2024.12.29 버드스트라이크
주요한 점
사고에 대한 대비책이 있고, 국내사고 예시에서도 사고로 인한 인명 피해는 대부분 없다.
2.발생
대형 항공기의 경우 엔진 하나가 고장나더라도 비행이 가능하도록 설계되어 있기는 하지만 이는 어디까지나 비상시에 근처 공항이나 안전한 착륙이 가능한 곳까지 날아갈 수 있도록 하여 대형 참사가 나는 걸 막기 위해 만든 임시 방편이지, 엔진 하나가 고장이 날 위험이 있어도 무시하고 정상 운행을 하라고 만든 기능이 아니다.
때문에 버드 스트라이크가 발생하면 외양이 멀쩡하든 어느 곳에 부딪혔든 상관없이 무조건 가장 가까운 착륙 가능 공항에 착륙하여 탑승자의 안전을 확보한 후 점검을 받아야 한다. 겉으로는 기체가 멀쩡한 것 같아도 어디가 어떻게 손상되었을지 모르기 때문이다.
3.2 엔진 개량
충돌하더라도 큰 피해가 가지 않도록 제트 엔진의 구조를 개량하고 있기도 하다. 터보팬의 팬 블레이드(회전날개)를 넓게 하면 조류를 흡입했을 때도 깨지지 않거나 최소한의 피해를 받게 된다. 사실 이건 터보팬의 효율을 높이기 위해 개조하고 보니 나온 부수적인 효과이기도 하다.
4.1 문서가 없는 사례
4.1.1 국내
버드 스트라이크(bird strike)
1.개요
버드 스트라이크(bird strike)는 운항 중인 항공기에 새가 충돌하여 생기는 항공사고다.
보다 광의의 뜻으로는 F.O.D(Foreign Object Damage, 외부 물체로 인한 파손이라는 의미로 Damage 대신 Debris를 쓸 때도 있다.)라는 용어도 있으며, 상기한 버드 스트라이크를 포함하는 항공 용어 및 군사 용어이기도 하다. 새떼가 충돌했다면 "새떼 충돌"이라고도 한다.
2.발생
항공 계통에서 가장 두려워하는 사고유형 가운데 하나이다. 얼핏 보면 새가 비행기에 충돌하는 사고는 "계란으로 바위치기 아닌가?"라고 생각될 수도 있지만, 아무리 외관상 비행기가 더 크고 금속제로 튼튼해보여도 비행기는 이륙을 위해 무게를 줄이려고 합성소재를 많이 쓰고 생각보다 기체의 두께가 얇아서 외부 충격에 몹시 취약하다.
게다가 비행기와 충돌하는 새의 운동 에너지는 비행기에 치명적인 피해를 입히기에 충분한데, 운동 에너지를 구하는 공식 12mv2에서 속도 v가 "음속에 준하는 속도로 움직이는 비행기와의 상대속도"이기 때문이다. 쉽게 말하자면 900km/h로 날아가는 비행기가 새를 칠 경우, 비행기의 입장에서 얻게 되는 충격량은 새가 900km/h로 날아오는 것과 같은 정도라는 이야기.
가령 새의 무게를 대략 1kg이라고 놓아도 보잉 사의 비행기 순항속도가 900km/h다 보니 상대 운동 에너지는 무려 31000J이나 되며 이는 대전차 소총용 탄으로 개발된 14.5×114mm과 위력이 비슷한데, 이런 충격이 캐노피(유리창)에 직격했을 경우 캐노피를 손상시킬 수 있는 치명적인 타격이 될 수도 있다. 비행기와 충돌한 새는 당연히 으깨진 채 즉사하고, 비행기 또한 극심한 손상을 입는다. 최악의 경우 인명 사고도 발생할 수 있다.
