사람이 죽거나 다친 사고는 아니지만 세계적으로도 충분히 비웃음감이 됐다.

뭐 그건 그렇고.. 대한 항공은 더 옛날 1970년대 말부터 1980년대까지는 분단된 나라 사정과도 직접적인 관계가 있는 비극적인 사고에 연루되기도 했다. 잘 알다시피 당시 미수교 적성 국가인 소련으로부터 격추를 두 번이나 당했고, 북한 폭탄 테러의 희생양이 되기도 했다. 90년대의 747기 깨먹은 사고들이 한 그룹으로 묶이듯이 저 세 사고도 성격상 한 그룹으로 묶인다.

1978년 4월에 벌어진 902편 격추와 1983년 9월에 벌어진 007편 격추는 모두 일단은 (1) 우리 여객기가 항법사의 실수로 소련 영공에 잘못 들어갔고 (2) 소련 전투기의 “꼼짝 말고 손들어” 요구에 제대로 반응을 못 했기 때문에 벌어졌다. 지금은 개인용 자동차 내비에도 당연히 보급돼 있는 GPS가 그때는 국제선 민항기에도 없었다는 게 믿어지지 않는다. 조종실에는 조종사 2명에다가 항공 기관사, 그리고 항법사까지 다 따로 4명이나 타고 있었다.

소련의 전투기 조종사들도 살인마 싸이코패스는 아니니 “저건 그냥 민항기인데..?” 생각을 하긴 했다. 하지만 민항기처럼 위장하고 날아다니는 미국 정찰기도 있고, 마침 저 비행기는 명령에 불응하고 도주하려고 상승하는 기미도 보이고 하니 격추 명령이 떨어져서 공격을 하게 되었다.

902편의 경우, 다행히 직타를 맞지는 않았지만 스플래시 대미지 때문에 왼쪽 날개 부위 등에 비행 불가능한 손상을 입었다. 그래도 조종사가 혼신을 다해 조종한 덕분에 비행기는 북극권의 얼어붙은 호수 위에 비상 착륙하는 데 성공했다. 승객도 2명만 잃고 모두 생존했으며, 그 2명도 추락 충격이 아니라 미사일 파편 때문에 숨진 것이었다.

이 사고 이후 항법사는 사표를 내고 항공업계를 떠났다. 그 반면, 위기 상황에서 비상 착륙을 훌륭하게 성공시킨 조종사들은 지금으로 치면 2009년 허드슨 강의 기적(버드 스트라이크로 인한 US 에어웨이즈 1549편 불시착 사고)만큼이나 칭송 받고 국내외로 상을 받았다. 형식적인 징계만 잠깐 받았다가 금세 조종사로 복직했다. 사실, 소련부터가 저런 상황에서 저런 조종을 해낸 조종사는 평범한 민항기 조종사가 아니라 고도의 스파이 내지 공작원일 거라고 의심하여 고강도 조사를 했을 정도였다.

비교적 온전하게 남은 보잉 707 기체는 소련이 꿀꺽 했다. 기체를 다 뜯어서 분석하면서 자기네 기술 개발에 활용했다고 한다. 졸지에 경쟁 적성국인 미국의 항공기를 하나 얻은 건 옛날에 전투기 조종사 노 금석 씨가 귀순해서 우리가 뜻하지 않게 Mig-15를 득템한 것과 같은 급의 횡재였다.

그러나, 그로부터 5년 남짓 뒤에 벌어진 격추 때는 저런 기적이 없었다. 우리나라에서는 007이라고 하면 제임스 본드의 007 시리즈뿐만 아니라 비극적인 사고가 떠오르는 이유가 이것 때문이다.
격추로 인해 승객 246+승무원 23 총 269명의 인원이 전원 사망했기 때문에 이건 현재까지 대한민국 국적기의 사망자 수 1위의 사고이다. 게다가 바다 위에 떨어졌기 때문에 일부 유품을 제외하면 아무 잔해나 시신도 수습을 못 했다.

이때는 전국적으로 극심한 반소(그리고 반공도 더불어..) 감정이 벌어졌으며 미국 역시 소련을 ‘악의 제국’이라고 신랄하게 디스했다. 소련은 민항기인 줄 몰랐다고 잡아뗐지만 미국은 정치적 후폭풍을 감수하고 첩보 도청 기록까지 폭로하면서 소련의 거짓말을 버로우 태웠다. 이건 미국이 지금까지 소련을 도청해 왔다는 사실 자체를 터뜨리는 것이니 마피아 게임에서 경찰이 자기 정체를 드러내는 것만큼이나 큰 모험이었다.

그런 일이 있고 나서 4년쯤 뒤, 1987년 11월에는 대한 항공 858편이 인도양 상공에서 폭탄이 터지는 바람에 탑승자 전원 사망+실종이라는 끔찍한 참사를 당했다. 중동에서 고생하며 돈 벌다가 이제 좀 휴가차 고향으로 돌아가던 무고한 노동자들을 죽였으니 이건 일제 해방 후에 겨우 귀국하던 무고한 노동자들을 수장시킨 우키시마 호 폭침 사고와 같은 급의 죄질이다.

의외로 작은 폭탄으로 기체에다 자그마한 구멍만 내도 비행기 전체를 순식간에 작살내는 게 가능하다. 기체가 워낙 빠르게 움직이고 있기 때문에 바늘 구멍 하나만 생겨도 안팎의 압력차를 감당치 못해서 기체가 박살 나는 건 순식간이기 때문이다. 커다란 풍선이 펑 터지고 작은 구멍으로 댐 전체가 무너지고 컬럼비아 우주왕복선이 폭발한 것도 다 비슷한 원리이다.

우리나라는 북한 테러범의 비행기 하이잭을 몇 번 겪은 뒤부터는 조종실 보안은 미국 국내기보다도 철저해졌다. 또한 국제적으로 위탁 수하물 폭탄 테러가 없지 않았기 때문에 승객과 짐이 반드시 모두 일치할 때만 비행기가 뜨게 규정이 정착해 가고 있었다.
하지만 이런 와중에 또 위탁 수하물 폭탄 테러를 막지 못한 것은 참 애석한 일이었다.

뭐, 약간의 추적을 통해 범인을 금세 잡긴 했다. 북괴의 테러범 중 중년 남성은 신속하게 청산가리를 깨물어서 자살했지만 젊은 여성(김 현희)은 실패하고 체포되었고, 결국 전향해서 지금까지 살아 있게 됐다. 다만, 김 현희의 가족은 당사자의 자살 실패로 인해 징벌 숙청을 당했다는 것이 탈북자의 증언이다.

5공 시절 희대의 병맛 자작극인 수지 김 간첩 조작 사건과 시기적으로 비슷한 것으로 인해, 858 폭탄 테러마저도 북풍 자작극이라고 주장하는 사람도 있는 모양이다. 그 논리도 처음엔 “단순 항공 사고를 북한 소행으로 위장한다” 정도이던 것이 아예 “안기부가 일부러 비행기를 폭파시켰다”로 뻥의 규모가 커졌다. 무슨 “박 근혜가 잠수함을 보내서 세월호를 침몰시켰다”처럼 말이다.
하지만 이건 88 서울 올림픽 개최의 방해를 노리고 북한이 벌인 테러가 100% 맞으며 엄연한 팩트이다.

수백 명을 죽게 한 흉악 테러범을 국가에서 괜히 사면까지 해 준 게 아니다. 가해자 당사자를 증인 차원에서 시퍼렇게 살려 둠으로써 저런 쓸데없는 음모론을 버로우 태우려는 목적도 있다. (달에 갔다 온 아폴로 승무원들도 멀쩡히 살아 있어서 자작극설 음모론자들을 관광 보내곤 했다. / 반대로 케네디 대통령 암살 사건의 경우, 가해 용의자가 신속하게 살해당함은 물론이고 그 용의자를 죽인 사람까지 곧 죽어 버렸으니 온갖 음모론이..)

어디 그 뿐이랴? 오죽했으면 북한의 고위 관리마저 말실수로나마 테러를 시인하며 자폭했을 정도이니 빼도 박도 못 한다.
“우리는 KAL기 사건 이후로는 한 번도 테러 저지른 적 없어. 우리 공화국을 테러 지원국으로 낙인 찍는 건 억울하다구.” 그러니 KAL기 테러는 확실하게 자기 소행이라는 얘기잖아. ㅋㅋㅋㅋㅋ 마치 성경에서 요셉의 형들이 첩자로 몰리니까 묻지도 않은 가족 관계까지 술술 다 얘기하는 것과 비슷한 꼴이 됐다.

858편의 경우, 앞서 발생한 격추 사고와는 달리, 대한 항공에 지금과 같은 하늘색 신도색이 도입된 뒤에 벌어진 사고이기 때문에 시기적으로 좀 더 최근 사건이라는 느낌이 든다. 사실은 이웃 JAL의 도색을 베낀 스타일을 쓰다가 도색을 싹 교체한 것도 007편의 사고 이후에 분위기 쇄신을 위해 의도적으로 추진된 것이다.

조금 정치색 넣은 발언을 하자면, 민항기 오인 격추나 폭탄 테러를 미국이 저질렀으면 아마 우리나라 좌빨들은 두고두고 트집 잡으면서 시체팔이 하며 난리를 쳤을 것이다. 쟤들이 일본· 미국을 욕하는 것과 중국· 북한에 침묵하는 것은 절대로 동일한 판단 잣대가 아니라는 게 익히 알려진 사실이니까. 쟤네들의 말에도 일부 팩트가 있을 수는 있다. 그러나 외눈박이의 말이 문맥과 팩트의 전부인 줄로 아는 건 매우 잘못된 태도이다.

2. 그 밖에

(1) 지구 방방곡곡에 통신과 첩보용 인공위성들이 날아다니는 21세기라고 해서 인간이 지구 표면에서 일어나는 모든 사건들을 이 잡듯이 다 파악하고 있는 건 아니다. 오대양 망망대해 위에서 비행기가 갑자기 폭발하거나 추락하면 지금도 비행기가 시체고 잔해고 거의 발견을 못 하고 깔끔하게 증발하는 게 가능하다. 비교적 최근인 2014년에 발생한 말레이시아 항공 370편 실종 사고는 그런 극단적인 사례이다. 뭐, 그건 공중분해가 아니며 정황상 기체가 고스란히 추락해서 바다에 처박힌 게 확실해 보인다고 한다.

(2) 제트 여객기가 등장한 초창기에는 정비 불량 내지 심지어 설계 불량으로 인해 멀쩡히 비행하던 중에 비행기가 뒷문이 열리거나 심지어 공중분해 되는 끔찍한 사고가 있긴 했다. 중화 항공 611편 공중분해(2002)는 막 옛날도 아니다. 얘도 과거의 대한 항공 만만찮게 4년 주기로 대형 사고를 치곤 해서 위험한 항공사로 평이 안 좋은 편이었는데 다행히 요즘은 좀 조용하다.
엄청 높은 고도에서 사람이 내팽개쳐지면 아예 공중에서 기절하고 목숨을 잃기도 한다고 한다. 아니면 착수 충격으로 곧장 죽지, 끝까지 살아남았다가 바닷물에서 익사하는 경우는 잘 없다. 참고로 우주왕복선 챌린저 호 폭발 사고 때도 승무원들은 폭발 직후에는 살아 있다가 나중에 착수 충격으로 사망했다.

