이번글을 읽기에 앞서 아래 링크로 이전 글 1장을 먼저 읽으시기를 추천드립니다.
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법정연료(minimum Takeoff Fuel + Taxi Fuel) 1장
법정연료 란 무엇일까? 법으로 규정하는 최소한의 연료량을 의미한다. 항공안전법에서는 다음과 같은 조항으로 최소한 이정도의 연료가 없으면 안전을 보장할 수 없으니, 이륙 전 반드시 확인
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Taxi Fuel
Taxi Fuel은 법정연료에는 포함이 되지만, Minimum takeoff Fuel 에는 포함되지 않는 연료이다.
이름에서 알 수 있듯이 지상활주(Taxi)에 사용되는 연료량이다.
1. 이륙 전에 소모가 예상되는 연료(Taxi Fuel)의 양
항공안전법 시행규칙[ 별표 17 ]
가) 지상활주연료(Taxi Fuel)
이륙공항의 현지조건 및 보조동력장치(APU)의 연료소모량을 고려하여 이륙전에 소모될 것으로 예측되는 연료
고정익항공기를 위한 운항기술기준(Flight Safety Regulations for Aeroplanes)
- Taxi Fuel
Taxi Fuel 은 Push back 시점부터 Takeoff 전까지 Engin 시동, APU 운용 및 지상활주에 소모되는 연료를 말한다
① Taxi Fuel 은 일정 기간 공항 별, 시간대 별 실적(통계) 및 Taxi Burn Rate(All Engines Operating)를 기준으로 산정 ② Traffic 상황, 활주 거리 및 이륙 대기 등을 고려하여 운항관리사와 PIC는 상호 협의 후 적정량의 Taxi Fuel 량을 추가탑재 할 수 있다. ③ 목적공항에 도착 후 Taxi in Fuel 은 별도로 고려하지 않고 Reserve Fuel로 충당한다
가장 자세한 내용은 FOM에서 기술한대로 Pushback 부터 Takeoff 이전에 사용되는 모든 연료량을 포함한다,
단지 지상활주에 사용되는 연료가 아니라, 이륙하기 직전까지 사용되는 연료이다.
왜 중요할까?
일단 Pushback 시점부터는 더 이상 연료의 보급이 없다. 그렇기 때문에 이륙 훟 비행중에 사용할 수 있는 정확한 연료량을 산출하기 위해 지상에서 사용되는 양을 계산해서 계획된 연료량에서 차감해주기 위함이다.
아래오 같은 연료가 되니 참고하자
- APU 운용에 따른 연료량
- 엔진 시동을 거는데 사용되는 연료량(Start up)
- 지상활주를 하는데 사용되는 연료량(Taxi)
하지만 매번 비행때마다 정확한 연료량을 구할 수 없으므로, 기종별 대략적인 소모량 Burnoff rate을 산출하여 공항별 예상 소요시간을 곱하여 예상치를 사용한다.
위 표와 같이 각 기종별 분당 연료 소모량에 예상 시간을 곱하여 Taxi fuel을 산출한다.
Trip Fuel
2. 이륙부터 최초 착륙예정 비행장에 착륙할 때 까지 필요한 연료의 양(Trip Fuel)
항공안전법 시행규칙[별표17]
나) 운항연료(Trip Fuel)
항공기가 이륙부터 또는 비행중 재 비행계획 지점(Point of inflght re-planning)부터 나, 2)항의 운항조건을 고려하여 목적공항에 착륙 할 때까지 요구되는 연료
고정익항공기를 위한 운항기술시준(Flight Safety Regulations for Aeroplanes)
□ Trip Fuel
출발공항 이륙부터 목적공항 착륙까지 비행(Takeoff, Departure, Climb to Altitude, Cruise, Step Climbs, Descent and an Instrument Approach and Landing) 에 필요한 연료량이며 아래 항목들을 포함한다.
- 이륙경로를 고혀한 Take-off 및 Initial Crusing Level/Altitude 까지 상승연료
- 각 단계에서 Step Climb/Descent 를 포함한 TOC 부터 TOD 까지 연료
- Arrival 절차를 고려하여 TOD 부터 Approach 시작 시점까지 강하 연료
- 목적공항에서 접근 및 착륙에 필요한 연료
* Configuration 변경을 위한 Flap Maneuvering Fuel 이 포함되며 기종 별 연료량은 FCRM 제 2장 'Fuel Adjustment' 적용
- 특별한 환경 또는 절차가 있는 공항의 연료보정
* 보정 연료량은 FCRM 제 2장 'Fuel Adjustment' 적용
- 공항절차의 제한, NOTAM, 기상 등으로 추가소모가 예상되는 연료를 포함한다. 단, 추가 소모량을 정확하게 예측하기 어려운 경우 Discretionary Fuel 로 탑재할 수 있다.
Trip Fuel은 가장 많은 비중을 차지하는 연료 카테고리로, 이륙부터 목적지까지 소모되는 전 과정에 걸친 연료량을 포함한다.
