관성항법장치 IRS 원리와 지상 정렬 주의사항 | 항공정비사 구술

요약

• IRS(관성기준장치)는 자이로와 가속도계로 항공기의 자세, 방향, 위치를 외부 신호 없이 계산한다.
• 비행 전 정렬(Alignment) 동안 항공기를 움직이면 안 되고, 현재 위치를 입력해야 한다.
• 시간이 지나면 오차가 조금씩 쌓이는데(드리프트), GPS 등으로 보정한다.

IRS는 어떻게 위치를 알까?

IRS는 세 축 방향의 회전(자이로)과 가속(가속도계)을 잰다. 가속을 한 번 적분하면 속도, 두 번 적분하면 이동 거리가 된다. 출발 위치에서 얼마나 움직였는지를 계속 더해 현재 위치를 계산한다.

• 링 레이저 자이로(RLG): 삼각형 통로 안에서 양쪽으로 도는 레이저 빛의 차이로 회전을 잰다. 움직이는 부품이 거의 없어 신뢰성이 높다.
• 가속도계: 각 축 방향의 가속도를 잰다.
• 많은 기종에서 대기자료컴퓨터(ADC)와 합친 ADIRU로 쓴다. 피토정압 계통은 이 블로그의 다른 글에서 다뤘다.

IRS 모드 (일반적인 예)	뜻
OFF	꺼짐
ALIGN	정렬 중
NAV	정상 항법 (자세·방향·위치 모두 제공)
ATT	자세만 제공 (위치 정보 잃었을 때 비상용)

정렬은 왜 필요하고 어떻게 할까?

IRS는 켤 때 자기가 어느 쪽을 보고 있는지 모른다. 정지한 상태에서 지구 자전과 중력 방향을 감지해 진북 방향과 수평을 찾는데, 이것이 정렬이다.

1. IRS 모드를 NAV(또는 ALIGN)로 둔다.
2. FMS나 조작 패널에 현재 위치(위도·경도)를 입력한다. 보통 주기장 위치 정보를 쓴다.
3. 정해진 시간 동안 항공기를 움직이지 않는다. 시간은 위도에 따라 달라지며 고위도일수록 길다.
4. 정렬이 끝나면 NAV 모드로 바뀐다.

💡 정렬 중에는 화물 탑재나 급유로 생기는 작은 흔들림 정도는 허용되지만, 항공기를 밀거나 견인하면 정렬을 처음부터 다시 해야 한다. 정비 중 정렬 상태의 항공기를 토잉하지 않는다.

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드리프트는 무엇일까?

작은 측정 오차도 적분을 계속하면 점점 커진다. 그래서 비행 시간이 길수록 IRS 위치가 실제와 벌어지는데, 이를 드리프트(Drift)라고 한다. 현대 항공기는 GPS, DME 같은 다른 항법 정보와 섞어 FMS가 위치를 보정한다.

정비사는 무엇을 확인할까?

• 착륙 후 IRS 위치와 실제 주기장 위치의 차이(잔류 오차)를 기록해 기준을 넘으면 점검한다.
• IRS를 껐다 켤 때는 전원이 완전히 꺼지는 시간을 지킨다. 바로 다시 켜면 정렬이 제대로 되지 않을 수 있다.
• 장비를 교환하면 장착 정렬과 작동 시험을 한다.

자주 묻는 질문

비행 중에 정렬이 풀리면 어떻게 하나요?

위치 정보를 잃으면 ATT 모드로 자세 정보만 쓰고, 다른 항법 장비로 비행한다. 일부 기종은 비행 중 정렬 기능도 있다.

GPS가 있는데 IRS가 왜 필요한가요?

GPS는 외부 위성 신호가 필요해 방해나 고장에 약하다. IRS는 외부 신호 없이 스스로 자세와 위치를 계산하므로 서로 보완한다.

구술 한 줄 답은?

"IRS는 자이로와 가속도계로 자세와 위치를 스스로 계산하는 장치이며, 비행 전 현재 위치를 입력하고 항공기를 움직이지 않은 상태에서 정렬해야 합니다."

작성자: 2023 운항정비사 채용 합격자. 구술 준비 경험과 표준교재를 바탕으로 정리했으며, 실제 작업은 항상 해당 기종 매뉴얼(AMM)을 따른다.