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최근 수정 시각 : 2024-04-06 10:49:43

GPWS

보잉 747-400[1] 에어버스 A330 맥도넬 더글라스 MD-11[2] 보잉 787

1. 개요2. 종류


Ground Proximity Warning System | 지상접근경보장치

1. 개요

비행기가 지상에 접근할때 알람을 울려주는 장치. 유튜브에 올라온 콕핏 동영상들 중 착륙시에 기계음으로 고도를 말해주거나, 여러 안내를 하는 것들이 바로 GPWS에서 내는 소리다. 항공기가 착륙할 때 꼬리 부분이 지상과 더 가깝다는 점에서 항공기의 꼬리 밑부분에 설치한다.

초기 GPWS는 항공기가 지상을 향해 전파를 쏘고, 그것이 반사되어 되돌아오는 데 걸리는 시간을 계산하여 지상으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 피트 단위로 불러준다. 설명 영상(영어) 최근의 EGPWS(Enhanced GPWS/TAWS)는 GPS와 전세계 지형데이터의 연동을 통한 현재 위치 및 진로의 지형 파악으로 전파고도계가 미리 감지하지 못하는 산같은 급격한 지형변화에도 선제적으로 알람을 날려줄 수 있도록 기능이 개선되었다.

거의 모든 GPWS 경고음은 남성의 목소리로 나온다. 예전에는 파일럿의 대부분이 남성이었기에 구별이 잘된다는 이유로 여성 목소리가 사용되기도 했지만[3], 연구 결과 청자의 성별과 관계없이 남성의 목소리가 좀 더 사람을 주목시키는 효과가 있다 하여 현재는 남성의 목소리로 다 바뀌었다.

상술한 이유로 인해 GPWS 목소리는 민항기에선 주로 남성 목소리[4][5]를, 군용기에서는 주로 여성 목소리가 사용되는 경우가 많다. F/A-18 F-16(Block 52 이상)

2. 종류

참고자료 - Aviation Matters

울리는데는 여러 이유가 있으며, 울리는 경고음의 종류도 장비에 따라 다양하기 때문에 대표적인 경고를 아래에 나오는 표에 정리한 것이다. 이 경고음들은 기본적으로 상황이 개선될 때까지 계속 반복된다.
경고 유형 경고음
지나친 하강율 "SINK RATE"
지형물에 지나치게 가깝게 접근 "TERRAIN"[6]
건물/건축물에 지나치게 접근 "OBSTACLE[PT][8]
이륙, 또는 복행 직후 상승이 멈추면서 고도가 갑자기 내려감 "DON'T SINK"
지상지형에 대해 고도의 여유가 없을 때 "TOO LOW - TERRAIN"
고도가 너무 낮은데 착륙장치가 나오지 않았을때 "TOO LOW - GEAR"
고도가 너무 낮은데 플랩이 전개되지 않은 경우 "TOO LOW - FLAPS"
계기착륙시 글라이드슬로프(glideslope) 경로를 이탈 또는 밑을 통과 "GLIDESLOPE"
과도한 선회각[9] "BANK ANGLE"
윈드시어 감지 "(bee- Beep!)WINDSHEAR"[10]
고 어라운드 해야함 "GO AROUND"[11]
2번의 경고 이후에도 고도가 계속 떨어지거나 비행기가 땅과 너무 가까울 때[12] Whoop Whoop Pull Up![13][14]
{{{#!folding [ GPWS 오토 콜아웃 펼치기 • 접기 ]
 지면 으로 부터 2500FT TWENTY FIVE HUNDRED / TWO THOUSAND FIVE HUNDRED
지면 으로 부터 2000FT TWO THOUSAND[PT]
지면 으로 부터 1000FT ONE THOUSAND
지면 으로 부터 500FT FIVE HUNDRED
지면 으로 부터 400FT FOUR HUNDRED
지면 으로 부터 300FT THREE HUNDRED[PT]
지면 으로 부터 200FT TWO HUNDRED[PT]
지면 으로 부터 100FT ONE HUNDRED
지면 으로 부터 90FT NINETY[PT]
지면 으로 부터 80FT EIGHTY[PT]
지면 으로 부터 70FT SEVENTY[PT]
지면 으로 부터 60FT SIXTY[PT]
지면 으로 부터 50FT FIFTY
지면 으로 부터 40FT FOURTY
지면 으로 부터 30FT THIRTY
지면 으로 부터 20FT TWENTY
지면 으로 부터 10FT TEN
지면 으로 부터 05FT FIVE[PT]
결심고도 까지 100FT HUNDRED ABOVE[A] / APPROACHING MINIMUMS[B]
결심고도 도달 MINIMUM(S)[25] / DECISION HEIGHT[PT][B]
접지 후 엔진 추력을 줄이라고 지시[A] RETARD
}}} ||