특히나 버드 스트라이크 중 가장 위험한 것은 조류가 엔진 속으로 빨려 들어가는 경우이다. 빨려들어간 새가 제트 엔진의 팬 블레이드나 프로펠러 항공기의 경우 프로펠러 날을 박살내 버리면서 물리적으로 엔진 고장을 일으키기 때문에 일단 정상적인 비행이 불가능하다. 그리고 그로 인해 발생한 팬 블레이드 파편 등이 동체를 때려 더 심각한 파손으로 이어지거나 승객을 다치게 할 수 있다. 버드 스트라이크 조종실 내의 영상. 엔진에 새가 충돌한 후 엔진에서의 소음과 함께 엔진 진동값(VIB)이 증가하며 경고등이 바로 켜지는 것을 볼 수 있다. 대형 항공기의 경우 엔진 하나가 고장나더라도 비행이 가능하도록 설계되어 있기는 하지만 이는 어디까지나 비상시에 근처 공항이나 안전한 착륙이 가능한 곳까지 날아갈 수 있도록 하여 대형 참사가 나는 걸 막기 위해 만든 임시 방편이지, 엔진 하나가 고장이 날 위험이 있어도 무시하고 정상 운행을 하라고 만든 기능이 아니다.
때문에 버드 스트라이크가 발생하면 외양이 멀쩡하든 어느 곳에 부딪혔든 상관없이 무조건 가장 가까운 착륙 가능 공항에 착륙하여 탑승자의 안전을 확보한 후 점검을 받아야 한다. 겉으로는 기체가 멀쩡한 것 같아도 어디가 어떻게 손상되었을지 모르기 때문이다.
아래는 버드 스트라이크 관련 시각적 자료들이다. 혈흔이 남아있기 때문에 다소 혐오스러울 수 있으니 주의.
항공기의 크기가 커지고, 엔진 소음마저 심하지만 여전히 버드 스트라이크가 줄지 않는 이유는 조류는 자연상태에서 천적이 접근한다 해도 크기와 속도에 상관없이 일정거리 이내에 접근해야만 피하는 습성이 있기 때문이다. 대체로 30m 정도에 반응을 보이는데 그보다 멀면 상대속도가 빠르건 느리건 굳이 피하려 들지 않다가 가까워진 다음에야 피하려 든다. 이것은 나름의 이유가 있는데, 새는 비행 중 방향전환이나 회피에 큰 에너지를 소모하고 지상에서 도약할 때는 훨씬 큰 에너지를 소비하기 때문에 공격할 의사가 없는 적을 보고 놀라 도망치는 것은 에너지 측면에서 큰 손실이다.[1] 새들이 워낙 빠르기에 야생에서는 이렇게 해도 도망치는 것에 문제가 없지만, 자신들보다 훨씬 빠른 항공기 상대로도 똑같은 반응을 보이기 때문에 피하지 못하고 버드 스트라이크가 일어난다. 30m는 이륙하는 보잉 747-400이 시속 290km/h로 단 0.3초만에 도달할 수 있는 거리기에 새의 반응을 기대할 수 없다.
매우 드문 일이지만 고공에서도 버드 스트라이크가 발생하는 일이 있는데, 독수리, 칼새를 비롯하여 장거리 여행을 하는 몇몇 조류들 때문이라고 한다. 실제로 4만 피트(약 12km) 상공에서 버드 스트라이크가 발생하기도 했다. #
어지간한 충돌 사고는 대부분 대비할 수 있는 방법이 마련되어 있지만, 조류의 경우 하늘에서 고속으로 날고 있다면 크기상 육안으로 확인하는 것은 거의 불가능하고 작아서 레이더로도 발견이 어려운 경우가 많아 항공 관계에서 상당히 골치를 썩고 있는 문제이다.
3.예방
3.1 활주로 주변정리
3.1.1해군,해군항공대,공군
어느 나라든지 병 신분[2]으로 공군 갔다고 하면 "활주로에서 새 쫓다 왔냐?"고 농담을 거는 사람이 괜히 있는 게 아니다.
대한민국 공군이나 대한민국 해군 항공대에는 이를 담당하는 배트 반(B.A.T. - BIRD ALERT TEAM)이 있다. 배트 반에게는 대한민국 국군 내에서 아주 드물게 산탄총이 지급되며, 산탄총 외에도 로켓형 폭음통[3]과 라이터 등을 활용해 새를 쫓는다.
