항공난류

1. 개요2. 분류

2.1. 고고도 항공난류2.2. 저고도 항공난류

3. 위험성4. 저비용 항공사와 항공난류5. 매체에서의 묘사

1. 개요

항공난류(航空亂流, Aviation turbulence) 또는 터뷸런스(turbulence)는 항공기의 운항에 있어 지장 또는 사고를 일으킬 우려가 있는 난류(亂流)로, 난기류 가운데 주로 넓은 범위에 걸쳐 수시로 발생하는 불안정한 공기의 흐름을 총칭한다.

2. 분류

항공난류는 크게 고고도 항공난류와 저고도 항공난류로 구분된다. 고고도 항공난류의 대표적인 예로는 크게 청천난류와 산악파가 있고, 저고도 항공난류에는 열적 난류, 기계적 난류, 항적 난류, 전선지대 난류, 그리고 마이크로버스트가 있으며, 이들은 급변풍과 상호작용하여 위험하고 갑작스러운 기체의 속도 및 방향 변화를 초래한다.

2.1. 고고도 항공난류

청천난류(晴天亂流, Clear air turbulence)
대기과학 및 항공학 분야에서는 주로 약어인 CAT로 부른다. 청천난류는 구름이 없는 맑은 지역의 약 6~15km 상공, 대류권 상부의 제트 기류 근처에서 발생하는 강력한 난류이다. 상층전선과 대류권계면 고도는 통상적으로 비행기 운항에 최적의 고도이고, 맑은 날씨 역시 난류를 예상하기 어렵기 때문에 청천난류의 발생은 비행기에 예상치 못한 영향을 미치는 가장 큰 요인 중 하나이다. 청천난류는 탑 모양의 거대적운이 발생한 지역 사이의 맑은 공간에서 기압차로 인해 발생하는 경우가 잦다.

산악파(山岳波, Mountain wave)
기계적 난류의 고고도 버전으로, 바람의 방해물이 산이라는 자연지형이 된 것이다. 몽골고원, 히말라야산맥 인근을 지나는 항공기에서 느낄 수 있다. 유럽행 비행기를 타면 거의 100%의 확률로 만난다.

2.2. 저고도 항공난류

열적 난류(熱的亂流, Thermal turbulence)
기계적 난류(機械的亂流, Mountain turbulence)
항적 난류(航的亂流, Wake turbulence)
전선지대 난류(前線地帶亂流, Frontal turbulence)

3. 위험성

2014년 12월 16일 아메리칸 항공 280편 기체 요동 사고 당시 탑승자가 찍었던 영상. 인천국제공항을 떠나 댈러스-포트워스 국제공항으로 가던 아메리칸 항공 280편이 일본 상공에서 극심한 터뷸런스를 만나서 기내가 엄청나게 흔들렸으며, 결국 해당 비행기는 나리타 국제공항에 비상착륙했다. # 40초 즈음에 촬영자가 유언 비슷한 걸 말하고, 한번 요동칠때마다 손님들이 모두 소리지르는 걸 보면 상당히 심했던 모양.

낮에 태양열을 받아서 잘 데워진 공기가 급격히 상승하고, 그 자리를 차가운 공기가 메우려다보니 갑작스런 대기의 요동이 발생하고 풍향과 풍속이 계속 변화하면서 도저히 예측하기 어려운 기류를 형성한다. 현대의 여객기들은 난기류를 미리 탐지하고 피하기 위해 대부분 기상 레이더가 장착되었으나 레이더가 모든 난기류를 완벽하게 잡아내지는 못하고, 이상 기류가 탐지되더라도 심각한 것이 아니라면 조종사 임의로 항로를 이탈할 수 없는 상황도 있기에 지금도 항공 여행을 하면 크고 작은 난기류를 심심찮게 만난다.