(3) 비행기는 예로부터 테러의 좋은 표적이 돼 왔기 때문에 9· 11까지 겪은 오늘날은 비행 중에 조종실은 같은 승무원들이 드나들 때 외에는 절대로 개방되지 않게 보안 규정이 강화되었다. 문 자체도 어지간한 총탄으로는 꿈쩍도 안 하도록 잠금 장치가 튼튼해졌다.
그런데.. 비록 극소수의 사례이긴 하지만 테러리스트가 아니라 반대로 조종사 쪽에서 '너 죽고 나 죽자' 심보로 거의 고의로 사고를 일으킨 경우도 있었다.

이집트 항공 990편 추락 사고(1999)는 비록 이집트에서는 자국민 감싸기 차원에서 실드를 치고 있는지 모르지만, 객관적인 정황상으로는 부기장의 고의 자살 추락이 매우 유력한 상황이며, 저먼윙스 9525편 추락 사고(2015)는 부기장이 기장을 화장실로 보낸 사이에 문을 걸어잠그고 모든 신호와 통신을 씹고 비행기를 추락시킨 기록이 다 남아 있다. 테러리스트를 절대 들어올 수 없게 만들어진 튼튼한 문이 이번엔 부기장의 행동을 저지시킬 여지를 차단한 것이다.
이런 일도 있고 하니 다른 교통수단은 몰라도 대형 여객기는 1인 승무가 정서상 더욱 어려울 것으로 예상된다.

(4) 옛날에는 페리나 관광 열차도 아니고 제트 여객기를 이용한 남극 관광이 있었구나..! 1979년 11월에는 에어 뉴질랜드 901편이 남극의 설산과 부딪치고 추락하는 바람에 탑승자 전원이 사망하는 사고가 났다. 한 지점을 기준으로 바뀐 비행 계획을 다른 지점에서 잘못 적용해서 엉뚱한 곳을 날았으며, 위 아래도 분간할 수 없을 정도로 심한 시야 화이트아웃 현상으로 인해, 조종사들이 바로 앞에 있는 산도 제대로 분간할 수 없을 지경이었다고 한다.

또한, 사고 지점이 워낙 오지· 험지이기 때문에 시신과 일부 잔해를 제외한 나머지 기체는 치울 엄두를 못 내고 지금까지 남극에 버려져 있다고 한다. 이 사고 이후로는 민항기를 이용한 남극 영공 비행은 국제적으로 전면 금지됐다.

(5) 일본에서는 큰 사고까지는 아니지만 아찔한 순간을 좀 겪은 적이 있었다.
2011년 9월 6일 밤 10시 50분경, 오키나와의 나하 공항을 출발해서 도쿄 국제공항으로 가던 전일본공수 140편 여객기(보잉 737)가 조종사의 부주의로 인해 약 10초간 roll 각도가 90도를 넘어 거의 130도까지 뒤집히는 배면비행을 했다. 이건 '전도'를 넘어 '전복'에 가까운 수준이니, 전투기가 아닌 여객기가 의도치 않게 배면비행을 한 거의 유일한 사례이다.

기장이 화장실에 갔다가 돌아왔는데 부기장이 조종실 문 개폐 스위치 대신 실수로 꼬리날개의 방향타 스위치를 잘못 누르는 바람에 비행기가 요동을 친 것이었다. 그 10초 동안 비행기는 양력을 크게 잃고 거의 1900m에 가까운 고도를 하강했지만, 잘못을 깨달은 조종사들이 급히 자세를 바로잡아서 상태를 원상 복귀시켰다. 어쨌든 목적지에 무사히 착륙하긴 했다. 이때는 비행기가 순항 중이고 대부분의 승객들이 밤에 창문 닫고 안전벨트 차림으로 자고 있었으며, 어차피 비행기가 자유 낙하에 가까운 추락 중이었기 때문에 대부분의 승객들은 배면비행 사실 자체를 인지하지 못했다고 한다.

아울러, 2001년 1월 31일에 발생한 일본 스루가만 상공 니어미스 사고는 JAL 소속 여객기 두 대(보잉 747 vs DC-10)가 관제 실수로 인해 동일 고도에서 마주쳐서 공중 충돌할 뻔한 사고로, 서류상으로는 준사고가 아닌 사고로 분류되어 있다. 정말 큰일날 뻔한 순간이었다.

Posted by 사무엘

2017/03/19 08:34 2017/03/19 08:34
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(1) 부력: 공기보다 가벼운 가스를 잔뜩 실어서 뜬다. 배가 물에 뜨는 것과 개념적으로 동일한 원리임. 비행선이나 기구는 둥실둥실 우아하게 뜨고 내릴 수 있으며 공중 정지가 가능하고 연료도 적게 들어서 좋다. 그러나 얘는 중량 대비 동체의 부피가 너무 커지며 비행 속도도 대단히 느려서 실용성이 떨어진다. 엔진이 꺼졌다고 바로 추락하지는 않지만, 피탄 면적이 너무 크기 때문에(가스가 새면?) 그게 안전 관점에서 안 좋다.

(2) 양력(고정익. 동체가 움직여서 생성): 고성능 엔진으로 공기+배기가스 혼합 가스를 내뿜어서 추력을 만들긴 하지만, 추력으로는 앞으로 나아가기만 하고 그 뒤 날개로 양력을 발생시켜서 뜬다. 바른 자세를 유지하며 끊임없이 빠르게 움직여야만 양력을 얻을 수 있기 때문에 조종이 까다로우며, 이착륙 시엔 매우 길고(가속) 넓은(날개 폭..) 활주로가 필요하다. 그래도 장거리 비행에 충분한 비행 속도와 경제성(항속거리)을 얻을 수 있는 가장 좋은 방식이 바로 이 방식이다.

(3) 양력(회전익. 날개 자체가 공기를 휘저어서 생성): 엔진으로 로터를 회전시키고 그걸로 직통으로 양력을 발생시켜서 뜬다. 고정익기보다 더 불안정하고 조종과 자세 제어가 까다로운 데다, 느리고 연비도 안 좋다. 하지만 활주로 없이 달랑 뜰 수 있고 공중 정지가 가능하기 때문에 여전히 고정익기와는 별개의 활용 영역이 존재한다.

(4) 추력: 날개 없이 연료를 태운 배기가스를 내뿜는 반작용 추력만으로 뜬다. 날개도 없이 초기에 굉장한 고도와 속도를 얻을 수 있으나, 연료 소모가 너무 극심하여 연료와 중량 대비 항속 거리가 매우 짧다. 이건 비행기보다는 로켓이나 미사일, 우주선의 동력원으로 더 적합하다. 지구 중력을 탈출하려면 닥치고 위로 솟구쳐 올라가야 하며, 달이나 우주 같은 곳은 애초에 대기가 없어서 부력이고 양력이고가 전혀 발생할 수 없기 때문이다. 게다가 대기가 없다는 말은 연료를 태울 산소도 없음을 의미하므로, 연료 자체를 산화제와 함께 섞어서 만들어야 한다.

(2)의 원리로 날도록 만들어진 비행기/비행체라도 중량 대비 엔진 출력이 캐사기급으로 좋다면 제한적으로 (3)이나 (4) 같은 기동을 할 수 있다.
그래서 F-22 같은 최신 전투기는 무슨 로켓처럼 수직 상승이 가능하다. 그리고 사람이 안 타서 가벼운 무선조종 항공기 같은 것도 실속에 빠졌을 때 엔진 출력을 최대로 올리고 차라리 프로펠러가 있는 쪽이 위로 향하도록 하면.. 프로펠러가 마치 헬리콥터 로터처럼 돼서 비행기를 호버링 상태로 최소한 추락 사고는 안 내고 보전이 가능하다. 반쯤은 틸트로터 비행기처럼 운항 가능한가 보다.

물론 덩치 큰 여객기에게는 저런 건 어림도 없는 소리다. 동체를 수직으로 세웠다가는 곧바로 추락한다..;;

이런 기계들 말고 새와 곤충 같은 생명체가 공중에 뜨는 건 일단 (1)과 (4) 부력과 추력은 제끼고 시작한다. (1)은 크기 압박, (4)는 분출과 힘 압박이 너무 심하기 때문에 생물학적으로 구현 가능하지 않다. 결국 남는 건 양력인데, 생물의 비행은 고정익과 항공익 어느 하나로 딱 떨어지지는 않아 보인다.

날개를 직접 퍼덕여서 상하 압력차와 양력을 만드니, 대놓고 고정익은 아니다. 게다가 어디서든 간편하게 떴다가 내릴 수 있으니 고정익의 한계를 갖고 있지 않다. 새가 무슨 활주로가 필요하다거나, 주변 공기를 다 빨아들여서 온갖 요동을 치고 후폭풍을 일으키며 날지는 않는다!
하지만 긴 날개를 쫙 펴서 글라이더처럼 활강하는 새도 있기 때문에 고정익 비행 원리도 사용하지 않는 건 아니다. 고정익 항공기를 발명한 선구자들이 새들의 날갯짓을 눈에 불을 켜고 관찰한 건 다 이유가 있다.

새들은 하늘을 날기 편하라고 여느 육상 동물들보다 시력이 아주 좋으며, 덩치 대비 폐활량도 훨씬 더 우수하다고 한다. 뼈도 가볍고 공기구멍이 많다던데, 그럼 골다공증이 인간에게는 병이지만 새들에게는 자연스러운 현상인가 보다.

지상에서 무려 9~10km 위인 어지간한 여객기 순항 고도에서 나는 철새들도 있다. 이들은 그 먼 길을 어떻게 찾아가는지 정말 신기하지 않을 수 없다. 또한 매 같은 새가 공중을 날다가 거의 8~90도로 급강하해서 지표면의 작은 동물이나 물고기를 채어 가는 건 어지간한 전투기의 기동 뺨치는 스킬이다. 이런 기술은 절대로 그냥 저절로 생길 수가 없으니 '지적 설계'의 근거로 인용되기도 한다.

큰 새가 아니라 벌새나 참새 같은 극단적으로 작은 새들은 활강 따위 없이 닥치고 죽어라고 날갯짓을 해야만 공중에 뜰 수 있다. 이는 헬리콥터의 특성에 더욱 가깝다. 날개를 퍼덕이는 횟수가 초당 수십 회에 달하기 때문에(분당 2~3천 회) 소리가 '퍼덕퍼덕'이 아니라 말 그대로 엔진 소리처럼 '부웅', 영어로는 droning이 된다.

이 때문에 요런 동물들은 체력 소모가 장난이 아니며, 덩치 대비 식사량도 엄청나게 많다. 내연기관으로 치면 회전수가 왕창 높은 오토바이용 2행정 숏 스트로크 엔진 같다. 디젤 엔진과는 스타일이 완전 반대다.
새들은 그렇게 힘들게 공중에 떠 있다 보면 곧 지치기 때문에 착륙해서 쉬어야 한다. 옛날에 중국에서 "저 새는 해로운 새다" 운동이 벌어졌을 때, 사람들은 무슨 무기를 쓴 게 아니라, 모조리 쭈욱 도열해서 참새가 나뭇가지에 앉아 쉬질 못하게 해서 비행 중에 지쳐 떨어지게 하는 방법으로 참새를 잡았다.

