전자식 계기 계통은 미국 보잉사 제작 비행기 계통과 유럽 에어버스사 제작 비행기 계통과의 기능은 동일하거나 비슷한데 용어 및 명칭이 다르다. 이를 이해하도록 비교하여 정리하면 다음과 같다.에어버스사 항공기 - 전자계기계통(EIS. Electronic Instrumant System)?EIS는 EFIS와 ECAM으로 합쳐진 것으로 각각 EFIS는 PFD+ND, ECAM은 EWD+SD 가 합쳐진 계기이다. 표로 쉽게 정리하면 아래의 그림과 같이 정리할 수 있다.오른쪽(→)의 그림은 에어버스의 SD와 보잉의 Aux EICAS가 보여주는 여러 계통 상태의 시놉틱 형태이다.오른쪽(→)의 그림은 A330의 EIS 그림이다.보잉사 항공기 - 종합계기계통 (IDS. Integrated Display System)?IDS는 EFIS와 ECAM으로 합쳐진 것으로 각각 EFIS는 PFD+ND, EICAS는 Main EICAS 와 Aux EICAS가 합쳐진 계기이다. 표로 쉽게 정리하면 아래의 그림과 같이 정리할 수 있다.위(↑) 사진은 B744의 IDS이다.용어정리① EFIS - Electronic Flight Instrument System (전자비행계기계통)② ECAM - Electronic Centralized Airplane Monitoring (전자중앙항공기감시계통)③ EICAS - Engine Indicating and Crew Alerting System (엔진계기 및 조종사 경고계통)④ PFD - Primary Flight Display (주(主)비행계기)⑤ ND - Navigation Display (항법계기)⑥ SD - System Display (기타계통계기 - 여러 계통 지시)⑦ EWD - Engine & Warning Display (엔진 및 경고 계기)⑧ IDS - Integrated Display System (종합계기 계통)⑨ EIS - Electronic Instrument System (전자계기계통)EADI (Electronic Attitude De slope) 바늘과 눈금들을 볼 수 있고 슬립계기 (slip indicator) 등 여러 기능들이 추가되었다는 것을 알 수 있다. 전자식 비행 자세지시계는 단일 계기곽(housing) 안에 여러 기능을 집합시키거나 또는 전자비행계기계통(EFIS)의 주 비행장치(PFD)에서 지시한다. 초기의 전자비행계기계통은 음극선관 (CRT) 화면표시기를 사용하였는데 이를 구동하기 위한 신호발생기(SGU. signal generator unit - 일반 컴퓨터의 그래픽카드와 같은 기능)가 화면장치 에 EADI를 구현하고 있다. 최근 대형화면으로 이루어진 최첨단 조종석 계기판은 음극선관 대신 액정표 시장치(LCD. liquid crystal display) 기술을 이용계기판 중앙에 EADI 정보를 전체 계기판 일부분에 구현한다. 이 전자식 비행 지시계는 전자식 수평 자세 지시계(EHSI, electronic horizontal situation indicator) 가까이에 위치를 잡으면서 비행에 가장 중요한 항공기 비행자세와 비행방향을 지시한다.EHSI (Electronic Horizontal Situation Indicator. 전자식 방향 지시계)?전자식 수평 자세 지시계(EHSI, electronic horizontal situation indicator)라는 이름으로는 이해하기가 어려워 실제 기능인 방향 지시계로 전자식 자세 지시계로 통용한다. 즉, 한 화면에 항공기 기수방향, 비행경로방향 및 관련 항법자료를 기준으로 지시하는데 결국은 비행 방향을 최종 지시하는 것이다. 자이로 방향 지시계(gyroscopic direction indicator) 또는 정침의(DG)에서 태동한 자세 지시계(HSI, horizontal situation indicator)의 발전된 변형이다. 자세 지시계(HSI)는 항공기의 기수 방향 (heading)을 지시하는 것 외에도 2개의 서로 다른 항법보조장치(navigational aids) 방위를 지시하는 바늘이 통합되어 있다. 이에 전자식lision avoidance system)이 통합되었을 때 항공기 근처 교통량(air traffic) 상태를 묘사한다. 표준적인 비행 방향지시계와 달리 전자식 자세 지시계(EHSI)는 전체가 아닌 해당되는 윗부분의 계기만을 보여준다. 위의 그림과 같이, 사용 중인 모드(Mode)와 선택한 모드의 특징을 지시하고 있다. 