TCAS(공중충돌방지장치) : 뜻 원리 쉽게 이해하기

TCAS 뜻 : ACAS와의 차이점은?

TCAS(Traffic Collision Avoidance System)는 공중에서 항공기간의 충돌을 방지하기 위한 장비입니다. 공중에서 다가오는 항공기를 눈으로 파악해 회피하는 것은 제약조건이 많습니다. 따라서 이러한 안전장치를 마련하여 항공기간의 공중충돌을 방지합니다. 많은 사람들이 ACAS와 헷갈려합니다. 사실 TCAS는 FAA에서 사용하고  ACAS는 ICAO에서 사용하는 용어일 뿐 같은 개념입니다.

1956년 미국 상공에서 여객기 두대가 충돌한 사건을 시작으로 하여 공중충돌을 방지하는 시스템 개발이 시작되었습니다. 이후 크고 작은 충돌이 지속적으로 발생하여 항공사는 물론 감항당국, FAA , ICAO 등의 국제기구도 관심을 갖기 시작했습니다. 현재는 미국과 유럽모두 TCAS 시스템 탑재를 의무화 했으며 우리나라도  항공안전법 시행규칙 109조에 의무사항으로 규정해 놓았습니다. 

원리 : 질문과 응답을 통한 충돌회피

충돌 회피 원리를 쉽게 설명하자면 항공기끼리 질문신호와 응답신호를 주고받는 것입니다. 각 항공기마다 ADC(대기자료컴퓨터)가 장착되어 있습니다. ADC로부터 자신의 고도에 대한 데이터를 담아 신호를 주고받기 때문에 상대 항공기의 고도, 위치, 속도 등을 실시간으로 계산하는것이 기본 원리입니다. TCAS 시스템을 통해 충돌을 방지하려면 두 항공기 모두 ATC 트랜스폰더를 내장하고 있어야 합니다. 트랜스폰더가 질문 신호가 담긴 1030 MHz의 전파를 사방으로 보내면, 상대 항공기의 트랜스폰더가 그것을 송신하여 1090 MHz의 응답신호를 다시 보냅니다. 

질문, 응답을 반복하는 동안 신호의 도착 간격을 파악하여 서로의 속도와 거리를 계산합니다. 앞서 얘기한 방법으로 상대방의 위치를 파악한 후에 조종사에게 TA(Traffic advisory), 즉 접근경보를 울려 충돌 가능성을 인지시킵니다. 더욱 상위 시스템인 TCAS 2는 경보뿐만 아니라 실제로 어떤 기동을 해야 충돌을 피할 수 있는지 지시까지 내립니다. 이 회피지시는 두 항공기가 부적절한 회피기동을 하지 않도록 한쪽은 상승, 다른쪽은 하강 지시를 적절히 내리도록 설계되어 있습니다.

TCAS를 구성하는 요소

TCAS는 컴퓨터, ATC트랜스폰더, 제어부분, 안테나, 디스플레이로 구성되어 있습니다. 컴퓨터가 항공기의 정보를 담아 ATC로 신호를 주면, 트랜스폰더가 질문과 응답신호를 침입하는 항공기와 주고받습니다. 이 와중에 충돌 약 40초 전에는 접근경보를 울리며, 약 25초 전에는 침입경보를 울려 적절한 회피 기동하도록 디스플레이에 표시합니다. 디스플레이에 표시된 정보를 바탕으로 조종사가 판단하여 사고를 방지할 수 있도록 합니다.

또한 질문파를 송신하기위해 무지향성 안테나를, 응답파를 수신하기 위해 지향성 안테나를 내장하고 있습니다. 이 같은 과정은 회피 논리 데이터를 저장하고 있는 컴퓨터에 의해 관리됩니다.

 

결론적으로 TCAS는 서로 신호를 계속 주고받아서 충돌전에 적절한 조치를 취할 수 있게끔 하는 시스템입니다. 이를 바탕으로 사고를 방지할 수 있으며 조종사의 업무로드를 경감시키는 효과가 있습니다. 추가로 TCAS를 작동하는 실제상황에 관한 영상자료 첨부합니다.