새 다음으로 곤충으로 가면.. 전세계에서 인간을 가장 많이 죽이고 있는 동물은 같은 사람이 아니며, 사자· 호랑이 같은 맹수도 아니고 뱀도 아니고.. 모기라고 한다. 곱게 피만 빨아먹고 꺼지는 게 아니라 나쁜 병원균을 같이 옮겨서... (그래도 모기 다음의 굳건한 2위는 사람이 맞댄다. ㄲㄲ)
모기는 비행체로서는 힘이 아주 부족하며 항속거리도 짧다. 지상에서 스스로 10층 이상의 고층 빌딩을 오르지는 못하며, 엘리베이터나 계단 복도 등을 타고 올라온다고 한다.

하지만 모기는 기동성은 최고이다. 공중정지부터 시작해 그야말로 상하좌우전후 6방향 자유자재로 움직일 수 있다. 그나마 민첩하지 않아서 파리보다야 훨씬 쉽게 잡을 수 있는 게 다행이다. 게다가 피를 빨아먹은 뒤엔 무거워서 민첩성· 반응성이 더욱 떨어지기 때문에 인간에게 잡힐 확률이 더욱 높아진다.
원하는 시뻘건 액체를 얻었으면 빨리 여기를 빠져나가고 사라지는 게 사람과 모기에게 모두 좋을 텐데, 그런 것까지 생각할 정도로 모기가 똑똑하지는 못하다. 게다가 모기의 '웨엥' 날갯짓 소리는 흡혈 이상으로 인간으로 하여금 극도의 불쾌감과 모기에 대한 살생 충동을 부추기는 요소이다.

* 여담: 복엽기

라이트 형제가 최초로 발명한 비행기를 포함해 1910~1920년대까지의 비행기의 형태는 복엽기가 대세였다. 복엽기란, 날개가 위아래로 두 겹이 달린 비행기를 말한다. 그게 옛날 비행기의 상징이라 해도 과언이 아니다.

사용자 삽입 이미지

저건 한눈에 봐도 공기 저항을 최소화한 '에어로다이나미컬'한 디자인은 아니어 보이는데.. 초창기에 비행기의 모양이 저랬던 이유가 무엇일까?
날개를 두 겹으로 배열하면 같은 속도에서 공기를 더 많이 부딪치고 양력도 더 많이 얻을 수 있기 때문이다. 정확히 2배까지는 아니어도 1.x배 정도는 말이다. 또한 이렇게 하면 한 날개에 걸리는 공기의 압력 오버헤드를 분담하는 효과도 얻을 수 있었다.

옛날의 비행기는 100여 년 전의 열악한 엔진+날개 기술로 일단 어떻게든 공중에 뜨는 걸 목표로 했다. 속도는 일단 안정적으로 뜬 뒤에 그 다음에 생각할 문제였던 것이다. 애초에 고정익기는 이륙할 때(양력)와 착륙할 때(제동) 모두 뒷바람이 아닌 맞바람이 필요한 물건이기 때문이다.

그러다가 금속으로 더 튼튼한 비행기 날개를 넣는 기술이 개발되고 엔진의 성능도 향상되면서 비행기의 트렌드는 단엽기로 바뀌었다.
헬리콥터로 치면 상하로 로터가 둘 달린 동축 반전 로터가 만들어졌다가, 나중에는 지금 같은 테일로터 방식이 주류가 된 것과 비슷한 변화라고 생각할 수 있겠다.

* 여담: 라이트 형제에 대해서

세상을 바꿔 놓은 발명들이 일단 개발된 뒤에도 아무 탈 없이 곱게 정착하고 실용화된 건 아니었다.
자동차의 경우 영국에서는 잘 알다시피 멀쩡하게 잘 만들어 놓고도 적기 조례라는 규제 병크(기존 마차 운수업자들 보호..) 때문에 자동차 기술이 유럽의 다른 나라보다 뒤쳐지는 결과가 초래되었다.

세계 최초로 동력 비행에 성공한 라이트 형제는 이제 유명인사가 되고 돈방석에 앉은 게 아니라... 자국 정부 기관으로부터는 외면받고, 비행 기술을 시샘하는 동종업계 종사자들로부터는 웬 표절 도용 소송을 당해서 굉장히 힘든 나날을 보내게 됐다. 그 동안 정작 프랑스와 영국, 심지어 일본 같은 경쟁국에서는 라이트 형제를 VIP로 대접했으며, 한편으로는 비행기 제조 기술을 빼내려고 혈안이 돼 있었다.

한국도 아니고 선진국에 엔지니어· 덕후의 천국인 미국이 그것도 자국 국민으로서 황금알을 낳는 거위 같은 발명을 한 라이트 형제를 당대에 그렇게 홀대했다는 건 정말 믿어지지 않는 일이다.

형인 윌버 라이트는 여기 저기 쓸데없는 소송에 말리면서 몸과 마음이 쇠약해졌으며, 1912년에 40대 중반의 나이로 세상을 떠났다. 그러나 동생인 오빌 라이트는 두 차례의 세계 대전을 거치면서 비행기 기술이 지금의 컴퓨터 기술만큼이나 가히 폭발적으로 발전하는 것을 본 뒤, 1948년에 죽었다. 1903년에 플라이어 1호를 띄우고도 40년이 넘게 더 살아 있었던 것이다.

오빌과 윌버가 한 비행기를 같이 타고 조종한 건 1910년 5월 25일의 가족 비행이 마지막이었다. 지금까지는 여든이 넘은 친부가 "둘이서 한 비행기를 타다가 추락 사고라도 나서 다 죽어 버리면 비행기 연구의 맥이 끊어지지 않느냐? 그러니 연구 중에 비행기엔 반드시 한 명씩만 타고 다른 한 명은 땅에 있어라"라고 당부했기 때문이라고 함..;;

그리고 끝으로, 라이트 형제는 목사의 아들인 독실한 기독교인이었다. 그런데 평생을 비행기에 미쳐 사느라 두 사람 모두 독신으로 살다가 갔다..;; 후세는 못 남겼지만 전세계인들이 영원히 기억하는 이름을 남겼다.
비행기를 발명해서 유명해지고 신문 기자로부터 혹시 결혼 생각은 없느냐는 질문을 받자 이들은 이렇게 대답한 것이 잘 알려져 있다.

  • 오빌: 형부터 결혼하면 그 다음에 나도 할 거예요.
  • 윌버: 비행기와 부인에게 둘 다 쓸 시간은 없습니다. (!!)

그래서 둘 다 독신이 됐대나 어쨌대나..;;

Posted by 사무엘

2016/08/04 08:38 2016/08/04 08:38
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자동차나 비행기, 열차 같은 모든 교통수단들은 진행 방향이 다른 교통수단과 한 지점에서 교차할 위험이 있는 곳에서는 신호 시설의 통제를 받으며 움직여야 한다. 비행기는 이륙이야 그냥 관제탑으로부터 허가가 날 때까지 활주로에서 기다리고 있으면 되지만 착륙은.. 신호 대기를 할 수 없고 상시 선회 비행을 해야 하기 때문에 트래픽 대비 활주로가 부족한 혼잡한 공항에 착륙하는 게 다소 난감한 일이다.

그런데 동일 경로의 공유와 교차가 같은 종류의 교통수단끼리만 발생하는가 하면 꼭 그렇지는 않다.
옛날에 이종간의 하이브리드를 시도한 교통수단들을 소개한 적이 있었는데, 이번에는 교통수단들간의 이색적인 교차 양상에 대해 살펴보겠다.

1. 사람 vs 자동차

이건 자동차가 발명되면서 가장 먼저 생긴 갈등(?)일 것이다. 이 때문에 일단 횡단보도가 만들어졌으며, 아주 혼잡한 곳에서는 사람과 자동차를 공간적으로 완전히 분리하기 위해서 육교와 지하도도 만들어졌다.
하지만 높이의 변화는 노약자, 혹은 짐이 많거나 자전거를 타는 사람에게는 어쩔 수 없는 악재이기 때문에, 귀차니즘에 충실한 보행자의 무단횡단을 완전히 막지는 못하고 있다.

사람들과 차들이 터져 나가는 교차로에서는 그냥 단순무식하게 일정 시간 주기로 빨간불과 파란불을 반복하면 되지만 한적한 시간과 장소에서는 점멸 신호 내지 주문형(보행자가 버튼을 눌러서 요청을 했을 때에만 잠시 후 파란불이 되는) 신호등이 운용되기도 한다.

2. 육상 vs 철도

육상 교통수단들 중 진행 우선순위가 가장 높은 놈은 단연 철도 차량이다. 차량이 무겁고 수송량이 압도적이며, 무엇보다도 너무 둔하고 지면 마찰도 작아서 가감속을 날렵하게 할 수 없기 때문이다. 얘가 일단 속도가 붙어 버렸으면 아무도 감당을 할 수 없기 때문에 주변의 차와 사람들이 알아서 비켜야 한다. 우리나라는 대인 교통사고가 나면 무단횡단에 굉장히 관대하고 오로지 운전자에게만 과실을 뒤집어 씌우는 관행이 심하지만, 그래도 철길 주변 보행이나 철길 건널목 교통사고에서까지 보행자에게 무한 관대하지는 않다.

철길 건널목 사고가 나면 철도 당국은 여러 모로 골치아파진다. 2002년 5월에 어느 전라선 상행 새마을호에서 발생했던 3연속 건널목 사고는 요런 사고의 아주 극단적인 예이다.
그렇기 때문에 나라에서는 지금까지 꾸준히 전국의 수백, 수천 곳에 달하는 건널목들을 야금야금 모조리 정책적으로 입체화해 왔다. "열차를 급정거시킬 수 없다면 애초에 급정거해야 할 상황 자체를 봉쇄하자"라는 발상에 따른 것이다. 이런 조치 덕분에 오늘날 철도 건널목 사고는 3, 40년 전에 비해서 굉장히 줄어들었다.

그럼에도 불구하고 지방이 아닌 서울에도 일부 건널목이 있다. 물론 무려 3복선이 된 경부선이나 2복선짜리 경인선 구간에 건널목이 있는 건 아니며, 그 이북의 경의선과 경원선, 특히 경원선 구간에 한정되어 있다.

먼저 서빙고 역에서 한남 역 방면으로 400미터쯤 전방 반포대교 근처를 보면 건널목이 있다(서울 용산구 서빙고로62길). 새마을· 무궁화 같은 열차도 아니고 전동차가 지상에서 차들이 기다리고 있는 건널목을 통과해 간다니 참 상상이 안 된다.
서빙고 역 인근에는 자동차 도로를 예각으로 가로질러서 미군 기지로 들어가는 단선 철도도 이따금씩 쓰이는가 보다. 이거 유명한 사진이다. 차단기도 없이 이거 정말 안습한 모습이 아닐 수 없다..;;

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다음으로, 회기 역에서 외대앞 방면으로 얼마 안 간 곳에도 건널목이 있으며(서울 동대문구 휘경로12길), 이웃 외대앞 역은 역 출입구에 대놓고 선로 횡단 건널목이 있다. 육교와 지하도로 대체 경로도 있으니 코레일에서는 여기를 못 없애서 난리이나, 인근 주민과 상인들은 거세게 반발하고 있어서 건널목을 완전히 못 없앤 상태이다.

