한겨울, 얼어붙은 하늘을 가르는 비행기... 그 비밀은? -

눈과 얼음이 쌓이는 한 겨울에도 비행기는 계속 하늘을 날아야 한다. 하지만 이런 날씨 속에서 비행기가 안전하게 이륙하고 비행하기 위해서는 반드시 철저한 준비가 필요하다. 특히 비행기 날개 표면에 눈이나 얼음이 쌓이면 조종사가 제대로 조종하기 어려워져 심각한 사고로 이어질 수 있다. 겨울이라고 항공 수요가 없어지는 건 아니기 때문에, 항공사들은 추운 날씨에도 안전하게 운항할 수 있도록 특별한 절차를 마련해 두고 있다.

과연 비행기는 어떻게 혹독한 겨울 하늘을 날아오를 수 있을까? 지금 바로 그 비밀을 알아보자!

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한겨울 흔한 항공편 지연 안내 -

겨울에 비행기를 타본 사람이라면 한 번쯤 ‘제빙 작업 때문에 출발이 지연된다’는 안내 방송을 들어본 적이 있을 것이다. 겨울철 비행에서는 이런 일이 흔히 벌어진다.

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비행기 위 쌓인 얼음 -

하지만 대부분의 사람들은 비행기에 얼음이 얼마나 쌓일 수 있는지, 그리고 그것이 어떤 위험을 초래할 수 있는지 깊이 생각해본 적은 없을 것이다.

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가장 큰 숙제 -

하지만 비행기를 혹독한 겨울 날씨 속에서도 안전하게 날 수 있도록 준비하는 것은 상업 항공에서 가장 큰 과제 중 하나이다.

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물리학적으로 중요한 제빙 작업 -

눈과 얼음은 비행의 물리적 원리에 큰 영향을 주기 때문에, 비행 전 ‘제빙 작업’은 반드시 이루어져야 한다.

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제빙 과정 -

비행기 제빙은 일반적으로 이륙 직전에 이루어지는 두 단계 과정으로 진행된다. 항공기 전용으로 제작된 특수 제빙 액체가 사용된다.

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제빙 작업이 왜 중요할까? -

제빙 작업이 중요한 이유는 비행기 날개 표면에 쌓인 눈과 얼음이 양력을 최대 30%까지 감소시킬 수 있기 때문이다.

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양력이란? -

양력(揚力, lift)이란 비행기를 하늘로 띄우는 위쪽 방향의 힘으로, 날개 위로 공기가 흐르며 발생한다.

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항공기 조종에 미치는 영향 -

날개에 눈과 얼음이 덮이면 공기 흐름이 방해를 받아 조종사가 비행기 조종과 기동을 제대로 하기 어렵게 된다.

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얼음의 위험성 -

또한, 비행 도중 날개 표면에 붙어있던 얼음이 떨어져 나가 항공기의 다른 부위를 손상시킬 위험성도 존재한다.

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필수 작업 -

이처럼 심각한 위험들이 있기 때문에, 특히 겨울철 비행기 운항 준비 과정에서 제빙 작업은 필수적인 절차로 여겨진다.

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제설제 -

도로에서 쓰이는 제설제나 염화칼슘 같은 화학 제설제는 항공기에는 사용할 수 없다. 이런 제품에 들어 있는 염분이 비행기의 구조물을 부식시킬 수 있기 때문이다.

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글리콜 계열 -

대신 항공기 전용으로 제작된 특수 제빙제가 사용된다. 이 제빙제는 물과 글리콜 계열 성분, 그리고 다양한 첨가물이 혼합된 용액이다.

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글리콜의 원리 -

글리콜(Glycol)은 물의 어는점을 낮추는 효과가 뛰어나 물이 얼거나 다시 얼어붙는 것을 막아주는 작용을 한다.

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가장 보편적 성분 -

가장 많이 쓰이는 글리콜 성분은 프로필렌 글리콜과 에틸렌 글리콜로 제빙제의 30~70%를 이 글리콜 성분이 차지한다.