멀쩡하게 잘 날아가던 항공기가 격렬하게 요동친다거나, 사전 예고도 없이 고도가 떨어지는 현상이 발생한다면 십중팔구 난기류의 영향이다. 보통은 기장이 먼저 안내방송해주면서 안전벨트 표시등이 뜬다. 난기류를 만나면 비행기가 마구 흔들리거나 롤러코스터를 타는 것처럼 급격히 추락하는 것같은 느낌이 들며 뭣보다 하늘 위에 떠있기 때문에 공포가 극대화 된다.

하지만 순항고도라면 급강하하더라도 자세를 고쳐잡아서 다시 올릴 시간이 충분하고, 현대의 여객기들은 사람들의 생각과는 달리 굉장히 튼튼하고 안전하게 설계, 제작되므로 고작 난기류 때문에 잘 날아가던 비행기가 파손되어 추락할 확률은 없다고 봐도 무방하다. 예컨대 아음속으로 비행하는 여객기가 추락에 가깝게 급강하하는 경우 중력 가속도에 의해 음속을 돌파하는 경우가 있는데, 이런 상황에서도 기체는 손상되지 않고 가속도를 버텨내며 공중에서 자세를 제어하여 정상 비행할 수 있다.[1] 폭풍과 같은 극한 상황에서도 견딜 수 있도록 설계하는 것이 현대의 여객기이다. 난기류를 만난다고 해도 비행기가 날지 못할 정도로 파손되거나 공중분해되는 경우는 없으니 탑승자 입장에서 걱정할 필요는 없다. 오히려 더 극한의 상황을 상정하고 더 먼저 만들어진 전투기나 핵미사일, 대륙간탄도탄(ICBM) 기술을 다운그레이드하여 만든 것이 여객기이기 때문이다.

하지만 고고도 난기류가 위험한 이유는 바로 언제 만날지 모르기 때문이다. 기내방송에서 좌석에 앉아있을때는 항상 안전벨트를 메고 있으라는 이유가 바로 이것 때문. 안전벨트를 메지 않은 상태에서 난기류 때문에 사고가 난 사례가 한두건이 아니며, 실제로 2015년 12월 30일 에어캐나다 088편 기체 요동 사고도 중국 상하이 푸둥국제공항에서 캐나다 토론토 피어슨 국제공항으로 가던 088편이 알래스카 공역을 비행 중 터뷸런스로 인한 안전벨트 탑승 권고 안내방송이 나온 지 37분 뒤 한 비즈니스 클래스 승객이 객실 내에서 발걸음을 옮기는 때에 극한의 터뷸런스가 발생했고 자리에 앉으려던 승객은 천장에 머리를 부딪히고 바닥에 내팽겨쳐지면서 부상을 입었다.[2] ( # 비행 중 터뷸런스(Turbulence), 얼마나 위험한가?)

2024년 5월 21일(현지시간) 싱가포르항공 321편 기체 요동 사고에서는 321편이 청천난류를 만나 순식간에 1.82km(6,000ft) 급강하했으나 무사히 착륙했다. 허나 1명[3]이 사망하고 103명의 부상자가 나왔는데 이 103명의 대부분은 안전벨트를 메고있지 않거나 서있다가 급작스레 청천난류가 급습해서 여기저기로 날아가버려 부상자가 나왔다.[4] #

2024년 5월 26일(현지시간) 카타르항공 여객기가 난기류를 만나 12명의 부상자가 발생했다. 역시 기내식 서비스 중으로 안전벨트 착용이 미비한 사람들이 부상자들이었다. 자세한 건 카타르항공 17편 기체 요동 사고 참조.[5]

2024년 7월 1일(현지시간) 스페인 마드리드를 출발해 우루과이 수도 몬테비데오로 향하던 에어 유로파 UX45편이 브라질 연안에 도달했을 무렵 난기류에 급하강했다. 이로 인해 승객 320여 명 중 안전벨트를 매지 않은 30명이 부상을 입었다. 여객기는 새벽 2시 30분경 브라질 북동부의 항구도시 나타우 공항에 비상착륙했다. #

