조종사는 어떻게 하늘에서 길을 찾아갈까? (VOR 이론 설명)

조종사는 아래 2가지 방법으로 길을 찾아갑니다.

 1) 시계비행 (VFR) : 바깥을 보고 지표면의 Land mark, 호수, 산 등을 참고해 목적지를 찾아감

 2) 계기비행 (IFR) : 항공기에 탑재된 계기장비를 사용해 목적지를 찾아감.

   ※ VFR, IFR, CDI 의미는 비행소년의 항공약어집 참고 바로가기 클릭

 

하지만 항공사 여객기의 운용고도는 높고, 때때로 구름 위를 비행하기 때문에 지면을 볼 수 없죠?

게다가 구름 안을 비행해야 하는 경우도 있습니다.

그래서 항공사의 모든 조종사들은 계기비행을 합니다.

 

그렇다면 조종사들은 어떤 계기를 활용해서 하늘에서 길을 찾을까요?

계기 비행의 첫번째, 가장 기본이고 많이 쓰이는 VOR에 대해 이야기해보겠습니다.

 

# VOR 이란?

'Very high frequency Omni-directional Range'의 약자입니다. 이름에서도 알 수 있듯이 이 장비는 VHF 30 ~ 300 MHz 범위 주파수를 사용합니다. (참고로 항공에서 108 ~ 117.95 MHz 대역을 VOR에, 118 ~ 136 MHz 대역을 음성통신에 배정하여 사용합니다.) 또한 '모든'을 의미하는 'Omni'에서 알 수 있듯이 360도 모든 방향으로 VHF 주파수를 쏘고 있습니다.

출처 : FAA 웹사이트

위 사진에서 보이는 것과 같은 장비가 지상에 설치되어 전 방향으로 전파를 쏴주고, 그 전파를 참고 삼아 비행을 하는 것입니다.

조금더 구체적으로 (계기한정자격 수준) 설명드리자면 VOR Ground station은 두 가지 신호를 발송합니다.

 1) Reference phase : 전구의 빛처럼 동시에 전 방향으로 송출되는 신호

 2) Variable phase : 등대의 불빛처럼 한번에 한 방향씩 시계방향으로 1800RPM으로 송출되는 신호

항공기에 장착된 VOR 수신기는 이 두가지 신호의 위상 차이를 계산해서 Station으로 부터의 상대적인 항공기 위치를 시현해 줍니다.

 

# VOR 관련 항법 지식 (계기기한정 구술 및 필기 평가 수준)

   ※ 계기한정의 의미 알아보러 바로가기 클릭

조종석에서 바라본 VOR 계기판입니다. 현재 조종사가 식별코드 PDZ인 VOR 144 radial에 셋팅을 해놓은 상태입니다. CDI가 아주 미세하게 오른쪽으로 치우쳐있지만, 거의 Center인 것으로 보아 144 radial 위에 항공기가 위치해있네요.

 

1) Full scale deflection = 10˚, 위 그림의 VOR계기는 양옆으로 2개 점이 있으므로 점 1개당 5˚

    VOR Accuracy =1˚

2) Service Volume : 지상 VOR station 성능에 따라 Termial, Low, High 3가지로 구분. 모든 경우에 SFC - 1000ft 까지 VOR signal reception이 보장되지 않습니다.

 

계기한정 자격 단골 질문으로 고도별 수신거리 암기 필수!

3) "60 : 1 Law" : VOR로부터 60NM 떨어진 거리에서 1˚ offset되었다면, 1NM off the course에 항공기 위치.

[= (200ft off course/1dot)/1NM from VOR station]

※ 참고) 1NM = 6076ft 사용해서 환산하시면 위의 두개가 같은 말임을 알 수 있습니다.

 

Quiz) VOR로 부터 30NM 떨어진 거리에서 CDI가 오른쪽으로 3˚ offset 되었다면 항공기는 셋팅한 radial로 부터 얼마나 떨어져 있을까? (정답은 글 맨아래 참고!)

 

4) VOR Test (FAR 91.171참고)

 (1) VOT : ±4˚ (180 TOP, 360 Bottom)

 (2) Ground Check : ±4˚ (AFD에 명시된 특정지역으로 항공기 Taxi해서 특정 Radial 맞춰서 검사)

 (3) Airbone Check : ±6˚ (AFD에 명시된 특정지역&고도에서 특정 Radial 맞춰서 검사)

 (4) Dual Check : 4˚ (2개 이상의 수신기가 장착된 항공기의 경우 동일 VOR radial에 맞춘뒤 오차 확인)

 (5) Airway check : ±6˚

 (6) Bench Test : 0 (Avionic shop에서 수신기 보정)

 

 - VOR을 사용해 IFR 비행하기 위해서는 매 30일 마다 위의 검사를 수행하고, maintenance에 기록을 남겨야 함.

   기록을 남길때 4가지를 필수적으로 표시해야하는데, 개인적으로 기억하기 쉽게 "Dog Poop Bearing shit"으로 외웠습니다. "Date(검사 수행 날짜), Place (위치), Bearing Error(에러), Signature(검사 수행한 사람 서명)"

 

5) VOR Error/Limitation

 (1) Line of sight : VHF signal이 산, 건물 등에 차폐되어 수신되지 않음

 (2) Cone of Confusion : VOR station으로부터 1NM 이내일 경우 CDI가 지나치게 예민해서 fluctuation함. Tracking하기 어려움. 

 (3) Zone of Ambiguity : 항공기 기수방향과 90˚ 차이나는 Radial을 셋팅할 시, 수신기가 TO-FROM 결정할 수 없음

 (4) Reverse sensing : FROM TOP(0˚ 방향) TO BOTTOM(180˚ 방향)으로 설정하고 To-from indicator를 잘못 인식하게 되면 반대 방향으로 correction하게 됨.

 (5) Propeller modulation : 1800RPM으로 회전하는 프랍이 VOR Signal 간섭시킬 수 있음. 약간의 RPM 변화로 극복.

 

Quiz 답) 1.5NM

풀이) 60:1의 법칙에 따라 60NM떨어진 거리에서 1˚ offset이면 1NM off course이니, 3˚ offset은 3NM off course

거리 비례식에 따라 30NM : 60NM은 1:2 비율이므로 30NM 거리에서는 1.5NM off course.

 

 

재밋는 항공 정보. 유익한 정보들 블로깅 원하시면 구독 부탁드립니다~

잘못된 정보나 궁금하신 사항 있으시면 댓글이나 카카오뷰 "비행소년" 채팅주세요