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에틸렌 vs 프로필렌 -

과거에는 가격이 저렴한 에틸렌 글리콜이 주로 사용됐지만, 1980년대 이후로는 인체와 야생동물에 덜 독성이 강한 프로필렌 글리콜로 점차 대체되고 있다.

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4가지 제/방빙액 -

항공사는 일반적으로 항공기 제빙 시 네 가지 표준 유체 유형(제/방빙액)을 사용하며, 각각 점도와 유지 시간이 다르다.

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방빙 유효 지속시간이란? -

'방빙 유효 지속시간(holdover time)'이란 눈이나 얼음이 내리는 조건에서도 해당 제빙제가 비행기를 보호해 줄 수 있는 예상 시간을 말한다.

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첫 번째 단계 -

제빙 과정의 첫 번째 단계에서는, 승무원들이 가열된 타입 I 또는 타입 I 제바빙액과 물을 섞은 가열된 용액으로 비행기에 붙어 있는 얼음이나 눈을 제거한다.

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타입 I 제방빙액 -

타입 I 제방빙액은 점도가 가장 낮아 비행기 표면 전체에 고르게 뿌릴 수 있다. 보통 붉은색이나 주황색을 띤다.

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점도가 낮은 용액 -

또한 액체의 점도가 낮아 비행기가 멈춰 있는 동안 쉽게 흘러내린다. 덕분에 기종에 상관없이 대부분의 항공기에 사용할 수 있다.

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두 번째 단계 -

두 번째 단계에서는, 항공기 표면에 타입 II 또는 타입 IV 방빙액을 도포한다.

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얼음이나 눈의 축적 방지 -

이 단계가 바로 향후 비행 중 날개에 얼음이나 눈이 다시 쌓이는 것을 방지해주는 핵심 과정이다.

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더 높은 점성의 제방빙액 -

타입 II와 타입 IV 제방빙액은 타입 I보다 점도가 높아 비행기 표면에 더 오래 머물며, 비행 도중 생기는 서리나 얼음을 녹이는 역할을 한다.

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이륙 때까지 남아있는 제방빙액 -

일반적으로 이 제방빙액들은 비행기가 이륙을 위해 활주로를 달릴 때까지 표면에 남아 있다가, 비행기가 충분한 속도에 도달하면 공기 저항으로 자연스럽게 씻겨 나가게 된다.

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색상으로 구분 -

타입 II 제방빙액은 맑거나 옅은 노란색을 띠고, 타입 IV는 초록색이 일반적이다. 이렇게 색상이 다른 이유는 작업자가 이미 처리한 구간과 그렇지 않은 구간을 쉽게 구분할 수 있도록 돕기 위함이다.

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타입 III 제방빙액 -

한편, 타입 III 제방빙액도 존재하는데, 이는 상대적으로 낮은 속도로 비행하는 소형 여객기 전용으로 만들어졌다.

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소형 항공기에 사용 -

하지만 최근에는 대형 상업용 항공기가 주로 운항하는 만큼 타입 III 사용 빈도는 크게 줄어든 상태다. 소형 항공기에서 간혹 사용되기도 한다.

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환경적 고려사항 -

비행기 제빙 작업이 환경에 미치는 영향도 고려해야 할 중요한 요소 중 하나이다.

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야생동물에게 유독한 물질 -

예를 들어 에틸렌글리콜은 야생동물에게 유독하여 환경에 악영향을 줄 수 있다. 이 때문에 미국 환경보호청(EPA)은 공항이 제빙 후 발생하는 빗물과 유출수를 철저히 관리하고 모니터링하도록 규정하고 있다.

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유출수 관리 또한 중요 -

대부분의 공항들은 이 규정을 지키기 위해 유출수를 자체적으로 수집하거나 별도의 처리 시설로 보내 정화 과정을 거친다.

출처: (CNN)

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