이 중 Whoop Whoop Pull Up!은 지면에 박거나 상황이 개선될 때까지 계속 울린다. 여기에서 한번 들어볼 수 있다. 여기선 SINK RATE 경고 후 WHOOP WHOOP PULL UP 경고음이 5번 나온뒤 녹음이 끊긴다.[29] 단 PULL UP 경고가 울린다고 해서 무조건 추락하는 건 아니다.

전투기같은 경우는 민항기와는 다르게 저공에서 자동으로 장애물을 회피하거나, 자동 고도회복기능을 탑재하기도 한다. 일례로 2016년 5월 5일 군용 GPWS(Auto-GCAS)가 장착된 F-16이 훈련중 8.7 g의 High-G기동 후 G-LOC으로 인해 조종사가 실신하여 음속에 가까운 속도로 땅으로 돌진하던 도중 시스템이 자동으로 기수를 들어 조종사를 살린 일도 있다. 관련기사 당시 파일럿 HUD 영상[30]

물론 정상적인 착륙절차 중에 당연히 지면에 근접했다고 경고를 울리지는 않는다. 위의 표를 봐서 알겠지만, 경고가 나오는 조건은 간단하게 말해서 플랩을 내리지 않았거나, 랜딩 기어를 내리지 않았거나, 너무 빨리 하강할 때 울린다. 착륙절차 중에는 당연히 기어도 내리고 플랩도 내리고 하강속도도 일정하기 때문에 경고 조건에 도달하지 않아 경고가 울리지 않는다. 이 조건의 맹점은 설령 비행기를 산으로 몬다고 하더라도 플랩 내리고 기어 내리면 GPWS 경고가 울리지 않을 수 있다는 것.[31]

마지막 PULL UP을 들을 새도 없이 추락하는 경우도 있다. 동체가 뒤집히는 등의 비정상적인 자세로 추락해서 전파고도계가 고도를 제대로 감지하지 못하는 경우가 있다. 따라서 시야가 확보가 안되거나 현재 위치감각을 잃은 상황이라면 전조경고인 지형 경고가 울린다면 반드시 상승해야 한다.

일반적 착륙절차 중에는 활주로 고도와 항공기 고도의 차이를 불러준다. 조종사보고 "지금 땅에서 이만큼 떠 있으니 활주로 안 보이면 알아서 다시 떠라" 의 의미. 처음엔 좀 띄엄띄엄 불러주다가 50피트 이하에서는 10피트 단위로 불러준다. 보통 2,500ft에서 시작하며 이후 1,000ft, 500ft, 400ft, ... 100 above[32], 200ft, 100ft, 50ft, 40ft, 30ft, 20ft, 10ft 이렇게 불러주는 듯. 5ft도 불러주는 것도 있다.[33] GPWS 설정에 따라 다르다. 그리고 대략 200ft 경 착륙결심고도[34]에 도달하면 "Approaching minimum" 또는 "Minimums, minimums"라고 불러준다. 이때 파일럿은 착륙을 할지 복행을 할지 결정해야한다. 아무 문제 없으면 그냥 착륙하는 거고(Continue 결정), 활주로가 보이지 않는 등의 문제가 있다면 바로 복행(Go around)해야 한다. 이때 활주로가 보이지 않는 상황임에도 착륙을 시도했다가 일어난 사고로 대한항공 801편 추락 사고와 폴란드 공군 Tu-154 추락사고 등이 있는데, 전자는 탑승객의 대부분이 사망했으며 후자는 탑승객 전부가 사망했다.[35]