이들은 한국 공군 기준 항공운항관제 특기를 받고 운항관제대에 소속된다. 참고 기사 공군에서는 방공포병과 방공무기통제 등과 함께 병사가 가는 몇 안되는 전투 병과 중 하나이기도 하다. 관제 특기 받았다고 관제탑에서 간지나게 이착륙 유도할 줄 알았는데, 배치되고 나서 관제탑엔 들어가지도 못하고 밖에서 새를 쫓는다.
이륙·착륙 때의 버드 스트라이크 때문에 활주로 근방의 새를 쫒아내려고 비행장에서 송골매와 같은 맹금류를 사육하는 경우도 있다. 프랑스 항공우주군은 한 술 더 떠서 소형 UAV를 잡는 훈련도 시켜서 새와 무인기를 둘 다 맹금류를 통해서 쫒아내고 있다.
3.1.2. 인천국제공항
보통은 새들이 많이 날아다니는 저공에서 많이 일어나는 편인데 이착륙시 당하는 경우가 많다. 특히 활주로 주변에 새들이 모여 있다가 비행기가 이착륙할 때 날아올라 아찔한 상황을 자아내는 경우도 종종 볼 수 있는데, 이 때문에 공항에서는 어떻게든 활주로 주변에서 새들을 쫓아내는 노동을 가장 중요한 업무인 생명안전업무로 분류하기도 한다. 실제로 2020년 인천국제공항에서 간접고용한 비정규직 노동자 중에서 공항소방대와 함께 인천국제공항공사 무기계약직인 정규직 노동자로 전환되었다. 생명안전업무는 사람의 생명을 지키는 노동이므로, 직접고용을 함이 원칙이다.(김유선(2018), 노조간부를 위한 경제특강, 한국노동사회연구원.)
3.1.3 공항에 새가 많은 이유
새라는 동물이 워낙 어디든지 날아다녀서 아무 데서나 목격된다. 하지만 특히 공항에 새가 많은 이유는 활주로 주변이 안전상의 이유로 매우 잘 정리된 들판과 같은 개활지이고, 사람은 안전상 활주로 근처에 출입금지이다.[4] 천적들은 항공기의 굉음에 놀라 들어가지 않는 덕에 곤충, 양서류 등의 각종 하위 포식자들이 번성하여, 새들의 입장에서는 그야말로 뷔페나 다름 없기 때문이다. 특히 아래 러시아의 사례에서 볼 수 있듯이 공항 주변은 비행기 소음으로 인해 주택가가 잘 들어서지도 않아서 쓰레기매립지, 논밭 등 새들의 먹이가 지천으로 널릴 만한 환경을 만들어 주기 때문에 더 심하다.
대다수의 공항에선 BAT, 조류퇴치반을 운용해 새들을 수시로 쫓아낸다. 하지만 새들 역시 활주로에 널린 뷔페를 포기할 수 없는데다 공항에서 오래 살아본 새들은 퇴치반이 자신들을 딱히 죽이려 하지 않고 쫓아내려고만 하는 것을 경험적으로 아는지라 퇴치반이 뜨거나 실탄을 쏠 때만 잠시 피했다가 사라지면 귀신같이 활주로로 돌아오기를 반복한다.
그나마 주기적으로 제초를 통해 하위 포식자들이 살 만한 여지를 차단하고자 하는 노력하고 있다. 하지만 넓은 활주로 부지를 매번 제초할 수는 없다보니 공항에 새를 원천적으로 막는 것은 불가능하다.
3.2 엔진 개량
충돌하더라도 큰 피해가 가지 않도록 제트 엔진의 구조를 개량하고 있기도 하다. 터보팬의 팬 블레이드(회전날개)를 넓게 하면 조류를 흡입했을 때도 깨지지 않거나 최소한의 피해를 받게 된다. 사실 이건 터보팬의 효율을 높이기 위해 개조하고 보니 나온 부수적인 효과이기도 하다.
