QUIZ - 004 - PFD 정보 해석

게시한 사진은 독도 해역 이착함 훈련 종료 후 양양공항 야간 ILS APP를 위해 IAF로 Proceed Direct 하는 상황의 PFD를 촬영한 사진입니다.
PFD화면을 보면서 간접경험을 쌓아 이 글을 보는 분들이 비행할 때 안전비행을 하시길 기원하는 마음에서 게시물을 작성하는 것이니 자유롭게 토론하면 좋을 것 같습니다.
이 사진에서 나타난 평소와는 다른 점과
아쉬운 점 등을 자유롭게 말씀해 주시고 혹시 못 짚은 부분이 있다면 1~2일 후 앞선 게시물처럼 설명을 추가하겠습니다.

 
아래 내용은 게시물에 대한 답변이자, 사진에 대한 해설? 이기도 합니다.

독도해역에서 이착함 훈련을 실시하는 과정에서 실제 MG모드로 운용하다가 AHRS2가 기능을 상실하자 기장석 HSI시현이 안되어 AHRS BOTH1으로 운용하였습니다.

ㅇ AHRS Both Mode를 사용하게 된 이유
흰수리 항공기 before landing check에는 없지만 S-92나 해상운용항공기의 check lisk의 절차를 보면 MG(Slaved)/DG as required라는 부분이 있습니다.
- 시스템에 관한 내용은  “003 - DG/MG(Slaved)? TN/MN” 내용 참고 바랍니다.
흰수리 항공기는 이륙간에는 자동적으로 10초 동안 DG모드로 운용은 되지만

[비행교범(FLM) Part 2 - 제7장 시스템 설명 (7.5.3.2 자세방위 기준장치 및 재형성 유닛 패널)]
[주변 안테나나 무전송수신 장치등으로 인한 자기장의 간섭을 피하기 위해 또는 지형적(철광석 지대) 영향으로 인한 간섭등으로 HSI 정렬에 신호를 주는 MAS의 성능저하 현상을 회피하기 위함]  

착함을 위해 접근시에는 MG로 작동되고 있기 때문에 HSI의 정보에 오류가 발생할 가능성이 다분합니다. 따라서 해상운용을 하는 해양경찰, 해군 등의 항공기 점검표의 착륙 전 점검 항목에는 MG/DG as required라는 부분을 추가할 필요가 있어 보입니다.


ㅇ ROLL, PITCH 조언메시지
흰수리(KUH-1CG) 항공기의 PFD에 BOTH ON AHRS1 플래그가 시현된 상태에서 흰색 ROL, PIT 조언 메시지가 나타나는 이유는 비교장치(Comparator)가 대조군인 AHRS2의 데이터를 수신할 수 없어 비교 기능을 수행할 수 없기 때문입니다.

1. 'BOTH ON AHRS1'의 의미
*   조종사가 자세방위 기준장치 및 재형성 유닛(RCU) 패널에서 AHRS 선택 스위치를 '1'로 위치시켰을 때 시현됩니다.
*   실제 비행간 자기장 간섭으로 인해 NO.2 HSI가 사라진 상황이 발생했습니다.
*   조치사항으로 AHRS1으로 조정하여 비행하였던 상황입니다.
이후 아쉬움이 남는 것은 착함훈련 간 COMP 주의등이 점멸됨을 인지했을 당시 MG/DG를 DG로 놓고 운용하였으면 하고 생각합니다.

2. '흰색' ROL, PIT 메시지 시현 이유
비행 시스템 내부의 비교장치(Comparator)는 두 센서(AHRS1, AHRS2)가 생성하는 중요한 수치들을 실시간으로 모니터링하게 되는데
*  비교 불가능 상태 (흰색): 교범에 따르면 "어느 하나 또는 두 개의 센서값이 없으면 비교할 수 없다고 조언(흰색) 한다"
*  구체적 상황: 현재 BOTH ON AHRS1 상태이므로 AHRS1은 정상 작동 중이지만, 대조군인 AHRS2가 고장 나거나 전원이 차단되어 신호가 들어오지 않는 경우입니다. 시스템은 AHRS1의 값이 맞는지 틀린지 대조해 볼 상대(AHRS2)가 없기 때문에 "비교 기능이 작동하지 않음"을 알리기 위해 흰색 플래그를 띄우는 것입니다.

이 경우 조종사는 통합예비계기(ISI)를 참조하여 현재 시현되는 AHRS1의 자세 정보가 올바른지 지속적으로 감시해야 합니다.

여기서 생각해 볼 것은 지금 상태는 아래의 “AHRS BOTH운용에 따른 상위모드 Ember 표시 시현”에서도 기술하겠지만, 상위모드 운용이 불가한 상태가 아니라는 겁니다.

또한 “APP에 조력을 받아서 VTF을 요청,  ALT/TFC조언을 받아 바로 FINAL 접근”을 생각해 볼 수 있다란 내용도 있는데 “트래픽 분리를 위해서 APP에서 VTF를 실시하는 공항은 있겠지만 실제상황에서(악기상 등) VTF은 관제사의 필수가 아닌 선택사항입니다. 그것도 본인이 책임져야 하는.

