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새와 비행기의 충돌 '버드 스트라이크(Bird Strike)' 본문
11월 1일, 어제 오전에 제주항공 여객기가 일본 후쿠오카 착륙 중에 새와 충돌했다고 합니다.
다행히 부상자는 없다고 합니다. 그러나 공항 활주로가 일시 폐쇄됐습니다.
비행기가 새와 충돌할 때 심한 경우 완전히 파손되어서 추락까지 한다고하며, 실제로 그런 사례도 있습니다.
거대한 비행기가 쬐끄만한 새와 충돌해서 이런 일이 일어난다니 참... 기이합니다.
그래서 오늘은 비행기와 새의 충돌, '버드 스트라이크'에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
"버드 스트라이크"란 항공기와 하나 이상의 새와의 충돌을 의미합니다. 이러한 충돌은 이륙, 착륙 중 또는 비행 중에 발생할 수 있습니다. 버드 스트라이크는 항공기에 손상을 일으키고 승객과 승무원에게 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
공항 및 항공 당국은 새들이 활주로 근처에서 모이는 것을 방지하고 새 활동을 감지하기 위해 레이더 시스템을 구현하는 등 버드 스트라이크의 위험을 줄이기 위한 조치를 취합니다. 게다가 항공기는 새와의 충돌을 어느 정도 견딜 수 있도록 설계되었지만 심각한 버드 스트라이크는 긴급 착륙이나 다른 안전 절차를 수반할 수 있습니다.
파일럿과 항공 교통 관제는 비행 중 발생한 버드 스트라이크에 대응하여 리스크를 최소화하고 비행 안전을 보장하는 방법으로 훈련을 받습니다. 버드 스트라이크에 관한 데이터는 항공 안전을 개선하기 위해 수집 및 분석됩니다.
비행기와 새가 충돌했을 때 비행기가 박살나는 이유
바로 '충격량'이라는 물리량 때문입니다.
충격량이란 어떤 물체에 특정 시간동안 알짜힘이 작용하여 물체의 운동량이 변하는 경우 작용하는 힘을 시간에 대해 힘이 작용하는 시간동안 적분한 값입니다. 편하게 '운동량의 변화량'이라고도 합니다.
간단하게 말하면 충격량은 힘x시간이며 운동량은 물체의 질량x속도인데 비행기의 질량과 속도가 매우 빠르기 때문에 운동량이 매우 큽니다. 그렇기에 운동량의 변화량인 충격량 또한 매우 큰 값이 나오죠.
그 상황에서 무언가에 부딪힌다는 것은 어마어마한 힘을 받는다는 것입니다.
더 쉽게 예를 들자면 달걀을 방석 위에 떨어뜨리는 것과 그냥 돌바닥에 떨어뜨리는 것을 생각하시면 됩니다.
버드 스트라이크 예방을 위한 노력
실제로 1.8㎏의 새가 시속 960㎞로 비행하는 항공기와 부딪치면 64t 무게의 충격을 주는 것과 같다. 버드 스트라이크는 공군 전투기뿐 아니라 여객용 항공기에서도 나타나는데, 충격이 크기 때문에 전세계의 공항에서는 이를 방지하기 위해 각종 방법을 동원한다.
대표적으로 2018년 10월, 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진은 맹금류가 이런 충돌을 회피할 수 있는 새로운 방안을 연구해 제시했다.
바로 특정 시각적 패턴을 발견하고 이 패턴의 효용성을 입증한 것이다.
맹금류의 시력은 굉장히 탁월한 것으로 알려져 있다. 높은 곳에서 비행중에도 땅바닥에 있는 작은 먹이를 알아채고 사냥을 할 수 있을 정도다. 하지만 맹금류의 시각적 능력은 유리창이나 비행기처럼 움직이는 물체를 감지하는 데 취약하다.
우선 맹금류 여럿을 포획한 뒤 맹금류의 시각에 관한 현재까지의 지식을 분석, 이들이 연속적인 시각적 자극에 어떻게 반응하는지 관찰했다. 300여 종류의 패턴을 테스트한 후 연구진은 단 하나의 패턴만이 광학적 착시를 일으키고 충돌을 회피하는 행동을 유발한다는 사실을 알아냈다. 이 패턴은 흰색 바탕에 가운데 검정색 원이 그려진 모양이다.
이른바 ‘루밍 효과’를 만들어내고 새들이 임박한 충돌을 감지할 수 있도록 하는 것으로 분석됐다.
이 패턴을 처음으로 시행한 곳이 프랑스의 한 공항이다. 공항에서 전략적으로 결정한 위치에 2개의 LED 스크린을 두고 하루 종일 해당 패턴이 디스플레이될 수 있도록 했다. 관측 결과 조류의 행동 분포가 빠르게 수정됐다. 맹금류는 LED 스크린이 보이는 영역에 명확하게 머무른 것으로 관측됐고 이 때문에 버드 스트라이크가 현저히 줄어들었다. 또 이같은 충돌 회피 행동이 5주간 지속된다는 사실도 확인됐다.
이렇게 버드 스트라이크에 대해 알아보았습니다.
감사합니다.
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