008 - 항법기술의 발달02(기술의 발달이 가져온 항법 정밀도 향상과 피로도 감소)

 ◈ 아래 그림은 기존의 VOR/DME를 이용한 SID DEPARTURE - ENROUTE FIX까지의 비행항적과 RNAV를 이용한 절차 항적을 비교해서 보여준다.

◈ 지상항법시설을 이용한 방법은 아래와 같은 다양한 단점이 존재한다.
1. 항로 및 접근 제한 : 설치 위치가 한정되어 있어 항공기가 시설 범위 밖에서는 항법이 어려움 장거리 비행 시 항로 선택이 제한되고, 도서·해상 구간 등에서는 항법 불가.
2. 시설 장애 시 비행 불가 : 지상시설 고장, 유지보수, 자연재해 등으로 인해 NAVAID가 사용 불가능하면 항공기 항법이 어려움(대체항법 필요)
3. 정확도 한계 : VOR/DME는 위치 정확도가 GPS/INS 기반 PBN에 비해 낮음(VOR: ±1~2° 정도 방향 오차 / DME: ±0.2~0.5 nm 거리 오차)
4. 복잡한 항법 작업 증가 : 지상시설 의존 비행 시 조종사가 지속적으로 VOR radials, DME 거리, OBS 설정 등을 확인해야 함(조종사 업무량 증가, 착오 가능성 상승)
5. 지형·기상 제한 : 산악지역, 건물 등 지형에 의해 신호 차단 또는 반사 발생 가능(신호 수신 불량 시 항법 오류 발생)
6. PBN/RNAV 대비 유연성 부족 : 지상시설 기반 항법은 항로 설계의 자유도가 낮아, 연료 효율 최적화·정밀 접근·혼잡 공항 운항 등에 제한
=> 지상항법시설 의존 비행은 시설 의존성, 정확도 한계, 조종사 업무 부담, 지형/기상 영향, 항로 유연성 부족 등의 단점이 있어, 현대 항공에서는 RNAV/RNP 기반 PBN으로 점차 전환되고 있음

지상의 다양한 이유로 인해 지상항법시설을 설치하기 제한되는 곳에도 RNAV를 이용하면 효율적인 항로를 만들 수 있다.

◈ 관련근거
1. ICAO PANS-OPS Vol. II, Ch. 1.2 “Ground-based NAVAIDs are limited by coverage range and terrain.”
2. FAA AIM 1-1-3 “Loss or unavailability of ground-based navigation aids may necessitate flight diversion.”
3. Jeppesen Instrument Flying Handbook, Chap. 3, “VOR/DME accuracy is limited by signal geometry and terrain.”
4. FAA Instrument Procedures Handbook, Chap. 2, “Ground-based navigation increases pilot workload compared to modern RNAV systems.”
5. ICAO Doc 8071, “Propagation of VOR signals is subject to terrain shielding and multipath effects.”
6. ICAO Doc 9613, PBN Manual, Ch. 1.2, “Ground-based navigation constrains route design flexibility.”

◈ 아래그림은 2022년 해병대 비행교관 근무시절 실시했던 계기비행 항적이다.
최초에는 육군 이천기지 COPTER 1 DEPATURE로 이륙해서 G585항로를 따라서 포항으로 계기비행을 계획하였으나 G585 대량 항공기 항적으로 인해 비행 중에 관제사로부터 A582항로로 변경지시를 받았다.
처음에는 VASLI FIX로 지시받아서 이동하다가 다시 MAKDU로 변경 지시를 받아 MAKDU에서 항로 JOIN 후 대구 달성을 거쳐 포항경주공항에 LOC접근을 실시했던 기억이 난다.
만일 항공기에 RNAV가 불가능한 항공기였다면
1. AIP ENR 부분에서 ATS ROUTE의 A582항로를 찾아서 
2. SONGTAN(SOT) VORTAC에 튜닝 후
3. SOT - OSPOT - VASLI거리(32NM)을 구하고
4. 현재의 위치와 SOT와의 거리/NEEDLE을 확인해서
5. FIX TO FIX 방법으로 VASLI를 찾아가야 했을 것이다.
하지만
1. FMS에서 VASLI라는 포인트를 찾아 넣고
2. DIRECT 버튼은 누르는 것으로 위의 수고스러움은 덜 수 있었다.
- 그러는 와중에 관제사는 다시 MAKDU로 가라고 지시했고 CONVENTIONAL 한 방법으로 항법을 하는 환경이었다면 정말 당황하지 않았을까 생각한다. -
이러한 항법기술의 발달은 지상 항법시설의 물리적인 제한만 개선된 것이 아니라 조종사의 피로도도 현저히 줄었고, 그로 인한 항공안전에도 많은 긍정적인 영향을 가져왔다.