심지어 육교에다가 에스컬레이터와 엘리베이터까지 다 놔 줘도 주민들의 반응은 냉담했다고 한다. 아무리 최첨단 액세서리 기능들로 무장한 안경이나 휠체어가 있어도, 그런 게 애초에 필요하지 않은 건강한 눈과 건강한 다리보다 나을 수는 없는 노릇이어서 그런가 보다.
경원선 구간은 일반열차가 다니기도 하고 게다가 이렇게 건널목까지 있으니 전동차(운행 계통상으로는 경의중앙선)의 배차간격을 지금보다 더 줄이는 건 도저히 무리일 것이다.

경원선보다 상태가 더 안습한 건널목은 바로 서울 역 이북 경의선 구간에 있는 '서소문 건널목'이다.

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여기는 수색 기지에서 서울· 용산 역으로 입출고하는 KTX 포함 모든 일반열차들이 이 선로를 지나기 때문에 그야말로 크리티컬 중의 크리티컬이다. 그야말로 몇 분이 멀다 하고 차단기가 내려온다. 애초에 경의선 서울-신촌 통근열차/전동차가 1시간에 1대꼴밖에 못 다니고 지금도 경의중앙선의 지선으로 전락한 이유도 이런 열차들의 트래픽 때문이다.

그러니 이 건널목으로 정상적인 차량 통행은 곤란하다고 봐야 한다.
그럼에도 불구하고 길을 완전히 틀어막고 건널목을 없애기에는 지상의 자동차 트래픽도 무시 못 하며(밤에는 열차 운행도 뜸해지거나 중단되니), 이 건널목은 입체화를 하는 것도 사실상 불가능하다. 바로 위로는 서소문 고가차도가 있고, 지하로는 서울 지하철 2호선이 지나기 때문이다(시청-충정로 사이. 서울 도시 구간에는 2호선이 별로 깊지도 않음). 여러 모로 진퇴양난이다.

3. 육상 vs 배

배는 물 위를 다니는 교통수단이며, 자동차는 수륙양용이 아닌 이상 다리가 놓여 있어야 물 위를 건널 수 있다. 그러니 자동차와 선박이 교차 가능한 상황이란 단 한 가지 경우뿐이다. 바로 다리가 도개교(bascule, 跳開橋) 형태인 것이다. 이게 철도로 치면 차단기가 내려오는 것과 개념적으로 동일하다.

요즘은 건축 기술이 발달한 덕분에 애초에 다리를 지을 때 어지간히 큰 선박도 아래로 지나갈 수 있게 왕창 높고 크고 기둥 간격도 넓게 만들곤 한다. 선박의 통과를 위해 다리를 통째로 들어올리게 되면 그 동안 자동차들의 통행이 막히는 큰 불편이 초래되기 때문이다. 그러기에는 요즘은 길거리에 자동차들이 좀 많나..;; 그러니 도개교는 노면 전차만큼이나 좀 과거의 유물이고 오늘날 찾아보기 힘든 물건이 돼 있다.
우리나라에는 도개교가 전국을 통틀어 딱 한 군데 있다. 바로 부산의 영도대교.

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얘는 일제 강점기인 1934년에 도개교 형태로 오리지널이 완공됐다. 부산은 일본과 가까운 항구 도시로서 그 시절부터 대도시였으며, 나룻배만으로 영도와 본토 사이를 오가기에는 트래픽이 감당할 수 없는 지경이었다.
다리가 생기긴 했지만 그때엔 선박의 트래픽도 여전히 만만찮은 수준이어서 리즈 시절엔 다리 도개를 하루에 무려 7번이나 했다고 한다. 매회 도개 시간은 약 20분.

이렇게 자동차와 선박 사이의 평면교차가 이뤄졌으나 세월이 흐르면서 영도대교의 도개는 15분씩 하루 2회로 줄었다. 게다가 지금으로부터 무려 50년 전인 1966년 9월에는 다리 아래로 상수도관을 매달면서 도개가 중단되어 버렸다. 노면 전차(1968) 내지 증기 기관차(1967)와 비슷한 시기에 도개교도 역사 속으로 사라졌다는 게 흥미롭다.
뭐, 도개는 사라졌지만 그래도 우리는 일제 강점기 때 만들어진 다리를 근 60년 가까이 잘 쓰면서 지냈는데.. 마침 1994년 가을, 성수대교 붕괴 사고가 터졌다.

이 때문에 나라에서는 혹시 성수대교 시즌 2가 벌어질 여지는 없는지 전국의 유명 교량들을 부랴부랴 긴급 점검했다. 이때 서울에서는 지하철 2호선이 다니는 당산철교가 시범 케이스로 제대로 걸렸다. 그야말로 "성수대교가 안 무너졌으면 얘가 무너졌을 것이다. 달리던 지하철이 다리와 함께 나란히 강으로 추락해서 초특급 대형 참사가 벌어졌을 것이다" 급의 막장이었음이 드러났기 때문이다. 그래서 당산철교는 전면 철거 후 새로 만들어졌는데..

부산에서는 지은 지 너무 오래 된 영도대교가 '대대적인 긴급 보수, 혹은 아예 철거 후 재시공 필요' 판정을 받았다. 간이역 건물만큼이나 역사적인 가치가 크고 안전을 위해 여러 번 땜빵도 했지만, 넘쳐나는 교통량을 감당하고 근본적인 안전이라는 토끼까지 둘 다 제대로 잡기 위해서는 지금 다리는 철거해 버리고 다리를 더 큰 규모로 다시 놓을 필요가 있다는 결론이 나오게 됐다. 그래도 새 다리는 오리지널 영도대교와 최대한 같은 외형으로 만들고, 먼 옛날에 봉인되어 버렸던 도개 기능도 상징적인 차원에서 다시 부활시켰다.

그렇게 해서 새로운 영도대교는 지난 2013년 11월에 개통했다. 하루 한 번(오후 2시) 다리를 15분 동안 들어올린다.
그러고 보니 민방위 대피 훈련도 매달 15일의 이 시간대에 20분 동안 진행한다. 다리를 들어올리는 건 출퇴근 시간대를 피해서 벌건 대낮에 하는 게 아무래도 운전자들에게 민폐가 덜하기 때문일 것이다.

4. 육상+철도의 특수한 경우

음, 그러고 보니 전라남도 무안과 영암 사이에는 호남선의 지선인 대불선이라는 화물 철도가 있다.
얘도 종점 인근에 자동차 도로와 만나는 건널목이 있는데, 여기는 서울처럼 열차나 차량 통행량 자체가 너무 많아서 입체화가 필요한 곳은 아니다. 하지만 서울과는 전혀 다른 문제가 건널목에 존재한다.

대불선은 전철화가 돼 있다. 그런데 이게 고성능 전기 기관차를 운용 가능하게 해 준다는 점에서는 호재이지만, 화물 수송 능률면에서는 큰 악재이기도 하다. 공중에 주렁주렁 매달린 전차선 때문에 크레인으로 컨테이너를 화차에다 선뜻 실을 수가 없으며, 게다가 전차선의 높이보다 더 높게 화물을 쌓은 트레일러가 건널목을 지날 수 없어지기 때문이다. 즉, 교량 때문에 높은 배가 통과할 수 없어 지는 것과 비슷한 양상의 문제가 생긴다.

그래서 여기 건널목에는 세계에서 최초로 개발됐고 전국에서 하나밖에 없는... 이동식 전차선이 존재한다. 마치 배가 지나가게 다리를 들어올리듯, 아슬아슬 간당간당한 대형 트레일러가 건널목을 통과할 때는 건널목 위를 지나는 전차선을 잠시 치울 수 있게 한 것이다. 마치 주문식 횡단보도 신호기처럼. 세상에 이런 것도 있다.

5. 육상 vs 비행기

자동차가 비행기의 항로를 침범한다는 건 불가능-_-한 일이고, 그 대신, 과거에 일부 자동차 전용 고속도로가 비상시에 군용기의 활주로로 쓰이는 경우는 있었다.
경부 고속도로에 신갈, 천안을 비롯해 몇몇 구간이 이상하리만치 곧고 길게 잘 뻗었으며 1990년대까지만 해도 붙박이 중앙분리대가 없이 페이크 이동식 중앙분리대만 있었다. 그런 곳이 바로 활주로 공용 구간이었다.

옛날에는 물론 자주는 아니었겠지만 공군이 가끔씩 경부 고속도로 일부 구간을 틀어막고 실제로 훈련을 했다.
동아일보 1988년 3월 30일자를 보면, "팀 스피리트 한미 합동 군사 훈련의 하나인 비상 활주로 이착륙 훈련이 30일 경부 고속도로 판교-신갈 구간에서 전투기 F4, F5, F15, F16, 대형 수송기 C123, 폭격기 B52 등이 참가한 가운데 실시됐다." 같은 보도가 있다. TV 뉴스도 마찬가지다.

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옛날엔 지금 8차선, 10차선으로 확장되고 있고 24시간 차들로 터져 나가는 그 경부 고속도로의 일부를 틀어막고, 거기서 전투기 이착륙 훈련을 했다는 게 믿어지지 않는다.
지금이야 그런 비상 활주로들은 다른 한산한 도로로 옮겨지고 해제되고 있다. 특히 활주로 구간의 중간에 분기점이나 나들목을 만들다 보면 활주로 기능이 자동으로 상실되었다. 성환 활주로에 생긴 북천안 IC처럼 말이다.

그런데, 활주로+고속도로 공용보다 더 엽기적인 사례가 있다.
스페인의 남부에 있는 영국 속령인 '지브롤터'라는 지역에는 지브롤터 국제 공항이 있는데, 얘는 전세계의 공항들 중 유일하게 공항 활주로가 일반 도로와 수직으로 평면교차를 한다..!!!

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비행기가 이착륙 예정일 때는 마치 철도 건널목처럼 차단기가 내려오며, 운전자들은 눈앞에 비행기가 뜨고 내리는 걸 저렇게 빤히 지켜보게 된다.
활주로에는 이물질 하나 있어서는 안 된다. 일례로 2000년 7월에 발생한 에어프랑스 4590편 콩코드 여객기 추락 사고는 바로 전에 먼저 이륙한 비행기에서 떨어진 부품을 밟는 바람에 발생한 사고였다.

그런 와중에 여객기 활주로가 자동차 도로와 평면교차한다는 건 안전이나 보안 면에서 굉장히 아찔한 모습이 아닐 수 없다. 활주로를 포함하는 공항 담장 외벽에 철조망이 괜히 쳐진 게 아닌데.;;
캄보디아의 씨엠 립 국제공항은 비행기 착륙 후에 여객 터미널까지 승객이 활주로 바닥을 걸어서 이동하며, 제주 국제공항에는 바람의 방향에 따라 X자 모양으로 평면교차하는 두 활주로를 바꿔 가며 운용하긴 한다. 일본의 나리타 국제공항은 지역 주민들의 알박기 때문에 반쯤 고자처럼 만들어져 있다.

하지만 지브롤터 국제 공항은 그런 공항들보다 더 엽기적이다. 비보호 좌회전+평면교차가 있던 옛 88 올림픽 고속도로의 남장수 IC의 공항 버전이라 하겠다.
활주로는 지형과 역사적인 사연 때문에 어쩔 수 없이 저렇게 만들어졌으며, 딱히 더 개선의 여지가 없다고 한다.