3.3 새가 도망칠 시간을 주기
고속으로 비행하는 대형 항공기는 새를 발견하더라도 피할 수 없는 경우가 많지만, 저속으로 비행하는 항공기는 새들이 항공기를 보고 피해갈 수 있도록 시간을 준다. 경비행기나 헬기는 새를 먼저 발견하면 부딪치지 않게끔 컨트롤하기가 상대적으로 쉬우며, 아주 가끔은 독수리 등의 빠른 새들이 뒤에서 날아와 항공기를 앞서가는 희귀한 장면도 목격할 수 있다. 송골매나 칼새, 독수리, 박쥐[5] 등, 새 중에서 정말 빨리 나는 종류는 시속 200km에 근접하는 경우도 종종 있다.
헬리콥터의 경우, 착륙 패드 주변의 새들이 인지하고 도망갈 수 있게끔 착륙 단계에서 아주 천천히 진입하기도 한다.
3.4 충돌테스트
버드 스트라이크는 매우 위험하면서도 완벽하게 예방이 불가능한 사고이므로, 비행기나 열차 등의 설계시 버드 스트라이크를 상정한 테스트를 행한다. 항공기 버드스트라이크 시험 방법에 대해서는 ASTM F-330을 찾아 보면 된다.
이때는 치킨건(Chicken Gun)이라는 장비를 쓰는데, 원리는 Spud Gun[6]과 같다. 압축공기로 감자 대신 도축한 닭을 쏴보내는 장비다. 쏴날린 닭이 캐노피 등에 부딪히는 모습을 슬로모션으로 찍어서 분석한다. 냉동시켜 쏜다면 더욱 강력해진다.
이와 관련해 어느 회사[7]가 미국으로부터 치킨건을 빌려 실험을 했는데, 닭이 창문을 뚫고 지나가는 것도 모자라 좌석에 박혀버리기까지 하자 패닉 상태에 빠진 회사에서 미국 측[8]에 도움을 요청하니 해동부터 하고 실험하라는 답을 받았다는 속설이 있다. 실제로 확인된 것은 아니고, 어느 한 은퇴한 미 공군 엔지니어가 자주 이러한 이야기를 모험담 식으로 주변에 들려주곤 했다는 카더라다. 실제로 미국에서는 치킨건의 탄환으로 얼린 닭을 쓸 때도 있었다고 한다. "얼린 닭을 막을 수 있을 정도의 장갑이라면 얼지 않은 닭은 당연히 막힌다"라는 논리이다.
Mythbusters에서 냉동 닭과 해동 닭의 위력을 비교해봤다. 결과는 해동하든 안 하든 관통력에 큰 차이가 없다고 했으나 이후 다시 실험을 한 결과 결국 냉동 닭이 더 위력이 높다고 결과를 정정했다.
여러 동물보호단체의 항의로 인해 플라스틱과 찰흙으로 만든 모조 닭을 쓴다는 얘기도 있는 모양이지만, 2017년에도 유럽과 미국 등 각지의 조류충돌을 수행하는 시험센터에서는 시험 직전 닭을 도축하여 날린다는 것이 확인되었다. 최대한 살아있는 새와 동일한 조건으로 실험해야 실험의 의미가 극대화 되기 때문이다. 살아있는 닭을 날려 테스트하는 것이 최선의 결과를 내는 방법이나, 윤리적 문제와 함께 실험 통제가 어려워진다는 문제 때문에 테스트 직전 도축한 닭을 사용한다. 이외에도 소매점에서 냉동/냉장 닭을 구매하여 날리는 경우도 있는 것으로 보인다. 어찌되었든 해당 테스트는 모형 닭이 아닌 실제 닭을 사용한다. 엄청난 수의 닭이 도축되어 시장에 유통되고 있는 상황에 굳이 새의 구조를 정밀 재현한 모형 조류를 사용할 이유가 없다. 훨씬 저렴하고 구하기도 쉬우며 말 그대로 진짜 조류인 닭을 이용하는 게 모형을 만들어 쓰는 것보다 훨씬 합리적이기 때문이다. 그리고 인명이 걸려 있는 만큼 재현성을 포기할 수도 없는 노릇이다.