에어버스 기종의 경우는 착륙중 터치다운 무렵에 간혹 출력을 줄이라는 "RETARD"가 반복해서 울리는 경우도 있다.[36] 착륙시 터치다운 직전에 엔진 스로틀을 idle 상태로 후퇴시키라는 뜻이다. 반대는 Advance. 이건 스로틀을 당기기 전까지 계속 울린다. 이 경보음에 대해 유독 일반인들이 예민한 관심을 보이는 경우가 많은데, 보통 retard라고 하면 정박아, 또는 병신 정도의 의미로 흔히 쓰이기 때문이다.[37] 현직 조종사가 본인 브이로그에 두번째 뜻이 '저능아'라는 의미라 흥미롭다는 내용으로 RETARD를 언급했는데 댓글에 수많은 시청자들이 RETARD 어원의 유래를 달아줬다고 한다 해당영상. 시청자 질문: "왜 자꾸 비행기가 나에게 병신, 병신 이라고 외치나요"

하늘에 떠 있는 항공기의 공중충돌을 방지하기 위한 장치로는 TCAS가 있으며, 비행중 공중충돌 확률이 발생하면 각 항공기의 TCAS 경보[38]가 자동으로 작동되며, A의 항공기는 엔진출력을 올려 상승하고 B의 항공기는 반대로 엔진출력을 낮춰 하강하게 된다. 엄밀히 말하자면 TCAS는 충돌방지 경보이고, 절차는 수동이다. 자동조종과는 다르다. [39]
[1] 구버전 [2] 보잉이나 에어버스와는 다르게 여성의 목소리를 사용한다. 무섭다 [3] 대표적으로 MD-11기에서 사용되었다. [4] 특히 보잉, 에어버스, 봉바르디에 등 서방의 대부분의 항공기 제작사들은 하니웰에서 GPWS 사운드를 사오기 때문에 공통적인 특징을 가지고 있다. 예외적으로 UAC 제작 항공기들도 하니웰사 GPWS를 채용하기도 한다. [5] 중국의 COMAC이나 안토노프는 자체적인 음성 채용을 선호한다. 이전의 맥도넬 더글라스 또한 상술한 자체적인 GPWS를 채용했는데, 여기만 여성 목소리를 사용하고 있으나, 현재 대부분의 맥도넬 더글라스 항공기를 운항하는 회사들은 이전의 GPWS를 버리고 하니웰 GPWS (보잉)로 사운드 튜닝을 하는 경우가 많다. [6] 기종에 따라 "TERRAIN - AHEAD" 라고 나오는 기종도 있다. 대표적 예시로 Tu-154와 A380이 있다. [PT] 일부 항공기에서는 이 경고음이 존재하지 않는다. [8] 기종에 따라 "OBSTACLE - AHEAD" 라고 나오는 기종도 있다. 대표적 예시로 Tu-154와 A380이 있다. [9] 민항기는 일반적으로 45°이상일 때 이다 [10] 윈드시어가 앞에 있을 때는 "WINDSHEAR AHEAD" 라고 경고음이 나온다. [11] 기종에 따라 위의 "WINDSHEAR AHEAD"와 함께 울려 윈드시어를 피하라는 의미로 사용되기도 한다. [12] 상황이 나아지거나 지면과 충돌할 때까지(...) 나온다. [13] 쉽게 말해 땅에 처박혀서 죽고 싶지 않다면, 닥치고 당장 조종간 당겨서 기수 올려라!인데, 조종사들도 바보는 아니므로 보통 이 경고가 뜰 때까지 상승을 못 했다는 건 이미 기수를 올린다고 해결되지 않는 상황이거나 조종 자체가 안 되는 경우가 대부분이기에, 이 경고를 듣는 것만으로도 조종사들에겐 사실상 사형선고나 다름없다. [14] 구소련 시절의 항공기와 러시아 군용기들은 러시아어로 경고음이 나온다. 