예를 들어 다음 중간지점(waypoint)까지 거리와 도착시간, 공항표지 (airport designator), 풍향과 풍속 등과 같은 다른 적절한 정보를 제공한다. 계통 제작사와 항공기 형식에 따라 약간씩 지시 차이가 나기도 하나 거의 동일하거나 비슷한 정보를 제공한다. 전자식비행방향지시계의 VOR 모드(VOR mode) 지시는 한 비행구획을 지나는 동안 선택한 초단파전방향무선표지(VOR, very high frequency omnidirectional range) 또는 활성 중인 다른 항법시설 (navigational station)에 전통적인 초점을 맞추고 있음을 보여주고 있다. 전체 나침도(compass rose - 방향계 계기 눈금판이 360도 지시하게끔 원형으로 전개), 전통적인 횡편위(lateral deviation) 바늘, 출발지/도착지정보(To/From information), 비행기수방향(heading), 그리고 거리정보가 기본적으로 지시되고 있다. 위의 그림과 같이, 다른 정보 또한 지시한다. 전자식 자세 지시계의 계기착륙 모드(ILS - mode)는 계기착륙장치 진입용 보조설비(approach aids)와 관계하여 항공기가 선택된 활주로에 진입할 때 글라이드 슬롭의 최상의 활공 각 (보통 3도) 및 로컬라이저의 활주로 중앙으로의 유도 상태를 동시에 지시한다.이 정보를 지시함으로써 조종사는 별도의 인쇄된 공항진입정보책자를 참고할 필요 없이 오직 이계기의 지시를 보고도 정확하고 안전한 착륙에 집중할 수가 있다.전자식비행정보계통(Electronic Flight Information Systems)?복잡한 항공기 운항의 안전성을 기가 최초로 컴퓨터기술을 채택하여 다기능 표시가 가능한 평면 화면(MFD, multi-functional display)을 활용하였다. 이 말은 한 화면에 한 가지 계통만을 지시하 는 것이 아니라 선택에 따라서 여러 계통의 화면을 지시한다는 것이다. 아래 그림 을 보면 전자비행계기계통(EFIS)은 계기판 배열 기준이 되는 티(Basic T)자 배열에 서 중앙에 있는 2개의 화면장치(DU)를 작동시키기 위해 각자의 전용 신호발생기(SGU. signal generator unit - 컴퓨터의 그래픽카드와 같은 역할담당)가 작동한다. 기계전기 식인 비행 자세계와 정침의인 자세 지시계 대신 전자식자세지시계와 자세 지시계를 지시 하기 위해 최초로 음극선관(CRT)이 사용되었다. 이렇게 향상된 계기는 아직은 기계식 및 전기식으로 제한된 통합방식으로 작동되었다. 그래도 아직 항법 정보 통합결과와 많은 계기들을 주시해야 하는 조종사 업무량 감소로 비행안전이 향상됨으로써 전자식 자세지시계(EADI)와 전자식 자세 지시계(EHSI) 기술은 아주 매력 있는 것이다. 밑의 그림에서 보듯이 초기 전자비행계기계통(EFIS)은 아날로그기술로 이루어졌지만 그 후 새로운 모델은 디지털기술로 이루어졌다. 신호발생기(SGU)가 비행자세 및 항법장비로부터 정보를 받아서 처리한다. 화면표시제어기 (display controller)를 통해서 조종사는 여러 가지의 모드(mode) 또는 보고자 하는 화면과 특별정보를 선택할 수 있다. 주조종사 및 부조종사 전용의 신호발생기계통이 준비되어 있고 세 번째 보조신호발생기(backup symbol generator)는 비상용으로 2 개의 신호발생기 중 1개가 고장이 났을 경우 대체용으로 이용할 수 있도록 설계된 것이다.다음 장에 있는 그림의 비행자세지시계(ADI)와 자세 지시계(HSI) 정보의 전자식 묘사(electronic depiction)는 전자비행계기계통의 핵심이다. 이와 같이 기존 아날로그 계기를 훨씬 뛰어넘게 커진 크기와 표시능력은 더 많은 비행계에어버스사(Air Bus) 항공기에서 보잉사 EICAS와 동일하게 사용하는 용어이다. 비행하는 항공기에서 조종사의 주 업무는 비행계기와 항공기의 바깥쪽 상태를 지속적으로 감시하는 것이다. 또한, 추가해서 엔진계통과 다른 항공기 계통의 적절한 작동상태를 주의 깊게 관찰하는 것이다. 이를 어느 정도 해결하고 보조하기 위한 전자중앙항공기감시계통(ECAM)이 설계 및 제작 장착되었다. 이 계통의 기본적인 개념은 조종사의 감시임무를 대신 자동적으로 실행하는 것이다. 결함이 발생하거나 어떤 문제가 탐지되면 청각적으로 들을 수 있도록 소리를 만들어서 조종사가 들을 수 있도록 하고 조종사 눈에 보이도록 시각적으로 경고등을 켜서 보여주고 엔진 및 경고 화면(EWD)에 결함내용을 텍스트 메시지로 표시를 해줄 뿐만 아니라 결함이나 문제 대비 조종사가 취 해야 할 조치사항들을 알려주고 그 조치 후 어떤 현상이 발생할 것인지도 알려준다. 