FODDABASA 프로젝트는 활주로 반경 10km내의 위험한 물체를 실시간으로 식별하는 첨단 정밀 레이더를 개발하였으며, Wimper 프로젝트는 최첨단 헬리콥터 유형 항공기에 사용할 앞 유리 개발 및 창 코팅 기술을 통해 항공기가 조류 충돌을 저항할 수 있게 하며, 김서림 및 결빙 방지를 통해 항공기가 더욱 비용 효율적이며 빠른 속도로 비행할 수 있게 하였다.
- 2000년 7월 25일, 콩코드 여객기가 파리에서 이륙 중 추락하여 113명 사망. 원인은 다른 비행기에서 떨어진 활주로의 금속 스트립으로 여객기가 그 위를 지나가며 타이어가 터져버렸고, 부서진 파편들은 연료 탱크의 파열을 일으켜 치명적인 화재를 발생시켰다.
- 10년 후인 2009년 1월, US Airways 항공기는 뉴욕시에서 이륙 직후 기러기 무리와 충돌하여 엔진 동력을 잃었다. 조종사의 대처로 다행히 사망자는 없었다.
- 2018년 12월 런던 개트윅 공항에서는 드론때문에 33시간 동안 활주로가 폐쇄되어 긴 지연이 발생하였고 항공사에는 수백만 유로의 비용이 들었다.
전혀 다른 원인으로 인한 3가지 사건(활주로 위의 이물질, 새, 드론)으로 인해 인명과 금전 모두에 막대한 피해 비용이 발생하였다. 그러나 이것들은 가장 눈에 띄는 항공 사고 중 일부에 불과하며, 더 많은 소규모 사고가 일어난다. 예를 들어 활주로의 이물질 파편(FOD)나 조류 충돌 등은 매년 항공 업계에 수십억 유로의 손실을 입히며 승객들은 긴 지체를 경험한다.
코로나19가 발생하기 전 항공 승객 수는 10년 간 급증해왔다. 코로나19로 인한 차질에도 불구하고 비행기 여행은 재개되고 공항은 더욱 분주해질 것이다. 항공편이 증가하면 유출되는 이물질 파편의 양도 증가할 것이다. 중요한 것은 이를 찾기 위해 공항 전체를 마비 상태로 만들지 않는 것이다.
3 in 1
아무리 작은 물체라도 고속으로 움직이는 항공기에 심각한 손상을 줄 수 있다. 여기에는 이물질 파편(FOD)로 분류되는 나사, 볼트 및 기타 유지 보수 도구가 포함된다. 여기에 드론의 위협이 최근 상대적으로 증가하고 있다.
덴마크에 위치한 Nordic Radar Solution은 여러 위협에 대처할 수 있는 새로운 레이더 시스템을 개발하고 있다. FODDBASA 프로젝트는 활주로 반경 10km 내에서 위험한 물체를 실시간으로 식별하는 것을 목표로 한다.
Nordic Radar Solution의 설립자이자 CEO인 Elmkjaer는 '이러한 시스템은 사고의 발생 가능성을 감지하지 못할 경우 발생할 수 있는 손실의 양과 비교할 때 저렴하다.'라고 말하였다.
공항은 보통 활주로 검사를 차량 순찰에 의존한다. 그러나 이는 시간이 많이 걸리며, 모든 위험요소를 발견하지 못할 수도 있다. FOD와 조류를 위한 별도 시스템 사용을 포함하여 공항에서 레이더 기반 옵션을 사용하는 것은 기능 대비 높은 비용으로 인해 매우 제한적이다. 게다가 이제는 드론까지도 고려해야 한다.
Nordic Radar Solutions는 FODDBASA기술을 이용해 이를 해결하고자 하였다. 이들은 세 가지 문제를 한 번에 모두 해결하는 통합 시스템을 만들어 공항에서 더 적은 레이더로 더 좋은 비용 효율성을 내도록 개선하였다.
정밀 레이더
해당 회사가 개발한 레이더는 1cm 미만의 물체를 감지하기 위해 다른 시스템보다 전자기 스펙트럼의 더 높은 주파수 대역에서 작동한다. 약 35GHz 즈음에 위치한 Ka-대역 스펙트럼의 사용은 매우 민감한 안테나와 결합하여 멀리서부터 약한 신호를 감지한다.