그러나 Il-96 등 일부 기종들은 서방제 장비를 탑재해 영어로 경고하기도 한다. # [PT] [PT] [PT] [PT] [PT] [PT] [PT] [PT] [A] 에어버스 [B] 보잉 [25] 보잉은 MINIMUMS로 들린다. [PT] [B] 보잉만 해당 [A] 에어버스만 해당 [29] 추락 사고에서는 보통 SINK RATE-PULL UP 순서로 나온다. SINK RATE가 뜬 시점부터 이미 희망이 없는 상황일 가능성이 높다. [30] 파일럿이 의식을 잃고 기체가 17000피트에서 수직으로 낙하하자 Auto-GCAS가 PULL UP 경고를 울린 후 파일럿이 반응하지 않자 자동으로 기체를 수평상태로 복원하여 기수를 올리는 것을 볼 수 있다. 기수를 올리는 도중에 무려 9.1G를 찍었다. 즉, 지구 중력의 9배에 맞먹는 힘이 가해진 것이다. [31] 이론적으로는 TERRAIN이 두 번 울리고, 그래도 상승하지 않은 경우는 PULL UP 경보가 나온다. [32] 착륙결심고도 100ft 위라는 뜻이다. 활주로 100ft 위(GPWS에서 "one hundred"라고 불러 준다)와는 달리 GPWS에서 "one hundred above"라고 불러주니 구분할 수 있다. [33] 90년대 항공기들에 적용된 mark5 GPWS는 위 방식처럼 불러주는 버전도 있고 60ft, 30ft, 10ft로 불러주는 버전도 있다.에어버스는 90ft...5ft까지 다 불러주는 버전도 있다.또 현재 (에어버스 제외)대부분 항공기에 쓰이는 honeywall GPWS는 드물게 5ft까지 불러주는 버전도 있다(보통은 10ft까지만 call out이 나옴) [34] Decision Height라고 하며 보통 활주로 고도 +200ft [35] 후자의 경우는 정상적인 착륙도 아니었기 때문에 'Minimums'가 아니라 'PULL UP'이 나오고 있었다. [36] 보잉사는 없고, 이 기능은 에어버스사 기종에만 있다. 자동출력조절시 보잉은 스로틀이 IDLE까지 자동으로 내려가지만 에어버스는 수동으로 내려야 되기 때문에 조종사에게 알려주는 것. 보잉 737-800 오토스로틀이 전파고도계 고장으로 RETARD FLARE 모드, 즉 추력을 다 빼버리는 조작을 시전하면서 추락한 것이 터키항공 1951편 추락 사고. [37] 예전엔 지적장애(Intellectual disability)를 정신지체(Mental retardation)라고 불렀다. [38] TCAS는 정상적인 비행 중이라면 상시 작동하는 장치이다. 항공기들의 TCAS와 트랜스폰더(식별장치) 모두 정상작동 하고있는 한. (TCAS는 트랜스폰더를 이용해 작동된다.) 다만, 한쪽만 TCAS가 꺼져도 두 항공기 모두 경보가 작동되지 않기 때문에 정말 위험하다. [39] 단, 에어버스는 최신 항공기에 TCAS 기동을 자동으로 수행하는 기능을 2000년대 후반부터 적용하고 있다. #

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