항공기 여압 시스템 : 중요성 구성품 작동원리

여압 계통 흐름도

기내 여압 이유와 중요성

항공기는 기압이 낮은 고고도에서 운항합니다. 따라서 승객들의 호흡, 쾌적성을 위해 객실의 기압을 적절히 유지해주는 여압이 필수입니다. 지속적으로 공기를 공급하여 호흡할 산소를 제공합니다. 또한 지상에서의 기압인 1기압에 근접한 0.8기압을 유지하여 기내 쾌적도를 유지합니다. 귀가 먹먹해지거나 호흡곤란 등 생리적인 부작용을 방지하기 위해서도 여압은 중요합니다. 

하지만 기내 기압을 한없이 높일수는 없습니다. 항공기 내부 압력이 커질수록 동체는 팽창하게 됩니다. 팽창을 버틸수 있는 한계를 초과하면 동체에 응력이 쌓이기 때문에 공기를 적절히 배출시켜주는 과정도 필요합니다. 즉 여압이란 공기를 지속적으로 공급하고, 적절히 외부로 배출시킴으로써 일정한 기내압력을 유지하기 위해서 존재하는 시스템입니다. 승객의 안전과 쾌적한 비행을 위해 중요한 요소입니다.

여압 조절 장치의 구성

항공기의 여압 시스템의 구성품은 공기 압축기, 아웃플로우 밸브, 여압조절 컨트롤러, 계기판, 에어 사이클 머신 등이 있습니다. 공기 압축기는 엔진으로 유입된 공기가 압축되는 공간입니다. 아웃플로우 밸브는 객실의 공기를 밖으로 배출시키는 밸브입니다. 여압조절 컨트롤러는 조종사의 설정에 따라 기내압력을 자동으로 제어해주는 컴퓨터입니다. 계기판은 조종사가 조작한 대로 여압시스템이 작동할 수 있도록 신호를 보내주는 장치입니다. 에어 사이클 머신은 공기의 온도를 조절하는 역할을 합니다.

위와 같은 구성품에 의해 조종사의 의도대로 공기 압력과 온도를 조절하여 객실에 공급합니다. 이외에도 릴리프 밸브나 세이프티 밸브와 같이 고장에 대비한 구성품들로 구성되어 있습니다. 여압 시스템중 한 부분이 고장나면 승객 안전과 기체에 심각한 영향을 끼치기 때문에 이와 같이 이중 안전장치를 마련합니다.

시스템 작동원리 : 공기 공급과 배출

기내에 공급되는 공기의 원천은 엔진의 압축기에서 추출된 공기입니다. 하지만 이것을 곧바로 기내에 공급하면 너무 뜨겁기 때문에 냉각과정을 거칩니다. 에어 사이클 머신을 거치고, 차가운 외부 공기를 혼합하여 적절한 온도로 공급합니다. 공기분배 계통을 통해 객실에 지속적으로 공기를 불어 넣습니다. 그렇게 되면 기압이 너무 높아져 동체가 팽창하려고 하는 힘을 계속 받기 때문에 항공기 꼬리부분에 있는 아웃플로우 밸브를 통해 외부로 배출됩니다. 이러한 과정은 조종사가 설정해놓은 값에 따라 컨트롤러가 자동으로 조절합니다. 조종석의 계기로부터 신호를 받아 아웃플로우 밸브에 달려있는 모터로 전기신호를 보내 밸브가 적절한 타이밍에 열리게 합니다. 

 

여압 관련 시스템은 작은 결함만 있어도 항공기 운항이 불가할 정도로 중요합니다. 만약 운항중에 여압계통 문제가 발생하면, 긴급회항은 물론 산소마스크를 착용해야 할 정도로 중대한 사항입니다. 항공기의 특성상 공중이라는 특수한 환경에서 운항하기 때문에 일반 승객들에게 여압은 낯선 개념일 것입니다. 하지만 안전과 직결되는 부분이기 때문에 관심을 가져야 합니다. 최신 항공기들은 복합소재 등의 발달로 여압 계통의 신뢰성이 증가하고 있고 비행중에도 지상과 거의 흡사한 환경을 유지할 수 있습니다. 이를 통해 승객들은 더욱 안전하고 쾌적한 비행을 경험할 수 있을 것입니다.