그러나 연구팀은 레이더 주파수가 필요한 성능 수준에 비해 충분히 높지 않다는 것을 발견하였다. 때문에 연구팀은 92~98GHz에서 작동하는 시스템을 추가 개발하였으며, 이는 추가 테스트를 거쳐야 한다. 이들은 빠른 시일 내에 해당 제품의 상용화를 기대하고 있다.
Elmkjaer는 아시아와 중동을 주요 잠재적 시장으로 지목한다. 해당 지역에는 많은 공항 건설이 계획되어 있으며 아직 레거시 시스템이 마련되어 있지 않기 때문이다. Elmkjaer에 따르면 새로운 공항에는 이러한 최신 기술을 설치하는 것이 더욱 용이하다. 한편 코펜하겐 공항과 같은 기존 공항도 이 기술에 관심을 보이고 있다.
또한 Nordic Radar Solutions는 시스템을 개별로도 제공하고 있다. 일부 고객은 FOD 시스템 등 일부 기술만 원할 수도 있기 때문이다. 덴마크와 벨기에의 군용 공항과 같은 경우 드론 감지 시스템에 더욱 관심을 가지고 있다.
성능 창
항공기에 탑재된 특정 기능은 항공 기술이 발전함에 따라 안전과 운영상의 이점 모두를 위해 개선되어야 한다. 여기에는 고속 비행에서 조류 충돌을 버틸 수 있고 결빙 방지 및 김서림 방지 기능을 제공할 수 있는 창이 포함된다.
Wimper 프로젝트는 앞 유리 및 창 코팅의 개발에 중점을 두었다. 이 연구는 친환경 경제 및 청정 항공 운송 기술 개발을 목표로 하는 EU 지원 프로젝트 Clean Sky 2의 일환으로 Airbus가 개발한 최첨단 헬리콥터 유형 항공기에 이 기술을 사용하고자 한다.
창의 결빙문제가 없으면 창을 위한 별도의 난방이 필요하지 않아 더 빠른 비행을 할 수 있게 된다.
The Racer 시연 항공기는 시속 400km 이상으로 올해 말 첫 비행을 할 예정이다. (평균 헬리콥터의 최고 속도는 약 260km이다.) 목표는 속도, 비용 효율성 및 성능 간의 균형을 최적하하는 동시에 응급 의료 및 구조 서비스와 같은 임무에서 고속 비행의 이점을 입증하는 것이다.
독일 Geesthacht에 있는 KRD Sicherheitstechnik의 기술개발 책임자인 Tretter는 그의 회사가 저속 헬리콥터에서 잘 작동하는 내충격성 폴리카보네이트 재료를 사용하여 몇 년 동안 항공기 창을 제조하고 있다고 설명하였다. 그러나 Racer의 경우 더 빠른 속도를 위해 창을 업그레이드 해야 했다.
창의 구조는 약간의 두께 변화 외에는 큰 수정이 필요하지 않았다. 주요 변화는 창 코팅에서 이루어졌다. 이를 위해 연구팀은 가벼운 유약을 사용하였으며, 나사의 사용을 피하기 위해 접착 기술을 사용하였다.
이들은 테스트를 통해 얇은 두께의 폴리카보네이트 창으로도 고속의 조류 충돌에 저항할 수 있음을 증명하였다. 테스트에는 젤라틴으로 만든 젤리 새가 사용되었다.
결빙 방지
연구팀은 또한 창문 내부와 외부에 첨단 김서림 방지 및 결빙 방지 기능을 추가하여 헬리콥터에 상당한 이점을 제공하였다.
이러한 코팅 기술의 가장 큰 장점은 창의 투명도를 낮추지 않으면서도 창에 기능을 추가할 수 있다는 것이다. 또한 난방 및 에어컨 시스템의 필요성을 줄여 미래 비행의 무게와 에너지 소비를 줄일 수 있는 가능성을 제공한다. 이러한 기능은 더 좋고 안전하며 효율적인 비행으로 이어질 것이라고 Tretter는 강조하였다.
