랜딩기어 Shock Strut는 항공기 착륙 안전과 직결된다. 작동 원리와 정비상 점검 포인트, 장애 사례를 전공자의 눈높이로 해설한다
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구술 공부 하다보면, 이해가 안되는 개념들 있죠? 미친듯이 검색해서 겨우 하나 이해했는데 시간보니 3시간 지난거 알고 현타 온적 있으신가요?
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Shock Strut(랜딩기어 충격흡수장치) 구조의 핵심
Shock Strut의 기본 구성 요소
학생들이 자주 헷갈리는 개념이다. Shock Strut(랜딩기어 충격흡수장치)은 항공기 착륙 시 충격을 흡수하는 장치로, 주로 튜브형 본체와 오일·가스 챔버로 구성된다. 주요 구성은 다음과 같다.
- 외부실린더(Outer Cylinder): 주로 랜딩기어 트럭 등 구조와 결합되어 전체 하중을 받는다.
- 내부실린더(Inner Cylinder): 외부 실린더와 텔레스코프 구조로 맞물려 움직이며, 액체와 기체의 압력 차를 이용해 에너지를 흡수한다.
- 실링·패킹류: 기체 및 액체가 누출되지 않도록 막아주는 실질적인 차단막 역할을 한다.
- 메인씰 및 슬라이드 베어링: 피스톤의 움직임을 유도하고 밀착성을 높인다.
다수의 대형 여객기에서는 외부실린더 내부에 올레오네매틱(Oleo-pneumatic) 구조가 적용되어 기체와 액체가 공존하는 구조를 가진다. 이러한 구조는 착륙 시 발생하는 수직 속도와 진동을 완충력으로 효과적으로 흡수할 수 있게 설계되어 있다.
Oil-Gas 계통과 충격흡수의 물리적 특성
Shock Strut 내 오일(주로 MIL-PRF-5606 등 항공유압유)과 압축가스(주로 질소)는 착지 시 발생하는 충격 에너지를 서서히 분산하는 역할을 한다. 작동 순서를 살펴보면, 착지 순간 피스톤이 상승해 실린더 내부 압력을 상승시키고, 오일이 미세 오리피스(Orifice)를 통해 이동하며 점성저항으로 에너지를 소모하게 된다. 이와 동시에 압축가스(질소)의 부피가 줄면서 엔트로피 법칙에 따라 압력이 상승해 피스톤을 반대로 밀어내면서 다시 원위치로 복원된다. 이러한 운용 방식은 다음과 같은 특징이 있다.
- 비선형 완충: 유압 오리피스에 의한 감쇄와 기체 압축에 의한 이중 완충 효과를 얻는다.
- 반발력 제어: 기체 압력에 따라 피스톤 복원력도 달라진다.
Shock Strut 작동 원리와 유지관리 포인트
에너지 흡수 및 점검 방법의 메커니즘
구술시험 단골 질문이다. Shock Strut 작동의 핵심은 오일과 가스가 각각 감쇠(damping) 및 신속복원(spring) 역할을 수행한다는 데 있다. 실제 정비 시에는 스트럿의 노출 길이(extension) 측정이 필수 과정이다. 이 길이는 기체 압력, 외부 온도, 오일량에 따라 변화하며 다음과 같은 절차로 점검한다.
- 노출 스트럿 길이 측정: 항공기 MM(Maintenance Manual)에서 지정한 Range(예: 75~100mm)에 맞는지 확인한다.
- 주변 Leak 여부 점검: 오일, 질소 누설 흔적 유무 확인.
- 지상점검 기준 압력·온도 기준치 준수: 표준기온 대비 압력 보정값 적용.
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정비 현장의 체크포인트 및 주요 장애 사례
정비 실무에서 반드시 체크해야 할 주요 포인트는 다음과 같다.
- O-Ring, 패킹류 교체 주기 엄수: 미세 누설 발생 시 조기 교체 정책 준수.
- 기체 주입(질소 충전) 직후 압력 안정화 확인.
- Progressive Leak 발생 시, 서서히 오일이 줄어드는 패턴을 집중 감시.
한편, 오일-가스 레벨의 불균형으로 인한 ‘Bottoming’(최대수축), ‘Bouncing’(반복 낙하) 현상이 자주 보고된다. 이는 오일량 부족, 질소압력 저하가 주 원인이므로, 정비 패턴 분석을 강화해야 한다.
자주 발생하는 Shock Strut 정비 실수와 오해
흔히 오해하는 충격흡수장치 이상 증상과 대처법
정기 점검 시 자주 나오는 실수 중 하나가, Shock Strut 노출길이만 단편적으로 보고 내부 유압/기체 상태를 간과하는 경우이다. 실제로는 노출길이가 정상 범위라 하더라도 내·외부 실린더 사이에 가스 포켓이 형성되어 있거나, 오일층이 비정상적일 경우 착륙 충격 흡수 성능이 떨어진다. 점검 포인트는 다음과 같다.
- 오일과 가스의 비율을 정기적으로 측정 및 기록한다.
- Landside(실린더 외부)의 미세 Crack 분석에 주의를 기울인다.
Shock Strut 관리의 맹점과 실제 개선 사례
Shock Strut의 관리에서 자주 마주치는 맹점은, 가스만 재충전하고 오일 교환을 생략하는 절차 누락이다. 실무에서는 항공기 매뉴얼에 따라 가스 압력은 물론 오일 적정량·청정도를 반드시 확인하고, 필요 시 완전 배출·재충전을 실시해야 한다. 최근의 관리 사례에서는, 반복적으로 압력이 저하되던 장비의 경우 오일 내 이물질(슬러지) 제거 및 내부 Seal 전체 교체 후 재사용율이 크게 향상된 바 있다. 이처럼 가스·오일 유지관리의 ‘양대 축’ 통합관리야말로 충격흡수장치 진정한 성능 유지의 핵심이다.
본 글은 [Shock Strut(랜딩기어 충격흡수장치) 구술대비집]의 [Shock Strut의 구조 설명, Shock Strut의 작동원리와 정비점검 Po., Shock Strut 점검상의 오류/실수는?]을 중심으로 재구성하였다.
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