Posted by 사무엘

2016/08/01 08:39 2016/08/01 08:39
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육해공의 교통수단들 중에 가장 빠르게 이동하며, 반대로 사고가 났을 때 사람이 가장 큰 위험에 빠지는 물건은 두 말할 나위 없이 비행기이다. 육상 교통수단들은 주로 여타 사람이나 차량과 충돌하는 교통사고를 내는 반면, 비행기는 혼자서 추락할 수 있다. 다시 말해 다른 장애물이 아니라 그냥 지면과 충돌할 수 있다는 뜻이다. 배는 침몰하면 구명보트라도 있지만, 비행기는 전투기의 사출 좌석 같은 예외를 빼면 일반적으로 그런 것도 없다.

비행기 추락 사고의 성격은 크게 다음과 같은 세 부류로 나눌 수 있다.

전투기: 잊을 법하면 전투기가 어디 야산에 추락했는데 파일럿이 사출되어 나갔네, 혹은 민가에 추락하지 않으려고 계속 조종간을 잡다가 산화했네 하는 소식이 전해진다. 전투기는 교전 중에 적기에게 피격· 격추되기라도 한 게 아니라면, 다 아군이 자체적으로 기체의 한계를 시험하는 온갖 가혹한 기동 훈련을 하다가 정비 불량이나 기체 노후화, 기능 고장의 여파로 기체가 삐끗 하는 바람에 추락하는 것이다. 전투기 조종사가 괜히 높은 G(가속도)를 견디는 가혹한 훈련을 받는 게 아니며, 무슨 민항기마냥 곱게 떴다가 사뿐히 착륙만 하는데 그 몇 백억짜리 전투기가 아무 이유 없이 갑자기 떨어지지는 않는다.

민항기: 전세계 방방곡곡을 누비면서 우리 같은 평범한 사람들을 수십~수백 명씩 실어 나르는 대형 고정익 여객기들이다. 이들은 전투기와는 달리 위험한 기동을 하지 않으며, 엄격한 규정 하에 검증된 항로만 이용하여 최대한 안전하고 보수적으로 운항한다. 하지만 민항기도 정비 불량, 조종사나 관제사의 과실, 악천후 천재지변 등 다양한 이유로 인해 가끔 사고가 난다. 순항 중보다 이착륙 때가 훨씬 더 위험하다. 얘들은 불특정 다수의 사람이 이용할 수 있다는 점, 한번 뜨고 나면 지상에서 통제를 할 수 없다는 점으로 인해 테러의 표적이 되기도 했다.

헬리콥터: 회전익기는 고정익기보다 느리고 연비도 안 좋다. 하지만 활주로 없이 이착륙이 가능하고 공중 정지도 할 수 있는지라 군· 민을 통틀어 인명 구조나 공중 작업 같은 특수한 용도로 쓰이고 있다. 그리고 사실은 전투기와 운용 방식은 다르겠지만, 심지어 공격/전투용 헬기도 있다.
고정익기와 헬기의 관계는 마치 일반 4바퀴 자동차와 오토바이의 관계와도 비슷하지 않나 싶다. 이륜차가 사륜 자동차보다 훨씬 더 위험하듯, 헬기는 고정익기보다 항공역학적으로 훨씬 더 불안정하며 위험하다. 임무의 특성상 건물이나 구조물 같은 데에 살금살금 접근하다가 잘못해서 로터가 이물질과 부딪치는 사고가 난다. 그리고 그랬다가는 곧바로 수직 낙하 + 추락 사고 + 탑승자 전원 끔살로 이어진다.

즉, 비행기의 종별로 주된 위험 상황과 사고 발생 조건에 차이가 존재한다는 뜻이다.

무거운 쇳덩어리를 하늘로 띄우는 건 그저 바퀴를 굴리는 것보다 매우 힘든 일이다. 그렇기 때문에 비행기는 당연한 말이지만 비슷한 덩치의 자동차보다 연료 소모도 더 많고, 그만큼 연료를 더 많이 싣고 다닌다. 어지간한 여객기(무게)나 전투기(기동)의 연비는 자동차처럼 1리터 당 km가 아니라 1km당 리터 수로 따진다. 사람이 최대 겨우 두 명밖에 안 타는 전투기도 한번 띄우면 기름값만 몇백만 원 이상으로 깨진다. 공중에서 돈을 줄줄 흘리는 거나 마찬가지.. 그나마 일단 뜨고 나면 워낙 빠르게 이동하기 때문에 그 정도 연비라도 나오는 거다.

그리고 이 많은 연료들은 비행기가 사고가 났을 때 필연적으로 주변을 불바다로 만드는 기폭제가 된다!
자동차도 충돌 사고가 나서 영 좋지 않은 곳이 파손되면 복불복으로 화재가 발생할 수 있다. 연료가 새어 나오고 거기에 점화 플러그의 불꽃이 튀거나 발화점 이상의 열이 가해졌을 때 말이다. 승용차는 연료 탱크가 뒤에 있기 때문에 후방 추돌로 인해 불이 나기도 한다.
그래도 자동차의 화재는 비행기의 화재보다는 훨씬 덜 발생한다. 교통사고가 나면 차들끼리 부서지고 구겨지고 말지, 어지간해서는 불까지 나지는 않는다. 액션 영화에서는 자동차들이 총 맞고 몇 번 구르기만 하면 펑펑 잘도 폭발하지만, 차들이 몽땅 유조차나 화약 수송 화물차가 아닌 이상 그건 좀 허구 과장이 섞여 있다.

이런 자동차에 비해 비행기는 추락해서 박살 났다간 자동차보다 훨씬 더 높은 확률로 화염에 휩싸인다. 이륙한 지 얼마 안 되어 연료가 많이 있는 상태라면 확률은 100%에 수렴한다. 이것은 사고 시에 안 그래도 낮은 탑승자의 생존률을 더욱 낮추는 요인이 아닐 수 없다.
석유 자체가 약간의 충격만 받으면 폭발하는 무슨 니트로글리세린 같은 위험물은 아닐 텐데, 추락하겠다 싶으면 빨리 엔진과 전기 장치라도 꺼 버리면 화재를 예방할 수 있지 않을까 하는 생각도 든다. 글쎄, 에어컨 실외기의 송풍기 바람으로 발전기를 돌리겠다는 식의 무의미한 발상인지도 모르지만.

항공 사건 사고들 중에 오늘은 예전에도 자주 다루는 편이던 고정익기가 아닌 헬리콥터 관련 사고들에 눈길이 갔다. 헬리콥터는 전투기 같은 성능, 화려함, 간지가 없으며 그렇다고 수송기나 민항기 같은 막대한 덩치와 수송 능력이 있는 것도 아니다. 고정익기 조종사들이 유명한 TV 드라마 배우나 영화 배우, 걸그룹이라면, 헬리콥터 조종사는 성우나 재연 배우, 얼굴 없는 가수, 연극 배우처럼 항공 업계에서 약간은 비주류이고 덜 유명하고 2류 이하 급인 것 같다. 종사자들에게는 좀 송구스러운 얘기지만 현실이 그렇다는 뜻이다.

하지만 헬리콥터는 공중에서 그런 고정익기들이 결코 할 수 없는 궂은 일, 힘든 일, 위험한 일을 묵묵히 해내고 있다. 그렇게 임무를 수행하다가 불의의 사고가 난 것이 국내에서 21세기 이래로 세 건 정도 기억에 남아 있다.

1. 올림픽대교 사고 (군인)

서울 한강의 올림픽대교는 말 그대로 1988 서울 올림픽을 기념해서 만들어진지라 중앙의 꼭대기에 올림픽 성화 모양을 본딴 조형물이 있다. 그래도 이북의 주체사상탑과는 달리, 불꽃에 빨간 칠이 돼 있지는 않다.

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이건 철제 금속으로 불꽃 모양을 만든 것이어서 무게가 10톤을 넘었는데, 국가에서는 군 헬기를 동원해서 조형물을 다리 위에다 올려놓게 했다. 아무래도 민간 업체에다 맡기는 것보다는 군을 투입하는 게 더 저렴해서 그랬지 싶다.

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덕분에 2001년 5월 29일, 민간에서는 보기 쉽지 않은 저 월남전스러운 모양의 CH-47 대형 군용 헬리콥터가 작전에 투입되었다. 그런데 그 당시 현장은 며칠째 바람이 많이 불어서 조형물을 내려놓기가 쉽지 않았으며, 몇 번 허탕치기를 반복했다. 잘못하면 조형물을 깨 부수거나 헬기까지 사고가 날 수 있었다. 고정익기로 치면 착륙을 못 해서 안절부절 못하다가 결국 복행에 실패해서 추락 사고가 나는 것과 비슷한 격이었다 (대한항공 801편 추락 사고처럼..).

그러다가 드디어 조형물을 살며시 내려놓는 데 성공했다. 헬기 안에서 작업을 지휘하던 간부는 "이제 임무를 완수했다. 복귀하겠다" 이렇게 보고를 하려는 찰나였는데...
가만히 공중 정지 중일 거라 여겨졌던 헬기는 하강 기류의 영향을 받아서 고도가 서서히 낮아지고 있었다. 이걸 헬기 안에 있던 승무원들은 알아챌 수 없었던 것 같다. 실제로 비행 중엔 주변이 온통 허허벌판이기 때문에 GPS 계기판 같은 거라도 보지 않으면 조종사는 자신의 위치나 속도 변화를 직감만으로는 거의 알 수 없다.

슬금슬금 하강하던 헬기는 로터가 조형물의 윗부분과 부딪치고 말았다. 그 결과 양력을 잃은 헬리콥터는 상하로 벌렁 뒤집힌 채 곧장 수직 낙하했으며, 다리 난간 부분에 걸친 채로 착지하면서 화염에 휩싸였다. 그리고 이게 전부가 아니었다. 헬기의 뒷부분은 다리 위에 잔류했지만, 앞부분은 더 아래의 한강으로 또 굴러 떨어졌다. 안에 있던 탑승자 세 명과 함께!

스마트폰도 없던 시절에 올림픽대교 근처의 어느 강변 아파트에 살던 어떤 사람이 마침 조형물 설치 작업을 캠코더로 촬영하고 있었다. 서울 시내에서 이렇게 군용 헬기가 뜬 걸 보기가 쉽지는 않을 테니 말이다. 그런데 눈앞에서 저런 사고가 났으니 촬영자도 소스라치게 놀랐을 것이다.

사람이 멀쩡한 상태로 다리 위에서 한강으로 곱게 뛰어내리기만 해도 어지간해서는 어마어마한 착수 충격을 감당하지 못해서 기절하고 곧 익사한다. (예전에 남성연대 성 재기 씨처럼) 하물며 헬기 탑승자들은 전원 목숨을 부지할 수 없었다. 잠수부들이 투입되어 거기 일대를 수색한 뒤에야 잔해와 시신을 모두 찾아내어 인양했다.

지금도 올림픽대교의 중앙 꼭대기에 놓여 있는 횃불 조형물의 뒷배경에는 이런 비극적인 사건이 있다. 허나 이때 희생된 군인 세 분을 알리거나 기리는 기념비나 추모 시설은 전혀 만들어지지 않았다는 것이 안타까운 일이다.

