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두꺼운 구름 속에서 산악 공항으로 내려가다가 갑자기 날카로운 경보가 울립니다. "TERRAIN, PULL UP!" 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 무선 고도계 및 기타 센서를 사용하여 모니터링합니다. 안전하지 않은 지형 근접성을 감지하면 즉각적인 수정 조치를 촉구하는 명확한 시각 및 청각 경고가 발생합니다.

예를 들어, 야간에 덴버 국제공항에 접근하는 동안 GPWS는 안전 활공로 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 도약을 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 내비게이션 화면에 색상으로 구분된 지형을 표시하고 조종사에게 10해리 앞의 산등성이를 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 항해 오류 극복

예를 들어, 안개가 자욱한 비정밀 접근 방식에서 EGPWS는 활주로에서 3마일 떨어진 안전 고도 아래로 항공기가 하강하는 것을 감지하여 즉시 착륙 재시도 절차를 촉구하는 "TOO LOW - TERRAIN" 경고를 발생시킬 수 있습니다.

• 레이더 고도계: 정확한 지상 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. Part 135 헌장 운영은 더 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다. 즉, 10개 이상의 좌석이 있는 제트기는 지형 디스플레이가 있는 전체 Class A TAWS가 필요하고, 6~9석 항공기는 최소한 기본 Class B 시스템이 필요합니다.

• 데이터베이스 유지 관리: EGPWS는 분기별 지형/장애물 업데이트가 필요합니다.
• 잘못된 경고: 과도하게 민감한 시스템은 불필요한 경고를 발생시킬 수 있습니다.
• 교육 요구 사항: 조종사는 경고를 적절하게 해석하고 대응해야 합니다.
• 원격 지역 제한 사항: 극지/원격 지역에서 GPS 신뢰성이 감소합니다.

• 가상 지형 보기를 위한 합성 시야 시스템(SVS)
• 저시정 운영을 위한 향상된 시야 시스템(EVS)
• 위협 예측 개선을 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.