4. 저비용 항공사와 항공난류

대중적으로는 저비용 항공사의 비행기가 메이저 항공사의 비행기에 비해 터뷸런스에 민감하다는 식의 오해가 있으나, 이는 기술적으로는 큰 상관관계가 없으며 편견이나 착각에 가깝다. 이륙시 기상 상태의 문제가 있는 것이지 조종사의 문제는 아니다. 기류의 상황은 통제할 수 없으며, 기체는 메이저나 저비용이나 모두 충분히 검증된 보잉 및 에어버스의 양산 모델을 사용하는 것이 일반적이고, 기체 정비 역시 안전을 위해 법적으로 점검 및 안전 확인 규정이 동일하게 마련되어 있기 때문이다.

조종사의 경우, 애초에 조종사는 전문적으로 교육을 받은 사람이 아니면 지원이 불가능하다. 조종사는 국가 안보와도 직결되는 전략자원이다. 저비용 항공사라고 해서 조종사의 전문성이 떨어지거나 하진 않는다. 대한민국은 대한항공이든 저비용 항공사든 똑같이 기장으로 승격하려면 비행시간 1000시간 이상을 채워야 지원 가능하다. 저비용 항공사도 항공 안전규정, 법규만은 철저하게 지킨다. 위에서 설명한 것처럼 기류가 갑작스레 변화해 대기 상태가 불안정하기 때문에 예상치 못한 구간에서 흔들리는 것이다. 비행기가 그나마 덜 흔들리려면 흐린 날이나 비가 오는 날씨를 피하는 수 밖에는 없는데 이렇게 되면 표값이 비싸진다.

저비용 항공사들이 터뷸런스가 자주 발생한다고 착각하는 이유는 주력으로 날아다니는 항공경로가 터뷸런스로 악명높은 구간들이 많아서 그렇다. 특히 한국 LCC들의 밥줄인 인천 - 나리타 구간과 김포-제주 구간은 제트 기류 통과구간이라 터뷸런스가 자주 일어나기로 악명 높은 곳이다. 또한 비행기도 메이저 항공사들이 투입시키는 보잉 777이나 보잉 787에 비해 보통 보잉 737이나 에어버스 A321 같이 작은 비행기들을 사용해서 어쩌다가 터뷸런스가 터진다고 해도 상대적으로 크게 요동치기는 한다. 그런데 이건 메이저 항공사의 협동체 기체도 똑같다. 항공사가 다른거지 비행기 기종은 같기 때문이다.

5. 매체에서의 묘사

영화 티켓 투 파라다이스에서는 터뷸런스를 대하는 승객들과 승무원의 반응 차이를 알 수 있다. LA에서 발리로 가는 승객 조지아( 줄리아 로버츠)와 데이빗( 조지 클루니)은 터뷸런스가 시작되자 살짝 걱정하지만, 조지아의 애인이자 승무원 폴(루카스 브라보)은 알아서 조정될 거라며 대수롭지 않게 넘어간다. 그리고 비행기를 자주 타지 않는 것으로 보이는 조지아와 데이빗 사이에 앉은 여자 승객은 터뷸런스에 상당히 시달렸는지, 착륙 후 공항에서 폴한테 욕설을 날린다.

[1] 실제로 여객기가 음속을 돌파한 사고가 3건이 있으며 심하지 않은 기체 손상에 그쳤다. [2] 해당 사고의 유일한 중상자. [3] 싱가포르 창이 공항을 거쳐 호주를 여행하려던 영국인 73세 남성 승객이었다. [4] 사망한 승객은 안전벨트는 잘 메고있었으나 심장질환을 앓고 있었고, 비행기가 급강하했을때 심장에 큰 무리가 와서 심장마비로 사망하였다. [5] 2024년 4월 및 5월에는 세계적으로 바닷물의 수온이 높아져 비가 많이 내려서 유독 난기류가 심해진 경향이 있었다.