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[강갑생의 바퀴와 날개] 지구온난화가 활주로 길이를 늘였다고?


중앙일보

인천공항 4단계 확장 조감도. 왼쪽부터 1,2,3,4 활주로이며 4활주로는 설계 중이다.
[사진 인천공항공사]

<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 인천공항에는 현재 활주로가 3개 있습니다.
위 사진 속 4 활주로는 현재 설계가 진행 중입니다.
사진을 자세히 보면 유독 길어 보이는 활주로가 하나 있을 텐데요. 바로 제3 활주로입니다.
250m 더 긴 인천공항 3 활주로 1, 2 활주로의 길이가 3750m인 데 비해 3 활주로는 250m가 더 긴 4000m입니다.
1, 2 활주로는 2001년 인천공항 개항 당시 운영을 시작했고, 3 활주로는 2008년 완공됐습니다.
그런데 왜 3 활주로는 이처럼 길게 만들었을까요? 아시아나항공의 B747기가 이륙하고 있다.
B747-400ER은 이륙 소요거리가 3586m다.
[중앙포토]<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 활주로를 설계할 때는 여러 요소를 고려해야 합니다.
우선 항공기 제작사에서 제공하는 항공기 매뉴얼 상의 이륙 소요거리가 중요한데요. 해당 비행기가 이륙을 위해서 얼마나 활주로를 달려야 하는지를 의미하는 겁니다.
<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 현재 운항하고 있는 대형 기종 중에서는 B747-400 ER 이 3586m로 이륙 소요거리가 가장 긴 편입니다.
이 비행기보다 큰 A380-800은 오히려 3085m로 활주 거리가 훨씬 짧은데요. 이는 A380이 활주 거리를 줄일 수 있는 동체 설계와 장비를 갖췄기 때문이라는 설명입니다.
하지만 앞으로 나올 대형기종 중에서는 활주 거리를 더 필요로 할 가능성도 있기 때문에 이 역시 고려해야 합니다.
대한항공 여객기가 인천공항을 떠나고 있다.
뒤로 인천공항 관제탑이 보인다.
[중앙포토]<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 활주 거리를 파악했으면 다음에는 해당 공항의 지역적 조건, 즉 고도와 온도, 활주로 경사 등을 반영합니다.
인천공항에 따르면 해당 공항의 고도가 300m 상승할 때마다 7%, 온도가 기준보다 1도 높으면 1%, 경사가 1% 올라가면 10%씩 길이를 늘이는 식이라고 합니다.
지구 온난화 고려해 길이 더 늘여 인천공항이 3 활주로를 설계하면서 하나 더 감안한 게 있습니다.
바로 지구 온난화입니다.
앞으로 지구가 계속 더워져 온도가 더 올라갈 것을 고려한 건데요. 20~30년 뒤 평균 기온이 지금보다 3도 정도 더 높아질 것으로 예상한 겁니다.
그래서 나온 길이가 바로 4000m입니다.
그렇다면 왜 활주로를 설계하면서 지구온난화를 신경 쓴 걸까요? 사실 기온은 비행기가 추진력을 얻는 원리와 밀접한 관계가 있습니다.
통상 비행기 엔진은 많은 양의 주변 공기를 빨아들인 뒤 이를 여러 번의 압축 과정을 거쳐 고압의 압축공기로 만드는데요. 여기에 연료를 분사해 혼합한 뒤 폭발시켜 엔진을 돌리는 힘을 얻게 됩니다.
그런데 기온이 높아지면 활주로 부근의 공기가 더워져 상승하면서 밀도가 떨어지는 탓에 비행기가 빨아들이는 공기량과 압축량이 줄어들게 됩니다.
이 때문에 이륙을 위한 추진력을 얻기 위해 더 오래, 더 멀리 달려야만 하는데요. 여름에 비행기의 활주 거리가 대체로 길어지는 것도 이 같은 이유입니다.
그래서 보다 긴 활주로가 필요한 겁니다.
길이 4877m로 세계에서 가장 긴 활주로를 보유하고 있는 미국 덴버공항. [중앙포토]<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 참고로 인천공항 제4 활주로는 착륙 전용으로 사용할 예정이어서 1, 2 활주로와 동일한 3750m 길이라고 합니다.
세계에서 가장 긴 활주로를 보유한 공항은 미국 덴버공항으로 길이가 4877m나 됩니다.
이는 공항 표고가 1655m나 되는 점이 주요하게 감안된 결과입니다.
프랑스 파리의 샤를 드골 공항도 4215m짜리 활주로를 가지고 있습니다.
전 세계적으로 4000m대의 활주로를 보유한 공항은 20여 개가 된다고 하네요. 활주로 양 끝단에 가장 큰 충격 활주로는 길이 못지않게 두께도 중요합니다.
최대 이륙 중량이 300~600t에 달하는 대형 항공기들이 전속력으로 달리면서 가해지는 하중을 견뎌내야 하기 때문인데요. 특히 활주로 중에서도 비행기가 실제로 뜨고 내리는 양 끝단에 더 큰 하중이 가해집니다.
항공기 운항이 많은, 혼잡한 공항의 경우 활주로가 받는 하중은 더욱 증가합니다.
활주로는 항공기가 이착륙하는 양 끝단 부분이 가장 큰 하중을 받는다.
[중앙포토]<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 이 때문에 인천공항에서는 1~3 활주로 모두 양 끝단 부는 강도가 센 콘크리트로 포장했습니다.
활주로의 나머지 부분은 아스콘(아스팔트) 포장입니다.
3 활주로를 예로 들면 총연장 4000m 가운데 좌우 양 끝단 부 704m와 680m 길이는 콘크리트로 덮었습니다.
나머지 2616m는 아스콘입니다.
김주원 기자 zoom@joongang.co.kr<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 두께도 다릅니다.
콘크리트 포장은 두께가 70㎝이고 아스콘 포장은 90㎝인데요. 아스콘의 강도가 콘크리트보다 낮은 점을 고려한 겁니다.
참고로 일반 고속도로의 아스콘 포장 두께는 30~40㎝ 정도입니다.
해외에서는 공항 지역의 재료 확보 조건 등에 따라서 활주로 전체를 아스콘 또는 콘크리트 한 가지로 포장하는 경우도 있다고 합니다.
미 해병대에서 사용하고 있는 V-22 오스프리 수직 이착륙기. 안전성이 떨어지는 게 단점이다.
[중앙포토]<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> 이처럼 다양한 요소들을 고려해 길이와 두께 등이 책정되는 활주로이지만 미래 모습은 유동적이 것 같은데요. 현재의 항공기 못지않은 뛰어난 안전성을 구비한 대형 수직 이착륙기가 등장한다면 지금 같은 기다란 활주로는 필요 없지 않을까 하고 조심스럽게 예상해봅니다.
강갑생 교통전문기자 kkskk@joongang.co.kr <이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다> <이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습...



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