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갑자기 짙은 구름 속에서 산악 공항으로 내려가는데, 날카로운 경보가 울립니다. "지형, 상승!" 이것은 스릴러 영화의 한 장면이 아닙니다. 재앙을 막기 위해 작동하는 지상 근접 경고 시스템(GPWS)입니다. 항공의 위험한 세계에서, 이러한 소박한 안전 시스템은 항공의 가장 치명적인 위협 중 하나인 통제 비행 지형 충돌(CFIT)에 대한 중요한 마지막 방어선 역할을 합니다.

현대 항공은 지형 충돌을 방지하기 위해 두 가지 주요 시스템에 의존합니다.

지상 근접 경고 시스템(GPWS)은 항공기 고도, 수직 속도 및 구성(기어/플랩 위치)을 라디오 고도계 및 기타 센서를 사용하여 모니터링합니다. 안전하지 않은 지형 근접을 감지하면 즉각적인 수정 조치를 촉구하는 명백한 시각 및 청각 경고를 트리거합니다.

예를 들어, 야간에 덴버 국제공항에 접근하는 동안 GPWS는 안전 활공 경로 아래로 과도한 강하율을 감지하여 조종사가 접근 방식을 조정할 수 있도록 "SINK RATE" 경고를 발령할 수 있습니다.

향상된 지상 근접 경고 시스템(EGPWS), 즉 지형 인식 및 경고 시스템(TAWS)은 기술적 도약의 진전을 나타냅니다. GPS 위치를 글로벌 지형 데이터베이스 및 예측 알고리즘과 통합함으로써 EGPWS는 항공기의 미래 비행 경로를 따라 지형 충돌을 예측할 수 있습니다.

예를 들어, 콜로라도 로키 산맥을 통과할 때 EGPWS는 항법 화면에 색상으로 구분된 지형을 표시하고 10해리 앞의 산등선에 대해 조종사에게 경고하여 사전 코스 수정을 가능하게 합니다.

통제 비행 지형 충돌(CFIT)은 비행 가능한 항공기가 의도하지 않게 지상 장애물과 충돌할 때 발생합니다. GPWS/EGPWS는 다음을 통해 CFIT에 대처합니다.

• 적시 경고: 조종사에게 상승하거나 코스를 변경하라는 사전 경고 제공
• 상황 인식: EGPWS는 비행 경로에 대한 지형을 표시합니다.
• 인적 오류 완화: 악천후 또는 복잡한 지형에서 항법 오류 극복

예를 들어, 안개가 자욱한 비정밀 접근 방식에서 EGPWS는 활주로에서 3마일 떨어진 안전 고도 아래로 항공기가 하강하는 것을 감지하여 "TOO LOW - TERRAIN" 경고를 트리거하여 즉각적인 복행 절차를 촉구할 수 있습니다.

• 레이더 고도계: 정확한 지형 위 높이 측정을 위해
• 지형 데이터베이스: 정기적으로 업데이트된 고도 데이터
• GPS 통합: 정확한 위치 인식 제공
• 비행 제어 인터페이스: 조종석 디스플레이에 원활하게 연결

미국 연방 항공 규정(14 CFR §91.223)은 6명 이상의 승객 좌석이 있는 대부분의 터빈 동력 항공기에 TAWS 설치를 요구합니다. 파트 135 전세 운영은 더 엄격한 요구 사항을 적용받습니다. 즉, 10개 이상의 좌석이 있는 제트기는 지형 디스플레이가 있는 전체 클래스 A TAWS가 필요하고, 6~9개 좌석 항공기는 최소한 기본 클래스 B 시스템이 필요합니다.

• 데이터베이스 유지 관리: EGPWS는 분기별 지형/장애물 업데이트가 필요합니다.
• 오경보: 과도하게 민감한 시스템은 불필요한 경고를 트리거할 수 있습니다.
• 훈련 요구 사항: 조종사는 경고를 적절하게 해석하고 대응해야 합니다.
• 원격 지역 제한 사항: GPS 신뢰성은 극지/원격 지역에서 감소합니다.

• 가상 지형 보기를 위한 합성 시야 시스템(SVS)
• 저시정 운영을 위한 향상된 시야 시스템(EVS)
• 향상된 위협 예측을 위한 인공 지능

이러한 개발은 CFIT 사고를 더욱 줄일 것을 약속합니다. 이는 항공 안전 데이터베이스에 따르면 2010-2019년 상업 항공 사망자의 17%를 차지하는 중요한 발전입니다.