왜 고온으로 인해 비행기가 이륙하기 어려울까요?

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전 세계적으로 기온이 상승함에 따라 일부 공항에서 비행기가 이륙하기가 어려워지면서 민간 항공 산업은 또 다른 어려움을 겪고 있습니다.

CNN 에 따르면 더운 날씨가 잦아지면서 이륙이 어려운 문제가 커져 항공편이 늘어날 수 있으며, 이로 인해 항공사들은 항공편을 지연하거나 취소해야 할 수도 있습니다.

영국 레딩 대학교 대기 과학 교수인 폴 윌리엄스는 "항공기가 이륙할 때 직면하는 근본적인 문제는 항공기가 매우 무겁고 중력 때문에 항공기가 땅에 붙어 있다는 것입니다."라고 설명합니다. "중력을 극복하기 위해 비행기는 양력을 발생시켜야 합니다. 즉, 공기를 이용해 비행기를 위로 밀어 올리는 것이죠. 양력은 여러 요인에 따라 달라지지만, 가장 중요한 요인 중 하나는 기온입니다. 공기가 따뜻해지면 팽창하기 때문에 비행기를 위로 밀어 올릴 수 있는 분자가 줄어듭니다."

윌리엄스에 따르면, 온도가 섭씨 3도 상승할 때마다 항공기의 양력은 1% 감소합니다. "극한의 기온 때문에 비행기가 이륙하기 어려운 이유입니다. 정말 극한의 환경에서는 비행기가 이륙할 수 없습니다."라고 윌리엄스는 말했습니다.

이 문제는 특히 공기가 희박한 고지대 공항에 큰 영향을 미칩니다. 활주로가 짧기 때문에 비행기가 가속할 공간이 부족합니다. 윌리엄스에 따르면, 비행기가 섭씨 20도에서 1,981m의 활주로가 필요하지만, 섭씨 40도에서는 그 거리가 2,499m로 늘어납니다.

윌리엄스와 그의 동료들은 그리스의 10개 공항에서 얻은 과거 데이터를 연구했는데, 이 공항들은 모두 여름철 기온이 높고 활주로가 짧은 것이 특징이었습니다. 그들은 1970년대 이후로 10년마다 기온이 섭씨 0.75도씩 상승했다는 것을 발견했습니다. 또한 그들은 활주로를 따라 부는 역풍이 10년마다 4.3km/h씩 감소한 것을 발견했습니다. 윌리엄스는 역풍이 이륙에 유리했다고 말했다. 일부 증거에 따르면 기후 변화로 인해 전 세계 경제가 둔화되고 바람이 더 느리게 부는 것처럼 보인다고 합니다.

그런 다음 연구팀은 온도와 횡풍 데이터를 다양한 항공기의 이륙 성능을 계산하는 기계에 입력했는데, 이 기계에는 세계에서 가장 인기 있는 항공기 중 하나인 에어버스 A320도 포함되었습니다. 윌리엄스는 "우리가 발견한 바에 따르면 최대 이륙 중량은 1년에 127kg씩 감소하는데, 이는 짐을 든 승객의 무게와 같으며, 이는 항공기가 1년에 승객 한 명을 덜 태울 수 있다는 것을 의미합니다."라고 말했습니다.

1988년 도입된 이후 2017년까지 A320의 최대 이륙 중량은 활주로 길이가 1,500m 미만인 연구 대상의 주요 공항인 키오스 섬 국립공항에서 3,628kg 이상 감소했습니다. 영국의 런던 시티 공항에도 1,500m 미만의 활주로가 있습니다. 2018년 폭염으로 인해 12편이 넘는 항공편이 안전하게 이륙하기 위해 승객을 내려야 했습니다. 한 항공편은 20명을 남겨두고 떠나야 했습니다. 2017년에는 피닉스의 스카이 하버 국제공항에서 며칠 동안 수십 편의 항공편이 취소되었는데, 기온이 화씨 115도까지 올라가 많은 여객기의 최대 운항 온도를 초과했기 때문입니다.

컬럼비아 대학의 한 연구에 따르면, 2050년까지 보잉 737과 같은 전형적인 협동체 항공기는 미국 4대 공항(라가디아 공항, 레이건 내셔널 공항, 덴버 국제공항, 스카이 하버 공항)에서 여름철 중량 한도를 50~200% 늘려야 할 것으로 예측됩니다.

윌리엄스는 "그 문제에 대한 해결책은 다양하다"고 말했다. "그 중 하나는 하루 중 가장 더운 시간을 피해 출발 일정을 잡는 것입니다. 이른 아침과 늦은 저녁에 더 집중하는 것이죠. 이 전략은 중동과 같은 더운 지역에서 전통적으로 사용되는 전략입니다."

경량 항공기는 이런 문제가 발생할 가능성이 낮아, 기체에 탄소 섬유와 같은 복합 소재를 채택하는 추세가 나타날 수 있습니다. 한편, 보잉과 같은 항공기 제조업체는 항공사가 고온과 고도가 높은 공항에서 항공기를 사용하지 않을 경우 일부 항공기를 개조하는 옵션을 제공하고 있습니다. 이 옵션은 항속거리나 승객 수용량에 영향을 주지 않으면서 감소된 양력을 보상하기 위해 추가적인 추력과 더 큰 공기역학적 표면을 제공합니다.

물론, 더 효율적인 해결책은 활주로를 늘리는 것이지만, 모든 공항에서 실현 가능한 것은 아닐 수도 있습니다. 어떤 경우에는 위의 해결책을 전혀 적용할 수 없을 때 승객은 항공편을 취소해야 합니다. 윌리엄스에 따르면 더위 때문에 사람들이 항공편을 취소하는 경우는 드물다고 합니다. 대부분의 항공기는 최대 이륙 중량에 도달하지 못합니다. 윌리엄스는 "활주로가 짧고 고도가 높은 공항, 여름철에는 예약 불이행이 발생할 가능성이 더 높습니다."라고 말했습니다.

안캉 ( 야후 에 따르면)

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