실제 제 경험을 바탕으로 교신내용을 적어보겠습니다.
당시 ITO로 강릉비행장 끝단을 passing 하고 있는 상황이었고 IAF로 갔다가 ARC Turn 해서 절차대로 들어가면 비행시간도 많이 걸리고 해서 VTF을 요청한 상황이었습니다.
(당시 강릉기상은 운고 700에 우천 상황이었습니다. 긴급임무를 제외하고는 Special VFR이 불가하다 통보를 받아 SID를 이용해 양양기지 복귀를 결심하였습니다.)

이륙인가 및 ITO 이후
B522 : 강릉 APP KCG B522 passig 700ft Request Radar vector to final for ILS Y RWY33 APP at Yang-Yang for full stop
강릉 APP : Negative. Proceed direct Dubun As Published

관제사가 무리하게 책임지고 VTF을 해줄 의무는 없습니다.

ㅇ TCAS 범위설정
TCAS시스템을 처음 사용했던 기종은 S-92였고, 처음 기종전환을 받으면서 교육받았던 내용은 “우리 임무 특성상 내원은 6NM, 외원은 12NM로 설정하라”라고 교육받고 운용했었습니다.
흰수리(KUH-1CG) 비행교범에 따르면, 일반적인 비행에서 TCAS(공중충돌 방지장치)의 거리 범위(Range)를 특정 수치로 고정하라는 절대적인 기준은 없으나, 운용 상황 및 장비 특성에 따른 권장 설정은 다음과 같이 명시되어 있습니다.

1. 지도 축척(거리 범위) 조절 및 설정
지도 화면의 축척을 수동으로 변경하거나 자동 줌(Auto Zoom) 관련 설정을 할 수 있습니다.
*   수동 조절 (조이스틱 사용):
    *   방법: CDU의 조이스틱(Joystick)을 시계방향으로 돌리면 지도의 거리(축척)가 증가하고, 반시계방향으로 돌리면 감소합니다.
    *   범위: 250 ft에서 1,000 nm까지 총 28단계로 조절 가능합니다.
    *   관련 근거: 비행교범(FLM) Part 2 - 7.16 Page 9
*   자동 줌(Auto Zoom) 설정:
    *   경로: CDU Home > Map > Map Settings
    *   내용: 이 화면에서 자동 줌 기능을 켜거나 끌 수 있으며, 기대 시간(Look Forward)에 따른 최소/최대 거리 등을 설정하여 시스템이 지면속도에 맞춰 축척을 자동으로 변경하게 할 수 있습니다.
    *   관련 근거: 비행교범(FLM) Part 2 - 7.16 Page 11

2. 지도 심벌별 최대 표시 거리(축척) 설정
지도상에 나타나는 각종 심벌(도로, 도시, 항공로 등)이 시현되는 최대 축척 범위를 개별적으로 설정할 수 있습니다.
(S-92의 Declutter와 유사한 기능이라 보시면 됩니다.)
*   경로: CDU Home > Map > Map Settings > 원하는 탭(Sensor, Aviation, Land, Other) 선택 > Settings 버튼 > Range 버튼 선택
*   기능: 예를 들어 공항 심벌이 지도 축척 50 nm 이하에서만 보이도록 하거나, 고속도로가 400 nm 이하에서 보이도록 하는 등의 세부 조절이 가능합니다.
*   관련 근거: 비행교범(FLM) Part 2 - 7.16 Page 16

3. 미니맵(Mini Map) 축척 설정
전자지도 화면 좌하단에 시현되는 미니맵의 축척 레벨을 설정합니다.

*  경로: 전자지도 메뉴의 SETUP 메뉴
*   내용: 미니맵은 2,000 km, 4,000 km, 8,000 km 등의 대축척을 사용하며 해당 메뉴에서 레벨값을 변경합니다.
*   관련 근거: 비행교범(FLM) Part 1 - 5.18 Page 7

요약하자면, 일반적인 MFD지도 축척 조절은 CDU 조이스틱을 사용하며(7.16-9쪽), 자동 축척 변경 및 심벌별 시현 거리 설정은 CDU Home > Map > Map Settings 메뉴(7.16-11쪽 및 16쪽)에서 수행할 수 있습니다.


ㅇ RA 미일치 주의 메시지
RA의 시현범위는 2000ft 이하인데 현재 고고도 비행간이라 센서에서 구름등의 간섭으로 인해 missmatch상황을 시현한 것인데, 불필요한 정보이기도 하고, 다른 항공기에서는 나타나지 않는 사항이라 KAI 관용포털 기술자문은 해둔 상태지만 “함흥차사”네요......


