비행 중 항공기가 발생시키는 항공기 난기류(wake vortices)에 대한 많은 연구가 진행된 바 있으며, 이 현상은 대형 항공기가 대기 중을 통과할 때 심한 롤운동(rolling motion)이 유발되는 것으로써, 이로 인해 주변 중소형 항공기는 비행 중 전복위험이 있음.
이 잠재적 위험을 최소화하기 위해 중소형 항공기는 대형 항공기보다 약 10km의 안전거리를 유지하며 운항해야 함. 또한 항공기 난기류 영향을 최소화하기 위해서 항공기의 무게, 속도, 모양과 길이, 난기류의 하강 또는 소멸속도 등 다양한 요소를 고려해야 함.
EU가 지원하는 PJ02 EARTH 프로젝트는 착륙시 난기류의 발생시간을 줄이기 위한 새로운 기술을 개발 및 검증함. 프로젝트 참여기관인 독일 항공우주센터(German Aerospace Center, DLR)은 “DLR 인증을 받은 평행 접지판(parallel ground plates)을 이용하여 난기류의 발생시간을 줄일 수 있으며, 후속 평가를 위해 난기류 동작을 정밀하게 기록할 수 있는 레이저 측정 시스템(lidar)을 사용한다”고 언급함.
독일 오버파펜호펜(Oberpfaffenhofen)에 위치한 DLR 현장에서의 예인수조(water towing tank), 유체 해석(flow simulation), 사전 비행시험에 대한 성공적 검증에 이어, 오스트리아 비엔나 공항에서 수행한 시험에서도 개발된 평행 접지판에 대한 효과가 입증됨. DLR 대기 물리학 연구소의 프랑크 홀츠에펠(Frank Holzäpfel) 연구원은 “비엔나 공항 실험결과, 평행 접지판 근처의 난기류가 현저히 빠르게 줄어드는 것을 확인하였다”고 언급했으며, 참여기관들은 향후 2년간 평행 접지판이 적용된 영구적인 설비의 사양과 설치를 위한 연구를 계속할 계획임.
프로젝트 참여기관인 Austro Control의 크리스티안 케언(Christian Kern)은 “초기 결과가 매우 고무적이며, 평행 접지판의 효과가 충분히 검증되면 모든 공항에 향상된 안전성과 처리용량을 제공할 수 있을 것이다”고 언급함.
PJ02 EARTH 프로젝트는 안전보장․환경보존, 인프라개선 및 교통량 증대를 목표로 계획됨. 다양한 수준의 교통수요와 관련한 난기류와 기상조건, 미래 항공기 수송용량과 공항의 구성형태 등 몇 가지 요소를 고려하고 있음.
난기류, 활주로 점유, 개선된 접근 절차 및 최소 레이더 분리 간의 연계성을 고려하여, 이 프로젝트는 활주로 처리량을 최적화하면서 비행기 간의 이격거리를 줄일 수 있는 개선된 처리절차를 제시하는 것을 목표로 함. PJ02 EARTH 프로젝트는 항공기 간의 이격거리를 줄일 수 있다면 용량과 효율이 증가하여 비행 지연이 줄어들 수 있기 때문에 시기적으로 적절하며, 소요시간과 연료소모량을 절감하여 항공분야의 탄소 배출량을 줄일 수 있을 것으로 제시함.
본 프로젝트에 포함된 많은 요소들은 2025년 이후 완성 및 구축될 예정이지만, 런던 히드로 공항의 TBS(Time-Based Separation)와 파리 샤를 드골 공항의 REACT EU* 등 일부 성과는 현장에 실제 적용된 바 있음.
*REACT EU : 국제민간항공기구의 난기류 범주, 특정 항공기에 대한 최소 이격 기준을 재분류 함
출처 : CORDIS NEWS, PJ02 EARTH Project Website
