차세대 항공항법 기술장치 (FANS) 연구개발 활발

대한항공기 추락사고 등 항공기 운항증가에 따른 사고위험을 줄이기 위한 차세대 항공항법기술장치(FANS:Future Air Navigation System)에 대한 연구개발이 활발하다.

국제민간항공기구(ICAO)를 중심으로 추진되고 있는 FANS에 대한 연구는 현재 세계적으로 운용되고 있는 항공교통관제(ATC:Air Traffic Control)기술이나 통신, 항법, 감시에는 한계가 있다는 인식에 따라 지난 83년 ICAO산하에 FANS특별위원회가 설치되면서 새로운 CNS/ATM기술에 대한 검토가 시작돼 현재 ICAO와 항공무선기술위원회(RTCA), 국제항공운송협회나 에어링크사 등의 기관에서 시스템의 방식, 운용, 관계기기의 표준화 등이 추진되고 있다.

FANS는 한마디로 말하면 위성항법기술과 위성통신에 의한 디지털 링크기술을 주로 채용한 장치로 전지구적 항법위성시스템인 미국의 측위위성(GPS), 러시아의 GOLNASS, 항공이동통신시스템인 항공이동위성통신장치(AMSS)와 이들 시스템을 활용한 자동종속감시장치(ADS) 등으로 구성돼 있다.

디지털 데이터링크 방식을 채용하기 때문에 정보처리에 컴퓨터를 활용해 항공기와 지상의 시스템과도 자동으로 자료를 주고받을 수 있고 저고도에서 고고도에 이르기까지, 바다위로부터 진입착륙까지의 전체 비행영역에서의 확실한 위치와 기상상태에 좌우되지 않는 전세계적 복역관제를 가능토록 해 바다위의 관제간격을 단축하고 최단 직선비행의 실현, 곡선진입의 실현 등 운항안전성 확보와 운항의 효율화를 꾀할 수 있다는 것이다.

FANS상에서의 통신은 종래 조종사와 항공관제관과의 사이에 교신되는 아날로그 음성통신에 고도의 디지털 데이터링크통신을 이용하는 방안이 추진되고 있다. 데이터링크는 현재 VHF채널로 AMSS를 통해 현재 실용화되고 있는 개별호출 기능을 가진 2차 감시레이더의 모드 S와 트랜스폰드시스템의 데이터링크 기능을 이용해 통신하는 방식으로 이용자가 항상 최적의 선택을 할 수 있도록 항공통신 네트워크가 구축될 예정이다.

FANS상의 항법은 장래 항공로에서 전지구적 항법위성시스템(GNSS)이 유일한 항법으로서 인정되고 있다. 지상에서 GNSS 수신장치 등의 항법장치를 탑재한 항공기에 대해서는 임의로 항공로 등을 설정할 수 있고 계기착륙장치(ILS)를 변환해 곡선진입을 가능케 하기 위해 마이크로파 착륙장치(MLS)를 이용한 착륙유도 또는 GNSS위성으로부터 자기 항공기의 위치를 표정한 정밀진입 방안도 모색되고 있다.

또 FANS에서는 지상에 있는 항공감시레이더가 미치지 못하는 복역 외의 대양상이나 벽지 등에서는 GNSS를 이용해 기상에서 파악된 항공기의 위치정보를 정지위성으로 중계해 지상의 관제기관에 자동으로 데이터를 전송하면 지상에서 이것을 컴퓨터로 처리해 데이터화면에 표시, 비행중인 항공기를 감시하는 ADS가 이루어지도록 추진되고 있다. 현행 바다위를 비행하는 항공기는 관성항법장치(INS)에 의해 얻어지는 자기위치를 약 1시간마다 HF음성통신에 의해 관제지에 통보하고 있는데 오차가 많아 항공기 운행보호구역을 넓게 잡을 수밖에 없었으나 ADS가 도입되면 밀착감시가 가능해 여러 대의 항공기를 정밀감시할 수 있게 된다.

FANS에서의 항공교통관리는 개별항공기에 대한 문제점 예측이나 해결을 통한 개별방식으로 이루어지며 개별항공기는 항공교통관제에 대해 계획비행 공역, 항공기의 운항특성, 기상이나 바람의 상태 및 기타 필요한 정보 등을 고려해 비행하려고 하는 가장 적합한 4차원 비행경로를 허가할 수 있도록 하는 방향으로 추진되고 있다.

이같은 FANS가 구축되는 오는 2000년 이후에는 항공기 운항안전성이 전세계, 전 비행로에서 확보되는 동시에 최단 직행비행로의 실현이 가능해지고 곡선진입이 가능해져 비행시간의 단축과 운항효율화가 획기적으로 이루어질 것으로 전망되고 있다.

이에 따라 미국을 비롯한 각국에서 FANS구상을 구체화할 장치개발과 평가, 연구작업이 진행중이며 특히 일본은 지난해 말 일본항공우주공업회를 주축으로 항공기 탑재 전자산업진흥조사위원회를 통해 장래의 항법관리기술에 진출할 분야를 추출, 올해부터 구조개혁 차세대 항공기 등 연구개발의 일부로 지능형 내비게이션시스템 개발을 추진중이며 일본항공(JAL)은 FANS장치를 B747-400에 장착, 시험운항중이다.

국내 역시 항공우주산업진흥협회를 중심으로 대학, 정부출연연구소, 전자업계가 참여하는 연구추진이 검토되고 있다.