ㅇ AHRS BOTH운용에 따른 상위모드 Ember 표시 시현
흰수리(KUH-1CG) 항공기 운용 중 AHRS(자세방위 기준장치)를 BOTH ON AHRS1으로 선택했을 때, AFCS 표시창(Status Box)의 상위모드(ALT, HDG, IAS 등)가 황색으로 시현되는 것은 비교군 상실에 따른 '기능 저하(Degraded)' 상태임을 알리고 조종사의 주의를 환기하기 위한 것이라 볼 수 있습니다.
교범 및 시스템 논리를 바탕으로 한 구체적인 이유는 다음과 같습니다.
1. 상위모드 황색 시현의 의미
AFCS 표시창에서 모드 문자의 색상은 현재 자동비행 시스템의 상태를 나타냅니다.
*   녹색(Green): 상위모드가 정상적으로 선택되어 작동 중인 상태입니다.
*   황색(Yellow): "조종사의 주의를 요하는 기능 저하 상태"를 의미합니다.
*   BOTH ON 상황: AHRS 선택 스위치를 '1' 또는 '2'로 위치시키는 것은 한쪽 센서의 결함이나 성능 저하 시 수행하는 재형성(Reconfiguration) 조치입니다. 시스템은 이를 정상적인 이중화 운용이 아닌 '비정상(Degraded)' 상황으로 간주하여 황색으로 표시합니다.

2. 비교 기능(Comparator)의 제한과 신뢰도
정상 상태(N)에서는 2개의 APM이 각각 AHRS 1, 2번의 신호를 비교하여 오차를 감시하지만, BOTH ON 모드에서는 이러한 자동 비교가 불가능해집니다.
*  비교군 부재: 한쪽 AHRS 데이터만을 사용하여 두 대의 자동조종 컴퓨터(APM)를 구동하기 때문에, 센서 자체에 미세한 오차가 발생하더라도 시스템이 이를 대조하여 걸러낼 수 없습니다.
*  비정상 자세 유발 가능성: 교범은 비행 중 하나의 AHRS만 작동할 경우 횡방향 요동(Lateral Oscillation) 등이 발생할 수 있음을 경고하고 있습니다.

3. 조종사 조치 사항 (주의 의무)
상위모드가 황색으로 시현되는 것은 시스템이 더 이상 센서의 무결성을 완벽히 보장할 수 없으니, 조종사가 직접 감시하라는 신호입니다.
*  ISI와 비교: 조종사는 재형성된 AHRS1(또는 2)의 정보가 올바른지 통합예비계기(ISI)의 자세/기수 정보와 지속적으로 비교하며 비행해야 합니다.
*  BOTH ON 플래그: 이와 동시에 PFD 좌측 상단에도 황색의 BOTH ON AHRS1 플래그가 시현되어 현재 단일 센서에 의존하고 있음을 상시 상기시킵니다.

요약하자면, 상위모드가 황색으로 변하는 것은 센서 이중화가 해제되어 시스템의 자동 결함 탐지 능력이 저하되었으므로, 조종사가 보조 계기(ISI)를 참조하여 시스템의 정상 작동 여부를 보다 주의 깊게 감시해야 함을 강조한다고 볼 수 있습니다.

이와 더불어 AS-565MB 헬기 교범 에는 비교군이 없는 상태. 예를 들면 LANE 하나만 작동하는 상태에서는 Hands off비행은 금지된다라는 문구가 있습니다. AP가 하나만 작동하고 있을 때는 조종간 guard를 실시하면서 비행해야 한다는 내용이죠. 이런 맥락에서 흰수리 항공기의 AHRS Both모드 운용간 주의사항을 다시 되짚어보면

흰수리 교범은 단일 AHRS 운용 시 기체 요동 가능성을 경고하고, ISI와의 지속적인 비교 감시를 강제하며, 화면에 황색 주의 신호를 띄움으로써 조종사가 조종간에서 손을 떼지 않고 상시 개입할 수 있는 상태를 유지할 것을 요구하고 있습니다. 따라서 "hands off 비행 금지"와 실질적으로 동일한 운용 제한을 적용하고 있다고 볼 수 있습니다.


ㅇ 고도 6500피트
독도에서 양양기지로 Direct로 항로를 설정하고 복귀하면서 계기비행까지 병행해서 훈련하기 위해 (IAF 6000ft) 미리 VFR로 6500피트로 상승해서 MCRC와 Contact 하며 비행하고 있는 상황입니다.

국제 표준 ICAO Doc 8168(PANS-OPS)은 이러한 순항 레벨(Cruising levels)이 ICAO Annex 2(항공규칙)에 따라 운영되어야 함을 명시하고 있어 VFR 비행 시 지표면으로부터 특정 높이(통상 3,000피트 AGL) 이상으로 순항할 경우, 비행 방향에 따라 지정된 고도를 유지해야 합니다.
1. 순항 고도 결정 원칙 (반원 법칙)
* 동쪽 방향 (자북 항적 000° ~ 179°): 홀수(Odd) 천 피트 고도 + 500피트를 유지해야 합니다 (예: 3,500, 5,500, 7,500피트 등)
* 서쪽 방향 (자북 항적 180° ~ 359°): 짝수(Even) 천 피트 고도 + 500피트를 유지해야 합니다 (예: 4,500, 6,500, 8,500피트 등)

단순한 Cockpit의 사진 하나만 보더라도
다양한 비행환경에서 다양한 규칙과 교범내용에 대한 이해가 선행되어야 한다는 것을 알 수 있습니다.
관행에 따른 비행이 아니라 이유 있는 비행을 하시길 기원하며 글을 마칩니다.