4. 사례
- 1972년 피바다가극단 항공기 참사: 1972년 가을 북한의 고려항공 소속 여객기가 당시 소련 케메로보 주 노보쿠즈네츠크에 추락했다.
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US 에어웨이즈 1549편 불시착 사고(일명 허드슨강의 기적): 2009년 미국에서 버드 스트라이크로 대형 사고가 날 뻔했다. 라과디아 공항에서 이륙한 후 2~3분 뒤 하필이면 철새 중에서도 덩치가 큰 캐나다기러기 떼가 한쪽도 아니고 A320의 양쪽 엔진에 그대로 빨려 들어가버리는 바람에, 엔진이 둘 다 망가져버려서 결국 글라이더 활공으로 뉴욕 한가운데에 있는 허드슨강에 비상 착수한 사건이다. 정말 운이 없어 벌어졌지만, 또한 버드 스트라이크가 아직도 해결되지 않은 중대한 문제라는 것을 보여준 사건이었다. 기장의 대처능력이 없었더라면 비행기에 탑승한 155명 전원 사망할 뻔한 상황이었지만, 조종사들이 매우 침착히 대응한 덕에 155명 전원 구조라는 기적을 이뤄냈다. 부상당한 사람은 경상자 5명 남짓에 중상자 승무원 1명[9]에 불과했다. 이 사고는 이후 2016년에 영화 설리: 허드슨강의 기적으로 극화되었다.
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공군 서산기지 F-35A 동체착륙 사고: 2022년 1월 4일 발생한 사고로 조사 결과 체중 10kg나 되는 독수리가 좌측 흡기구에 들어가 기내를 헤집어 버림이 원인이었다. 결국 1천 100억원짜리 F-35 한 대가 못 쓰게 되었다.#
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우랄항공 178편 불시착 사고: 2019년 8월 15일 러시아에서 사고가 일어났다. 모스크바 주코프 공항을 출발해 심페로폴로 가던 에어버스 A321 여객기가 이륙 직후 갈매기와 충돌해 엔진 2개가 고장나 추락 위기에 처했으나 기장의 활약으로 근처 옥수수밭에 동체착륙, 승객 및 승무원 234명 전원이 생존하였다.
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티웨이항공 216편 불시착 사고: 2024년 1월 10일 일본 나리타 국제공항을 출발해 인천국제공항으로 향하던 티웨이항공 여객기가 착륙 직전 엔진에 새가 빨려 들어간 버드 스트라이크가 발생했다.
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제주항공 2216편 활주로 이탈 사고[추정]: 사고 영상을 보면 우향 엔진 뒤로 버드 스트라이크로 추정되는 플레어가 보인다. 다만 아직은 초기 추정 원인이며, 실제 원인은 추후 조사가 진행되어야 알 수 있을 것이다.
4.1 문서가 없는 사례
4.1.1 국내
4.1.2 해외
- 1995년 알래스카 엘멘도르프 리차드슨 기지에서 미공군의 조기경보통제기 E-3가 추락했다. 원인은 기지 근처에 살던 캐나다기러기 2700마리로, 이 사고로 승무원 24명이 전원 사망했다.[11]
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비행기뿐 아니라 우주왕복선도 버드 스트라이크를 겪기도 한다. 2005년 7월 26일 STS-114 미션에서 발사 2.5초 후에 새 한 마리가 디스커버리 우주왕복선과 충돌하는 일이 발생했다. 다행히 주왕복선의 비행기 부분이 아닌 주황색 외부 연료 탱크에 충돌하였고, 발사한 지 얼마 안 되었기 때문에 기체의 속도가 그다지 빠르지 않아 별 문제 없이 넘어갔다.
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버드 스트라이크
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