2. 삼성동 아이파크 충돌 사고 (사기업)

2013년 11월 16일, 토요일 아침엔 LG전자 소속의 헬리콥터가 김포 공항을 출발하여 잠실 경기장 인근의 한강 공원 헬리포트에서 높으신 임원진들을 태운 뒤, 전주 소재의 공장으로 시찰을 갈 예정이었다.
헬기는 김포 공항에서 이륙 허가를 받고 한강 수면 위로만 쭈욱 비행했으며, 10분도 채 되지 않아 목적지로부터 1km 남짓 떨어진 청담 역 근처(영동대로)까지 도달했다.

그런데 여기서 너무 짙은 안개 때문에 헬기는 착륙 지점을 찾지 못했다. 결국 항로를 이탈해서 방황하다가 삼성동 아이파크 아파트의 24~26층 높이의 외벽 쪽으로 돌진해서 충돌했다. 그 뒤 곧바로 아래의 화단으로 추락. 짙은 안개 때문에 사고가 난 건 비록 성격과 규모는 다르지만 1979년의 테네리페 참사와도 비슷한 구석이 있어 보인다.

그나마 다행인 건 추락 후에 기체가 폭발하거나 화재가 일어나지는 않았다는 점이다. 또한, 이른 주말 아침이어서 그런지 아래에서 추가적인 인명 사고가 발생하지도 않았다. 하지만 헬기 탑승자(기장+부기장 2인)들은 역시 사고 현장에서 생존할 수 없었다.

본인은 옛날에 삼성 전자 수원 사업장의 어느 건물의 옥상으로 헬리콥터가 착륙하는 걸 본 적이 있었다. 어디 또 높으신 분이 납셨나 싶었다. 주변은 생각보다 후폭풍이 심하고 소리도 아주 컸던 걸로 기억한다.
하물며 사고 당시에 그 아파트에서 살고 있었던 주민들은, 너무 가까이에서 들리는 헬기 소리에다가 고막을 찢는 듯한 쾅 소리와 진동을 경험했으니 웬 테러나 전쟁이라도 난 줄 알고 소스라치게 놀랐다고 한다.

헬기와 부딪친 아파트가 안전 점검을 받는 동안, 피해층의 주민들은 본의가 아니게 강남 소재의 호텔에서 며칠 투숙하기도 했다. 비행기편의 지연과 취소 때문에 뜻하지 않게 호텔행을 경험하게 된 여행객처럼 말이다. 투숙 비용은 물론 LG 전자에서 부담했다.

3. 광주 시내 추락 (소방 공무원)

삼성동 헬기 추락 사고의 여파가 채 가시기 전에 또 충격적인 헬기 사고가 발생했다. 2014년 7월 17일, 세월호 침몰 사고 관련 현장 지원을 마치고 강릉으로 복귀하던 '강원도 특수구조단' 소속의 소방 헬기가 광주 광산구 장덕동의 성덕 중학교 근처의 도로에 갑자기 추락했다. 광주 공항에서 이륙한 지 5분 남짓밖에 되지 않았는데 말이다.

사고 헬기는 기수를 아래로 숙인 상태로 무슨 카미카제도 아닌 게 거의 70도에 달하는 고각으로 바닥에 자유 낙하하듯 내리꽂혔으며, 그 뒤 불길에 휩싸였다. 사고 장면은 근처에서 신호 대기 중이던 자동차들의 블랙박스 화면에 고스란히 녹화됐다. 헬기에는 조종사와 구조대원 등 모두 5명이 타고 있었으나 역시 모두 숨졌다.

사고의 근본 원인은 예산 부족으로 인한 장비 노후화 내지 비전문가 직원의 투입(조종 미숙) 등이 거론되는 듯하다. 기체가 한창 상승하던 중에 알 수 없는 이유로 인해 오른쪽으로 기울고 급강하해 버렸다고 한다. 그걸 수습하지 못하고 헬기가 저 꼴이 난 것이다. 하긴, 헬리콥터는 한쪽으로 기울어져 버린 걸 수습 못 하면, 목적지에 다 와 가지고 하강하는 중에도 갑자기 벌렁 뒤집히고 사고가 얼마든지 날 수 있다. 활주로가 필요 없다고 해서 장땡이 아니며, 평평한 헬리패드가 안전을 위해 괜히 필요한 게 아니다.

떨어지고 있을 때 이미 기체에 불이 붙은 상태였다는 말도 있는데 블랙박스 영상만 봐서는 정황을 모르겠다. 올림픽대교 사고처럼 로터가 장애물에 부딪친 것도 아니고, 멀쩡히 잘 날다가 갑자기 기체가 저 지경이 돼 버렸으니, 당시 승무원들은 정말 놀랍고 무서웠겠다.

사고 현장에 불까지 났지만, 다행히 달리는 자동차 위로 헬기가 떨어지거나 하지는 않았다. 추가적인 인명 피해는 근처 버스 정류장에 있던 학생이 화상을 입는 정도로 그쳤다. 지금도 사고 현장 일대를 로드뷰로 보면 추락 지점은 아스팔트가 덧대어 다시 칠해진 흔적을 찾을 수 있다.

전에도 글을 썼지만 비행기는 고정익이건 회전익이건 한번 상태가 꼬여 버리면 아무리 액셀을(자동차로 치면) 밟고 엔진 추력을 낸다 해도 곧바로 실속이 회복되고 뜨지 않는다는 점에서 특히 조종이 더 어렵고 위험해 보인다. 헬리콥터는 기체 자체를 공기 중에서 고속으로 이동해서 양력을 얻는 게 아니기 때문에 뭔가 글라이더(활강)스러운 요소도 전혀 없고 더욱 불안정하다.
물론 사고라는 건 지금도 전세계의 하늘을 누비는 수많은 비행기들의 전체 대수에 비하면 매우 드물게 발생하는 것이지만, 그래도 조금이라도 부주의하면 사고가 나고, 사고가 나면 저 꼴 난다는 건 조종사나 승객이 숙지는 하고 있어야겠다.

Posted by 사무엘

2016/07/01 19:28 2016/07/01 19:28
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1. 초음속 자동차

예전에 한번 하이브리드 교통수단에 대해 논하면서 초음속 자동차 얘기를 꺼낸 적이 있었다. 저 바닥도 이제 시속 1000km를 훌쩍 넘어 서양권의 상징인 시속 1000마일을 추구하는 경지에 가 있다. (☞ 전투기 엔진에 티타늄 바퀴.. 초음속車, 시속 1609km 돌파하라)

시속 200~400 정도까지를 내는 통상적인 스포츠카 슈퍼카도 아니고 초음속 자동차 정도까지 되면 실용적인 관점에서야 당연히 돈지랄의 극치일 뿐일 것이다.
세계에서 가장 큰 소수(프라임)를 발견한다거나 원주율을 몇백억 자리까지 더 구한다거나, 액체 질소까지 동원한 극한의 오버클럭질로 컴터 속도를 8GHz가 넘게 끌어올린다거나, 멀쩡한 코드를 마개조해서 난잡한 코드 경연대회(IOCCC) 출품 작품을 만드는 것처럼.. 그냥 그 분야의 지적 호기심과 기술의 극한을 추구하는 연구라는 것에 의의를 둬야 한다.

차는 적당하게 빠르게 달려서 맞바람을 맞으면 일반적으로는 아주 좋다.
사람만 시원한 게 아니라 엔진도 라디에이터를 통해 그렇게 바람을 쐬어 줘야만 냉각이 될 수 있다. 기본적으로는 냉각수를 사용하는 수랭식이지만, 그 냉각수를 식히는 데는 이런 공랭식 메커니즘이 기여하는 게 여전히 크기 때문이다.
아무리 추운 겨울이라 해도 자동차가 엔진 공회전을 너무 오래 하고 있으면 위험한 이유는.. 그런 맞바람에 의한 라디에이터 냉각 효과가 없는 상태에서 엔진이 계속 돌아가며 열을 받기 때문이다. 단순히 연료 절약이나 배기가스 환경 차원의 문제가 아닌 것이다.

그런데 땅에서 차량이 상상을 초월하게 얼마나 빠르게 움직여야 도대체 '공기와의 마찰열'을 걱정해야 할 지경이 되고, 심지어 타이어가 구름 마찰력조차 감당을 못 해서 타 버리는 처지가 되는지 나로서는 실감이 안 간다.
콩코드 정도로 날면 성층권에서도 공기와의 접촉 부분이 섭씨 몇백 도대로 올라간다고 그러고, 무슨 재돌입하는 우주왕복선쯤 되면 공기와의 마찰열이 심각한 수준이 된다고는 하는데, 어쨌든 어느 것이든 감이 안 잡히긴 마찬가지이다.

저런 초음속 차량은 엄청난 가감속 거리 때문에 자동차 회사 연구소 안의 도로에서도 테스트를 할 수 없으며, 미국이나 호주 같은 넓은 대륙 안에 있는 사막에서 최하 30km에 가까운 직선 코스를 만들어야 한다. 하긴, 소닉 붐 소음 문제도 있으니 비행기는 바다 위에서만 초음속 비행이 가능할 것이고 자동차의 초음속 주행 가능 장소는 먼 사막 아니면 답이 없겠다.
아니면 아예 지하로 내려가든가. 육상 교통수단이 일말의 실용성을 유지하면서 저렇게 초음속으로 달리려면 진공 튜브 속을 달리는 궤도 기반 대중 교통수단으로 가야 하지 싶다.

오로지 찰나의 순간이나마 최고 속도만을 최대화하기 위해 만들어진 초음속 자동차는 피스톤 회전 엔진이 아니라 제트/로켓 엔진 기반이며, 정지 상태에서 대략 55초 정도면 최고 시속 1609km에 도달한다고 한다. 같이 참고할 만한 비교 대상은 다음과 같다.

  • 나로 호는 발사 54초 만에 음속을 넘어섰다. 물론 얘는 수평 주행이 아니라 중력을 정면으로 거스른 수직 상승부터 시작한다는 게 감안할 점이다.
  • 한편, 프랑스의 슈퍼카 '부가티 베이론'은 1000마력짜리 엔진으로 정지 상태에서 최고 시속 400km까지 55초가 걸린다고 한다.

부가티 베이론은 시속 400이 55초니까 4로 나눠서 제로백은 13초냐 하면.. 그건 당연히 전혀 아니다.
얘는 제로백은 무슨 오토바이가 튀어나가듯이 단 2.9초 만에 달성된다. 200km/h가 7.3초, 300km/h가 16.7초여서 속도가 증가할수록 추가적인 가속은 기하급수적으로 느려지고 힘들어진다. 공기 저항과 엔진의 역학적 한계 때문에 경제 속도와는 갈수록 멀어지는 셈이다.

준중형급의 일반 양산형 승용차는 연비 따윈 안드로메다로 보내고 젖먹던 힘까지 다해서 액셀러레이터를 끝까지 밟아야 제로백이 10초대에 나올까 말까다. 그런데 작용/반작용 비행기 엔진도 아니고 피스톤 왕복 엔진만으로 그 커다란 차체가 3초 이내에 시속 100에 도달하는 건 가히 사기적인 성능이 아닐 수 없다. 아예 비행기 엔진을 표방하는 초음속 자동차라면 운전자는 처음엔 거의 누운 자세로 있어야 하며, 출발인지 발사인지 직후엔 무슨 전투기 급가동 때처럼 몇 G의 가속도에 피가 한쪽으로 쏠리는 걸 견디야 한다.

