항공기는 몇 kg인가요? : 무게측정 방법과 무게중심

목차

• 무게중심 범위의 의미
• 표준 및 산출방법
• 관련된 법적 사항

무게중심 범위의 의미

비행기와 같은 거대한 물체는 무게를 어떻게 재는 것일까? 많이들 궁금해할 것이라 생각합니다. 특히 제작사, 정비사, 조종사에게는 항공기 무게중심을 정확히 설계하고 파악하는 것이 중요한데, 이번 포스팅에서는 여러분의 궁금증도 해소하고 무게 측정이 왜 중요한지에 대해 알아보는 시간을 가져볼까 합니다. 우선 중량을 측정할 때 항공기 중량이 저울로 전달되는 지점을 알아야 기준선으로부터의 거리를 정확히 산출할 수 있다는 사실을 이해해야 합니다. 착륙장치가 3개인 경항공기를 저울로 측정할 때, 그 무게는 항공기 축의 중심으로 전달됩니다. 따라서 측정점까지의 거리를 알 수 없다면 정확한 중심을 파악할 수가 없습니다. 제작사에서 설계를 할 때에는 무게중심이 위치할 수 있는 앞, 뒤의 한계선을 정해놓는데 이것을 무게중심범위라고 부릅니다. 항공기에는 승객 및 연료, 짐들이 매번 다르게 채워지기 때문에 그때마다 변하는 무게중심을 관리하기 위해 범위를 지정해 놓은 것입니다. 따라서 안전을 위해 이 범위 내에 무게중심이 위치하도록 승객 및 짐의 위치나 무게를 조절해서 탑승해야 합니다. 이것이 고객이 매번 캐리어의 무게를 측정하고 캐리어 무게가 초과되면 추가금을 내는 이유입니다.

표준 및 산출방법

일반적이진 않지만, 회전익 항공기의 경우 자중(비어있는) 상태에서 무게중심 범위가 주어지는 경우도 있습니다. 범위가 작고 사람과 연료중량이 작을때 주로 적용됩니다. 표준 기준에 따라 사람과 짐을 싣게 된다면 지정된 범위 내에 무게중심이 위치하여 안전하다고 할 수 있습니다. 

무게중심범위가 명시되어 있는 항공기는 비행 전 반드시 운항조건을 확인해야 합니다. 형식증명에 명시된 범위내에 무게중심이 위치한다는 기록과 증명이 있어야만 합니다.

같은 짐을 싣는다고 하더라도, 그 짐의 위치에 따라 무게중심에 영향을 끼칩니다. 예를 들면, 항공기 무게중심 앞쪽에 짐이 놓인다면 무게중심이 전방으로 이동합니다. 반대로 무게중심 뒤쪽에 짐이 놓인다면, 무게중심 자체가 후방으로 이동합니다. 만일 이러한 변동성 때문에 비행을 앞둔 항공기의 무게중심이 범위를 벗어나게 된다면, 비행 내내 자세가 불안정하거나 위험한 상황에 처할 수 있습니다. 따라서 이를 정확히 계산하고 확인하는 것이 매우 중요합니다.보통 무게중심은 기준선으로 부터 인치나 밀리미터 단위로 측정합니다. 무게가 적용되는 지점, 각 바퀴의 중심점까지의 거리를 측정한 후 각 바퀴에 저울을 설치하여 무게를 잽니다. 그렇게 하면 각바퀴에 적용되는 모멘트를 구할 수 있습니다. 이 총모멘트를 총무게로 나누어 무게중심의 위치를 산출합니다. 여기서 고려해야 할 점은 연료 중량입니다. 연료는 비행 중 계속 소모되므로, 연료 무게를 제외한 후 무게중심을 계산해야 합니다.

관련된 법적 사항

항공기의 무게중심에 변화를 줄 수 있는 개조나 수리, 설치는 국토교통부에 승인을 받아야 할 만큼 중요시되는 사항입니다. 만일 일정 무게 이상의 구조물이 추가되거나 제거되면 그만큼 무게중심이 변할 것이므로 비행 안전에 큰 문제를 야기할 수 있습니다. 이러한 위험을 방지하기 위해 항공사는 관리에 주의를 기울여야 합니다. 또한 정비사는 항공기의 중량과 평형 관련 작업을 할 때에는 무게와 중심을 정확히 산출해야 합니다. 평형추가 필요한지, 극단적인 탑재상황에서의 무게중심도 파악하고 있어야 합니다. 감항당국은 주기적으로 이러한 사항들이 지켜지고 있는지 감독활동을 하며, 각 기체마다 보관하고 있는 '중량평형보고서'에 기록되고 있는지 확인합니다. 이 보고서는 운항 중인 비행기 내부에 반드시 탑재해야 하는 탑재서류 중 하나이며, 이 보고서의 형식은 모델명, 시리얼넘버, 각 바퀴에 적용되는 무게, 거리, 모멘트 정보 등이 기록되어 있습니다.