공항의 안전을 위한 장애물 조건

◦ 항공기의 절대적인 안전운항을 도모하기 위한 장애물조사 기준은 국내항공법, ICAO 및 FAA에 의해 규정되어 있으며, 본 과업에서는 국제공항임을 감안하여 ICAO 및 FAA기준을 비교 검토하여 적용함

- 기준에 의거 항공기의 안전운항에 필요한 공간을 확보하기 위한 가상표면을 설정하며 가상표면상의 돌출 물체는 장애물로 간주함

◦ 공항과 관련된 공간은 기본표면(Primary Surface), 전이표면 (Transitional Surface), 수평표면(Horizontal Surface), 원추표면(Conical Surface), 진입표면(Approach Surface)으로 구분하며, 상기 개념적 표면(Imaginary Surface)에 대한 정의를 기준으로 하여 비행장애 정도를 검토하기 위한 가상표면을 설정하면 다음과 같음

공항의 장애표면 설명도(ICAO 기준)

A-A
B-B

장애물 제한기준

(단위: m)

구분				설 계 기 준			적 용
				ICAO	항공법	FAA
ⓛ 기본표면	개요			이․착륙 항공기를 보호하기 위한 공역
	폭			300	300	300	300
	길이			활주로 길이 +60 × 2	활주로 길이 +60 × 2	활주로 길이 +60 × 2	활주로 길이 +60 × 2
	높이			활주로 높이	활주로 높이	활주로 높이	활주로 높이
	개요			가장 가까운 활주로 중심선 높이와 동일			좌 동
	내측 폭			300	300	300	300
	확산각도			15%	15%	15%	15%
② 진입표면	제1구역	길이		3,000	3,000	3,000	3,000
		경사도		1/50	1/50	1/50	1/50
		외측폭		1,200	1,200	1,200	1,200
	제2구역	길 이		3,600	12,000	12,000	12,000
		경사도		1/40	1/40	1/40	1/40
		내측폭		1,200	1,200	1,200	1,200
		외측폭		2,280	4,800	4,800	4,800
	제3구역	길 이		8,400	-	-	-
		내측폭		2,280	-	-	-
		외측폭		4,800	-	-	-
	최 종 폭			4,800	4,800	4,800	4,800
	최종길이			15,000	15,000	15,000	15,000
	개요			이․착륙 항공기 보호 및 고정 장애물 제한을 위한 공역
	경사도			1/7	1/7	1/7	1/7
③ 전이표면	개요			․ 기본표면의 측면 및 진입표면의 경사변에서 수평표면 및 원추표면까지(ICAO, 항공법, FAA) ․ 원추표면 이후부터는 진입표면 경사변에서 폭1,500m까지 (FAA)			좌동 좌동
④ 내측 수평표면	높이			착륙을 위한 시계 선회 비행의 공역
	반경			․ 기본표면 최고높이 + 45(FAA, 항공법): 적용, 활주로 기준접의 높이 +45(ICAO)			ICAO 적용
⑤ 원추표면	개요			․ 기본표면 양단중심점에서 반경(ICAO, 항공법=4,000m, FAA=3,000m)			4,000
	경사도			착륙을 위한 시계 선회 비행의 공역
	폭			1/20	1/20	1/20	1/20
	최고높이			2,000	2,000	2,000	2,000

활주로방향 설정과 풍극범위

◦ 활주로의 방향은 일반적으로 바람 분석을 통해 최대풍극범위(Maximum Wind Coverage)를 갖는 활주로 방향을 선택하는데서 시작되며, 지형 및 장애물 그리고 소음 등의 조건을 고려하여 결정함

◦ 정풍(Head Wind)은 항공기의 양력을 증가시켜 활주거리를 감소시키고, 측풍(Cross Wind)은 항공기 이․착륙시 안전상의 가장 큰 장애물로 공항설계 시 활주로의 방향 및 활주로 수의 결정에 중요한 영향을 미침

◦ 항공기는 이․착륙 시 측풍분력(항공기의 진행방향에 직각인 바람성분)이 허용치이내 일 때 활주로를 사용할 수 있으며, 이 최대허용측풍(Maximum Permissible Cross Wind)은 항공기의 크기, 날개형태, 활주로 노면상태 등에 따라 다름

◦ ICAO 및 FAA의 최대 허용측풍 규정은 다음과 같으며, 본 과업에서는 ICAO 최대허용 측풍 기준을 적용함

ICAO 최대허용측풍 기준

최대허용측풍		활주로 길이	비 고
11.5mph(10knots)		L ＜ 1,200m	-
15mph(13knots)		1,200m ≤ L ＜1,500m	-
23mph(20knots)		L ≥ 1,500m	-

FAA 최대허용측풍 기준

최대허용측풍		Airport Reference Code	비 고
11.5mph(10knots)		A-Ⅰ, B-Ⅰ	-
15mph(13knots)		A-Ⅱ, B-Ⅱ	-
18.4mph(16knots)		A-Ⅲ, B-Ⅲ, C-Ⅰ~D-Ⅲ	-
23mph(20knots)		A-Ⅳ~D-Ⅳ	-

◦ 활주로 방향 결정에 사용되는 풍극 범위(Wind Coverage)란 항공기가 이․착륙할 수 있는 시간, 즉 측풍분력이 최대 허용측풍 이내인 시간을 말하며, ICAO와 FAA에서는 모두 이 값이 95%를 넘기 위한 활주로 설치를 전제조건으로 요구하고 있음

◦ 활주로의 방향결정을 위한 바람분석에서는 각 방위별 풍속 등급별 관측율이 기록된 바람장미(Wind Rose)가 이용되며, 분석 방법은 아래와 같음

- 최대 허용측풍 규정

- 16방위별 풍속 등급별 관측율 산정

- 바람장미 작성

- 최대 허용측풍을 반폭으로 2개의 평행선이 그려진 Template를 바람장미에 겹쳐, 평행선내에 놓여 진 관측율의 합을 계산(풍향별, 풍속별 각 관측율은 각 범위 내에서 균일분포로 가정함)