부가티 베이론의 경우, 시속 400km 상태로 30분을 달리면 믿거나 말거나 타이어가 홀랑 타 버린다고 한다. 고속 주행에 최적화돼서 비행기 랜딩기어급으로 무진장 비싼 전용 타이어를 써도 그런다. 하지만 시속 400km 상태로 15분을 달리면 연료가 먼저 바닥나 버리기 때문에 타이어가 타는 걸 실제로 볼 일은 없다고 한다.;;;

초음속 자동차야 고무 타이어로는 아예 택도 없고, 티타늄이라고 100% 금속 재질인 타이어를 쓴다고 한다.
시속 500~600km를 넘어서는 시점부터는 고무 타이어가 마찰열을 버티지를 못하는데, 사실은 쇠바퀴로 쇠 레일 위를 달리는 철도 차량도 비슷한 속도 영역에서 비슷한 원천적인 한계가 존재한다. 자동차와는 달리 마찰 때문에 바퀴가 타 버리는 걱정은 할 필요가 없지만, 그 반대가 문제다. 마찰이 너무 작은지라 바퀴가 레일 위를 미끄러지고 혼자 헛돌아 버리기 때문에, 더 가속을 할 수 없다.

그러니 궤도 교통수단이 그 이상 속도를 내는 건 아예 지상에서 살짝 뜨는 자기 부상 열차 쪽을 생각하게 된다. 하지만 그건 철저히 통제를 받으면서 지상에서 정~말 조금만 미묘하게 뜨는 걸 말한다.
도로를 달리는 초음속 자동차는 공기 저항을 최소화하는 한편으로, 고속 주행 중에 차체가 떠 버리지 않게 하는 게 매우 중요하다. 비행기처럼 아예 이륙을 해서는 안 된다는 뜻이다. 뜨면 조향이 안 되고 차를 통제할 수가 없어지기 때문이다.

끝으로, 초음속 자동차는 제동도 여느 자동차처럼 디스크/드럼 방식 브레이크로 하는 게 아니다. 초음속을 달성한 후엔 최대한 어서 감속하고 안전하게 정지해야만 테스트 도로에서 오버런으로 인한 대형 사고를 예방할 수 있다. 그래서 후방으로 낙하산까지 펴면서 별 짓을 다 해야 한다. 여러 모로 통상적인 자동차의 개발 방법론이 통하지 않으며, 공중에 뜨지만 않을 뿐 비행기나 다름없다는 걸 알 수 있다.

왕복 엔진에 고무 타이어를 쓰는 자동차가 그냥 몇백 m 깊이까지만 들어갔다가 나오는 일반적인 잠수함이라면, 초음속 자동차는 경제성을 희생하고라도 1만 미터 아래의 해구 밑바닥까지 내려갈 수 있게.. 작고 둥글고 단단하게 아주 극단적으로 특수하게 설계된 잠수정에 해당한다고 볼 수 있겠다.
그런 잠수정은 내려갈 때는 추를 달고 내려갔다가 뜰 때는 그걸 버리고 와야 한다. 그리고 너무 강한 압력을 버텨야 하는 관계로 유리창도 못 만든다. 초음속 자동차가 최고 속도를 찍었다가 금세 낙하산 펴고 허겁지겁 감속을 해야 하듯, 저것도 정말로 내려갔다가 허겁지겁 올라오는 것 자체에만 의미가 있다.

2. 비행기의 실속

그럼 다음으로는 진짜 비행기 얘기이다.
지난 2013년에는 아프가니스탄에서 공군 기지를 출발한 보잉 747 기반의 미국 화물기가 추락 사고가 난 적이 있었다.
비행기는 이륙하여 잘 상승하나 싶었는데 얼마 못 가 실속에 빠져 공중에 멍하니 있더니만 그대로 땅으로 곤두박질쳐 버렸다. 추락 지점엔 대폭발이 발생했고, 승무원 7인은 안타깝지만 전원 끔살을 면치 못했다. 이 추락 과정은 주변을 주행하던 자동차의 블랙박스에 고스란히 녹화되어 기록으로 남았다.

이 비행기에 도대체 무슨 문제가 발생할 것일까?
녹화 영상을 본 전문가들은 비행기가 아마 테러 공격을 의식해서(아프가니스탄임) 고각으로 무리하게 급상승을 시도한 것 같다고 분석했다. 이것 자체는 블랙박스 영상만 보고 판단 가능한 사항이다.

그런데 이 비행기에는 장갑차가 몇 대 적재돼 있었서 굉장히 무거운 상태이기도 했다고 한다.
인제 와서는 확인을 할 방법이 없고 동의하지 않는 사람도 있지만, 급상승 중에 장갑차를 고정하던 장치가 풀려서 화물들이 와르르 구르고 무게중심이 엉망이 된 게 아닐까 하는 추측도 있다. 이 정도로 비정상적인 상황이 아니고서야 비행기가 저렇게 어처구니없게 땅으로 떨어질 수는 없다는 것이다.

이거 무슨 세월호 침몰과 비슷한 과정인 것 같았다.
급상승은 배로 치면 급선회, 급변침이다. 세월호는 그걸 시도하다가 짐들이 와장창 굴러서 한데 쏠렸으며, 이 때문에 배 전체가 기울고 급기야 벌러덩 나자빠져 침몰해 버렸다.

저 화물기도 급상승으로 인해 화물 쏠림 → 기우뚱 → 실속 → 추락이라면 정말 세월호와 비슷한 방식으로 최후를 맞이한 것이다. 기계 자체의 결함이나 외부 피격이 아니라 스스로 잘못된 조작으로 인해 파멸을 맞이했다는 점에서는 말이다.

비행기와 배는 땅 위를 굴러가는 게 아니라 유체 위 또는 속을 주행하는 물건이니 무게 배분과 중심 잡기에 특별히 신경을 써야 한다는 걸 알 수 있었다. 특히 고정익 비행기는 한번 자세가 잘못돼서 양력을 잃었으면 무슨 자동차마냥 액셀을 밟아서 엔진 출력만 낸다고 해서 바로 다시 뜰 수 있는 게 아니다. 충분히 하강하면서 공기를 타고 속도를 얻어야 다시 뜰 수 있다. 그럴 만한 충분한 고도가 없으면 그냥 추락.;;
그러니 비행이 참 어려운 것 같다. 뭐, 헬리콥터는 고정익은 아니지만 고정익보다 더 불안하고 위험하면 위험했지 사정이 나은 건 절대 아닐 테고.

3. 우주로 가는 방법

물체를 단순히 양력을 이용해서 잠깐 공중에 띄우는 게 아니라, 아예 지구 대기권 밖의 우주로 보내려면 로켓 말고는 사실 답이 없다. 자동차와는 비교가 안 되는 엄청난 양의 연료를 싣고 그걸 순식간에 다 태워 버려야만 그런 힘이 나올 수 있다.
다만, 비행기 이전에 비행선이라는 게 있었듯이 옛날에는 로켓이 아닌 다른 방법으로 우주에 가는 것도 특히 쥘 베른의 SF 소설 같은 데서 종종 소개되곤 했다. 하긴 그때는 화성의 외계인이 지구로 쳐들어 온다는 <우주 전쟁>이라는 소설도 있었고, 금성 정도면 극지방에 충분히 사람이 건너가서 살 만하겠다고 상상하기도 했으니 말이다.

(1) 대포: 초고성능 초대형 대포를 쏴서 물체를 처음부터 지구 탈출 속도를 능가하는 가속도를 줘서 날려 보낸다. 이 대포야말로 둠 코믹에 나오는 BFG(X나게 큰 총포)여야 할 것이다. 제랄드 불 박사가 이 방식의 끝판왕인 space gun이라는 걸 발명해서 부분적으로 성공도 했다.

우주 대포는 복잡한 로켓 엔진이 필요하지 않으며 방대한 양의 연료 걱정을 할 필요가 없다는 게 큰 매력이다. 실제로 우주로 나가는 로켓들은 부피와 무게에서 십중팔구가 연료가 차지하고 있기 때문이다. 하지만 발사 직후에 안에 있는 모든 것을 짜부러뜨리는 살인적인 G는 뭐 어찌할 수가 없다. 그러니 인간 같은 생명체는 원천적으로 탑승 불가이며, 무생물이라 해도 실을 수 있는 물체의 크기와 무게는 어마어마한 제한을 받게 된다.

(2) 엘리베이터: 아예 저 높은 하늘 끝 우주까지 바벨 탑처럼 근성으로 우주 사다리 + 엘리베이터를 만들자는 발상이다. 하지만 잘 알다시피 그런 구조물을 만들기가 대단히 어려우며, 건설 중 또는 운용 중에 사고가 났을 때의 위험성이 너무 치명적이다. 아울러 저 위험성에 비해서는 작은 단점이겠지만, 우주로 나가는 속도가 너무 느리다는 것도 문제가 된다.

인간이 하늘을 날아서 우주로 나간다는 건 지금으로부터 150년쯤 전에는 여전히 실현 불가능한 꿈의 영역이라고 여겨졌다. 당대의 쟁쟁한 물리학자 석학이 "공기보다 밀도가 높은 기계 기반의 비행체란 존재 불가능하다"라고 대놓고 그랬을 정도이다.
그러니 어차피 불가능한 일인데 이와 관련해서 그 무슨 현실성 없고 황당한 상상인들 못 했겠는가?

그 시절에는 현실성으로 따지자면 로켓이나 우주 대포나 우주 엘리베이터나 다 그 나물에 그 밥으로, 동등한 SF의 영역에 있었다. 20세기 초까지만 해도, 오늘날 가히 우주 기술의 근간으로 정착한 액체 로켓 기술(by 로버트 고다드)마저도 진가를 인정받지 못하고 병맛 취급받았다는 걸 기억할 필요가 있다. 그만치 답이 없던 상황이었다.
하지만 기술이 발달하면서 최종 승자는 로켓으로 굳어졌다. 엘리베이터 같은 시설물이 없어도 되고 그것보다 상승 속도가 빠르고, 그렇다고 우주 대포만치 강한 G를 야기하지도 않으려면 결국 지속적으로 상승하는 힘을 발사체가 직접 갖추고 있어야 하기 때문이다.

Posted by 사무엘

2016/04/03 08:39 2016/04/03 08:39
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육상 교통수단에는 도로나 철도 같은 길이 있다. 열차는 레일을 벗어나면 끝장이고, 자동차도 열차보다야 자유도가 높지만 평평한 길이 없는 곳은 못 다닌다.
그에 반해 비행기나 선박은 광활한 창공 아니면 바다 한가운데를 다니니, 딱히 길이라는 개념이 있는 것 같지는 않다. 하지만 꼭 그렇지는 않다. 얘들도 눈에 당장 보이지 않고 민간 지도에 표시돼 있지만 않을 뿐, 가상의 경로를 설정하고 항상 정해진 길만 다닌다.

배야 물 위만 다닐 수 있지만 비행기는 무엇이든 위로 타넘을 수 있기 때문에 이론적으로 움직임의 자유도가 가장 높다. 그러나 자동차만 해도 소유와 운전을 위해서 각종 등록에, 보험에 면허 등, 만약의 사태에 대비해 까다로운 규제와 제약들이 존재하듯.. 비행기도 마찬가지이다. 일정 중량 이상의 비행체가 일정 고도 이상을 비행하기 위해서는 미리 근처의 항공 관제 시설 내지 군부대에 비행 스케줄과 경로를 신고해서 허가를 받아야 한다. 그리고 허가받은 대로만 다녀야 한다. 이걸 어기면 생각보다 꽤 무거운 처벌을 받는다.