해당하는 내용은 아래와 같다.
- Take-off
- Climb
- Enroute : TOC ~ TOD
- Arrival
- Approach and Landing
Contingency Fuel
3. 이상상태 발생 시 연료소모가 증가할 것에 대비하기 위한 것으로서 운항기술기준에서 정한 연료의양
* 항공안전법 시행규칙[별표17]
다) 보정연료 (Contingency Fuel)
예상치 못한 요인(Unforeseen Factor)에 대비하기 위한 연료로서 계획된 운항연료의 5% 또는 비행중 재 비행계획 지점(Point of in-flight re-planning) 에서 요구되는 운항연료의 5%에 해당하는 보정연료를 탑재할 수 있다. 다만, 항로상 교체공항(En-route Alternate)이 별표 8.1.9.13에서 정한 범위 내에 있는 경우 운항연료의 3%에 해당하는 보정연료를 탑재할 수 있다. 보정연료는 표준대기상태에서 목적 공항 상공 450m(1,500ft) 에서 5분간 채공할 수 있는 양보다 적어서는 아니된다.
*고정익항공기를 위한 운항기술기준(Flight Safety Regulations for Aeroplanes)
□ Contingency Fuel
- Contingency Fuel 은 개별 항공기의 예상연료소모량 편차, 예보 기상 변화, 고도 및 항로 변경 등, 예기치 않은 상황에 의해 계획된 비행으로부터 이탈에 대비한 연료이다.
- Contingency Fuel 은 계획된 예상 Trip Fuel 의 5% 또는 Refile 비행 시 Refile Point 에서부터 목적공항까지 계획된 Trip Fuel 의 5%에 해당하는 연료이며, 목적공항 상공 1,500ft 에서 표준대기 기준으로 5분간 비행할 수 있는 연료보다 적지 않아야 한다.
- Contingency Fuel 을 5% 대신 3%를 탑재할 경우 본 장의 '3% Contingency Fuel 운영 절차' 를 따른다.
- Refile 비행계획 시 Contingency Fuel 적용은 본 장의 'Refile Procedure'를 따른다.
지금까지 다룬 내용은 실제 비행에 사용되는 연료량이 아닌, "계획" 단계에서 '이정도 연료가 소모되겠구나' 하고 과거의 데이터를 바탕으로 예측한 연료량이다.
실제비행에서는 계획과 완전히 동일한 비행을 하게 될 가능성은 현저하게 낮다.
대기, 기상현상, 바람, 항로의 변동과 같은 이유로 계획단계에서 수립한 예상치보다 달라지게 될 가능성이 있다.
더 적은 양이 소모된다면 큰 문제가 되지 않지만, 더 많은 양이 필요하게 된다면 목적지 공항에 도착하기에 연료가 부족할 수 있다. 이러한 변수를 고려하여 Trip Fuel 5%에 해당하는 만큼의 여유 연료를 추가한다고 생각하면 된다.
그렇다면 3% Contingency Fuel 운영절차와 Refile Procedure 은 무엇일까?
기본 Trip Fuel 5%로 계산되는 Contingency Fuel을 매번 비행마다 다 쓰지는 않을 것이다.
게다가 장거리 비행의 경우에는 5%의 연료를 더 싣고 다니는게 생각보다 많은 무게를 차지할 것이다.
대략적으로 계산을 한 번 해보자면 B777의 Burnoff rate가 약 8100kg/hr 라고 한다.
장착된 엔진에 따라 다르겠지만, 계산의 용이성을 위해 8000kg/hr라고 가정하자면 미주까지 가는 비행을 10시간으로 보면
간단하게 약 80,000kg 의 Trip Fuel이 필요하다.
여기에 5%이니, 약 4,000kg의 Contingency Fuel이 탑재되어야 한다.
화물을 조금이라도 더 탑재해야 수익이 발생하는 항공사 입장에서는 다 쓰지도 않는 이 연료를 싣고 다니기 아깝다고 생각했을 것이다. 그렇다고 안전은 타협할 수 없는 요소이기에ㅡ 안전성이 보장되는 조건하에 3%까지 Contingency Fuel을 줄일 수 있는 절차를 마련한 것이다.
위의 예시에서 3%로 계산을 한다면 약 2,400kg 의 Contingency Fuel을 탑재하면 된다.
1,600kg 의 연료를 덜 싣고, 추가적으로 화물을 탑재할 수 있게 된다.
Refile Procedure 역시도 장거리 운항구간에서 유상탑재능력을 증가시키고, 효율을 증가시키기 위한 절차이다.
비행계획단계에서 Decision Point라는 지점을 통해 안전성을 보장하면서, Contingency Fuel의 탑재량을 줄일 수 있는 방법정도로만 이해하고 자세한 내용은 따로 작성하겠습니다.
참고자료 References
- 항공안전법 시행규칙
- 고정익항공기를 위한 운항기술기준(Flight Safety Regulations for Aeroplanes)
- FOM
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