우리나라 영공에는 사전 신고만 하면 트래픽이 허용하는 한 그럭저럭 OK가 나오는 구역이 있고, 반대로 그렇지 않은 '비행 제한/금지 구역'도 있다. 금지 구역은 국방부 장관 차원에서의 아주 예외적인 승인이 나지 않는 한, 싸제 비행기가 절대로 얼씬거릴 수 없는 곳이다. 이거 뭐, 하늘 위도 사실 온통 민통선 지대나 마찬가지라고 생각하는 게 속 편하다.

물론 인간은 새가 아니며 자기 힘만으로 하늘을 나는 것 자체가 불가능하다 보니, 제약을 하든 말든 이쪽 업계의 사정은 공항이나 군 관계자가 아니면 민간인이 신경을 쓸 일 자체가 없었다. 그러나 요즘 들어서 이런 규정이 갑자기 부각되고 있는 이유는.. 일명 '드론'이라고 불리는 장난감 무인기를 취미로 날리는 사람들이 늘어났기 때문이다. '드론'이라고 하면 한때는 저그의 일꾼 말벌 유닛이 1순위로 쓰였지만 이제는 무인기라는 뜻으로 더 많이 쓰이는 듯.

옛날에는 하늘로 뭔가 장난감을 띄우고 싶은 사람은 연을 날렸다. 혹은 자기가 직접 하늘로 뜨고 싶으면 기구를 띄우거나 멀리 언덕으로 가서 글라이더 정도는 탔던 것 같다. 그 반면, 자체 동력을 갖춘 초소형 비행체를 띄우는 건 확실히 아무나 할 수 있는 일이 아닌 것 같다. 격추하기 어려울 정도로 작으면서 그래도 스스로 자세와 방향 조절이 가능할 정도로 동력도 갖추고 있기 때문에 불순한 용도로 얼마든지 활용이 가능하다. (도촬이나 폭탄 투하 같은..)

이런 특성을 이용해 요즘은 북한조차도 심심하면 무인기를 날려서 남조선을 정찰하는 게 심심찮게 보도된다. 옛날의 땅굴과 무장공비에 이어 트렌드가 바뀌었다. 그래서 무인기 비행은 결국 안보상의 이유로 인해, 무조건 전면 금지까지는 아니어도 규제· 제약이 크게 걸릴 수밖에 없는 행위가 됐다. 이런 점에서 볼 때 비행기 관련 취미는 무선 전파나 총기 관련 취미하고도 유사성이 있어 보인다(한쪽은 교통, 한쪽은 통신. 한편, 총기는.. 더 말이 필요하지 않고.).

국내의 비행 금지 구역들은 내부적으로 이름 내지 식별자가 부여되어 있다고 한다. 일단 휴전선 근처는 동· 서부를 막론하고 0순위로 비행 금지이며, 평지의 민통선보다도 영역이 더 넓다.
서울 강북에는 청와대로부터 반경 3.8km까지가 P-73A이라고 명명된 금지 구역이고, 거기에서 추가로 반경 4.6km까지가 P-73B라는 완충 지대이다. 여기는 드론은 물론이고 민항기조차도 못 다닌다. 전쟁이라도 나지 않는 한 하늘 위로 비행기가 다니는 걸 구경할 일은 없다는 뜻이다.

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항덕이라면 친숙할 그림이 드디어 나왔다.
P-73을 벗어나서 강북에 노원· 중랑, 강남에 영등포· 강남· 서초구는 금지보다는 수위가 좀 덜한 R-75 '제한 구역'이다. 비행을 위해서는 하루 전에 신고해서 허가를 받아야 한다. 그리고 강동· 송파 정도의 외곽은 돼야 서울에서 그럭저럭 드론을 띄울 수 있다.
용산구는 강북이고 P-73B의 반경에 포함되는데도 저기만 예외적으로 금지가 아닌 제한 등급인 이유는.. 미군 기지인 관계로 국군의 통제를 덜 받기 때문이지 싶다.

지난 2013년엔 김포 공항을 출발한 한 헬리콥터가 안개 때문에 서울 강남 삼성동에서 아파트와 충돌하여 추락한 사고가 났었다. 이때 헬리콥터는 마치 한강 수상 택시처럼 한강 위로만 다니면서 서울을 횡단했다. 규정상 거기로만 다녀야 하기 때문이다. 그래도 김포 공항에서 잠실까지 서울 동서를 횡단하는 예상 소요 시간은 10분이 채 되지 않았다. 자동차밖에 안 타는 땅개의 입장에서는 가히 시공간 워프 수준이긴 했다. 그냥 지하철 두세 정거장 지나듯이 강서구에서 송파구로 슈욱~

청와대나 인구 밀집 지대 말고 드론을 띄울 수 없는 곳은 전국의 민간 및 군 공항의 반경 9.3km 이내이다. 기존 비행기들과 충돌할 위험이 있기 때문이다.
그에 반해 구로구· 금천구 같은 서울 남서쪽 외곽은 경부선 철도가 지나며 하늘로도 R-75에도 속하지 않는 관계로 김포와 인천 공항을 드나드는 민항기의 항로이다. 그렇기 때문에 열차뿐만 아니라 비행기가 수시로 드나드는 걸 볼 수 있다.
내 기억으로는 용인 고기리 유원지에서도 하늘에 비행기를 지나다녔으며, 관악산 중턱의 서울대 공대 인근에서도 비행기가 보였다. IT 기업들이 입주해 있는 판교 테크노 밸리에는 민항기는 없고 군 수송기가 수시로 날아다닌다.

고양시에 있는 한국 항공 대학교는 수도권이라는 위치는 괜찮지만 R-75를 포함한 온갖 제약들 때문에 정작 본캠에서는 비행 실습을 제대로 하기 어렵다. 조금만 삐끗하면 민항기 항로 침범에다 청와대 근처, 군부대 근처, 휴전선 근처 등의 태클이 걸리기 때문이다. 실수로 거기를 침범했다간 곧장 경고 방송에 갈굼과 욕이 쏟아진다. 그래서 비행 실습장은 멀긴 해도 공간 제약이 없는 지방으로(울진이라든가..) 옮겼다.

자, 항공과 직접적인 관계가 없으면서 국내에서 특별히 비행이 추가로 금지된 곳은.. 바로 원자력 관련 시설 주변이다. 전국의 원자력 발전소들 인근은 엄격한 비행 금지 구역이다.

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수도권을 벗어나 전국 단위의 비행 금지 구역 지도를 보면 대전 일대가 수도권 이상으로 꽤 넓게 비행 금지 구역인 것을 알 수 있다. 그것도 중심지가 세종시도 아니고 정부 청사도 아니고 군 본부가 있는 계룡시도 아니고 대전 북부인데...
그 주인공은 바로 '한국 원자력 연구원'이다. 건물 한두 채가 아니라 대학 캠퍼스 급의 거대한 단지이며 고속도로 나들목과도 가까이 있음에도 불구하고, 민간 지도에는 전혀 표시되어 있지 않은 최고급 보안 시설이다. 똑같이 민간 지도에 안 나와 있지만 국방 과학 연구소, 국정원 등에 비해서도 굉장히 인지도가 없는 게 신기할 지경이다.

얘 때문에 대전에서는 하늘에 비행기를 볼 일이 없다고 해도 과언이 아니다. 승객의 입장에서도 서울에서 부산(혹은 그 반대)을 비행기로 가면 육로로 갈 때와는 달리 대전을 구경할 일이 없다. 참 신기하지 않은가? 사실, 서울에서 부산의 직선 경로 자체도 대전이 아니라 충북 중앙을 관통하는 과거의 영남대로가 더 지름길이기도 하고 말이다.

지방으로 나가서 이런 거 저런 거 다 제낀 명시적인 비행 허용 구간에서는 별다른 절차 없이 개인이 싸제 무인기를 띄울 수 있다. 단, 이것도 고도 150m 이내 한정이기 때문에 건물로 치면 4, 50층 정도 높이까지만 가능하다. 더 높이 띄우려면 여전히 허가를 받아야 함. 그리고 시간대 제약도 있는지라 해가 떨어진 뒤에는 비행을 할 수 없다. 아까도 말했지만 영락없이 민통선 출입 제약과 비슷하게 느껴진다.

비행체들은 땅으로 뭘 떨어뜨린다거나 인구 밀집 지역으로 추락하는 초대형 민폐를 끼치지 말아야 한다. 그리고 무인기의 경우, 원칙적으로는 원격 조종자가 자기가 조종하는 비행체를 눈으로 식별할 수 있는 거리까지만 비행체를 보낼 수 있다. 땅에 있는 사람들은 밤에 날아다니는 헬리콥터 같은 비행기를 향해 장난으로라도 레이저 포인터를 쏘지 말아야 하듯(조종사의 시력과 비행기의 안전을 크게 해치는 범죄임), 싸제 무인기를 띄우는 사람에게도 지켜야 할 것이 있는 법이다.

자동차야 반드시 등록시키고 번호판을 달게 해서 통제한다지만, 비행체들은 일일이 그렇게 할 수도 없으니 더 강력한 규제가 불가피한 것이다. 꼭 무인기까지는 아니더라도 어디 여행 갈 일이 있으면 여기는 비행기 항로 근처인지 아닌지를 본인은 더 눈여겨보게 될 것 같다.

* 비행 관련 여담:

1. 과거 항공의 선구자들은 참 엄청난 자유를 개척했겠다는 생각이 든다. 찰스 린드버그 같은 사람은 기술적으로는 참 미약하고 허접했겠지만, 그래도 지금 같은 대공 레이더, 비행 신고와 허가, 영공 통과료 같은 복잡한 물건이나 제도가 없던 시절에 자작 비행기로 대서양을 건너서 다른 나라로 가는 데 성공했으니 말이다. 겨우 KTX 비슷한 속도밖에 못 내는 프로펠러기로 30몇 시간을 잠을 안 자고 혼자 비행기를 조종했댄다. 그리고 파리에 도착해서 환영 인파들에게 최소한의 인사만 한 뒤 곧장 호텔로 돌아가서 잠부터 잠..;; 프랑스에서 미국으로 돌아올 때는 군함을 타고 왔다.

2. 영어로 fly는 '날다' 이상으로 날아서 '이동하다'의 뜻이 더 많이 담긴 단어 같다. 그래서 fly to New York 같은 말도 쓰이고 비행기 운항편을 일컬을 때도 저 단어 자체를 명사화해서 flight라고 부른다.
무하마드 알리의 명대사 "나비처럼 날아가서 벌처럼 쏜다"의 영어 동사는 fly가 아니라 의외로 float이다. 굳이 물에만 뜨는 게 아니라 공중에 붕 뜬다는 뜻.
본인은 개인적으로 저 문장을 FPS Quake의 매뉴얼에서 처음 봤다. Scrag라는 몬스터에 대해서 무하마드 알리의 말을 인용해서 설명해 놓았는데 저게 딱 정확한 묘사이다. 공중에 둥둥 떠 있기만 한 놈이므로.

Posted by 사무엘

2016/03/31 08:30 2016/03/31 08:30
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