아래 사진에서 보면 작동유 B 계통 레저버가 과열 결함이 발생(HYD B RSVR OVHT)하였음을 알려주고 조치사항으로는 No.2 엔진 B 펌프(pump)를 OFF하라는 것이다. 이 계통이 자동적으로 시스템감시를 수행하므로 조종사는 문제점이 발생할 때까지는 항공기를 조종하는데 좀 자유로운 것이다. 초기에 에어버스항공기 A300-600에 장착된 이 계통은 항공기 몇몇 계통을 감시하여 지시하였다. 엔진매개변수(parameter)는 아직까지는 아날로그 계기방식으로 조종석에서 계기별로 지시하였다. 물론 후에 향상된 계기는 엔진계기까지 통합하여 지시하였다.이 지시계통은 작동 중 열이 많이 발생하는 등 신뢰성이 좋지 않은 2개의 음극선관(CRT)화면을 사용하였지만 최근 항공기에서는 전기소모량이 적고 신뢰성이 좋은 액정화면(LCD)을 사용한다. 2개의 화면 중 왼쪽 또는 위쪽 화면은 계통 상태 정보와 결함 경고(warning)를 지시하는데 이것은 점검표 형식(checklist format)으로 이루어졌다. 오른쪽 또는 아래쪽 화면은 주요계통 감시화면(prima.
?사고개요2014년 12월 28일 아침 6시 20분 36초 인도네시아의 수라바야 주안다 국제공항에서 싱가포르 창이공항으로 인도네시아의 에어아시아 8501편은 사고가 발생하기 약 1년 전부터 RTLU(Rudder Travel Limiter Unit, 방향타 제한 장치)가 수십 번 지속적으로 고장이 났지만 정비사들은 일반적인 점검만 하거나 회로차단기를 작동시키는 등 통상적이고 일시적인 문제해결 절차만 밟았고 RTLU 시스템을 점검하는 등 문제해결을 위한 근복적인 조치를 취하지 않은 상태로 비행을 하였다. 비행 중 발생한 RTLU 결함을 조종사가 임의로 조치하려 하였고 이로 인해 비행기의 자세 변화와 조종사 부조종사 간의 의사소통 문제로 항공기가 실속에 들어갔고 문제를 해결하지 못하여 항공기가 바다에 추락해 탑승자 162명 전원 사망하였다.추락 3년 전인 2011년 8월 7일에 촬영된 사고기의 모습?사고원인① 정비사들의 관행적인 일 처리-에어아시아사의 정비기록에 따르면 에어아시아 8501편은 최소한 1년 동안 RTUL(방향타 제한 장치)에 고질적인 결합이 있었다. 구체적으로 사고 350일 전인 2014년 1월 10일에 1번 RTUL에 결함이 발생했다고 경고 메시지가 발생했고 에어아시아의 정비사들은 자동비행 시스템을 점검한 후 경고 메시지가 사라진 것을 확인하고는 조치를 마무리하였다.-한달 뒤인 2월 18일에는 2번 RTUL에 결함이 발생, 이 때에는 정비사들이 비행 컴퓨터의 회로 차단기를 작동시켜 전원 공급을 완전히 끊어버린 후 다시 공급하는 리셋을 수행하자 문제가 해결되었다.-5월부터 9월까지 매달 1건씩 결함이 발생했으며 10월에는 RTUL 경고가 3일 사이에 2건이나 발생하였다.-그리고 다음 달, 사고 한 달 전인 2014년 11월부터는 결함 횟수가 급격히 늘어나 11월 10일~24일 사이에 5건의 RTUL 경고가 발생하고 사고가 일어난 12월에는 9건의 이상의 RTUL 결함 경고가 발생하였지만 정비사들은 일반적인 점검만 하거나 회로 차단기를 작동시키는 등 통상적이고 일시적인 문제해결 절차만 밟고 RTUL 시스템을 점검하는 등 문제해결을 위한 근본적인 조치를 취하지 않았다.-사고 3일 전(12월 25일) 정비사는 사고기의 2번 비행 컴퓨터를 교체하였지만 사고기에서 분리한 2번 비행 컴퓨터가 문제가 없는 것을 확인한 후 분리한 컴퓨터를 다시 사고기에 원래대로 장착했다.(12월 26일)-사고 전 날(12월 27일)에도 RTUL 결함이 발생하였지만 결함의 원인을 파악하기 위한 근본적인 조치를 취하지 않고 사고 당일(12월 28일) 그대로 항행했다.월 별 RTLU의 결함 발생 횟수(왼쪽)와 ECAM의 경고메세지(오른쪽 사진 빨간 상자)② 조종사들의 임의 조작과 잘못된 의사소통에 의한 조종 실수-사고 당일 오전 5시 20분에 이륙 후 아침 6시 정각 조종실 ECAM 모니터에 RTLU 경고 메시지가 나타나자 조종사들은 정비사가 했던 것 처럼 비행 컴퓨터를 껐다 키자 경고 메시지가 사라졌다.-첫 번째 RTLU 결함을 해결한 지 9분 뒤인 6시 9분에 또 다시 RTLU 결함 메시지와 경고음이 발생하자 이번에도 처음과 같이 비행 컴퓨터를 껐다 켜 문제를 해결했다.-2차례의 RTLU 결함이 일어난 지 5분도 안되어 RTLU 결함이 또 발생하고 같은 방식으로 문제를 해결했다.-6시 15분 네 번째 RTLU 결함메시지와 경고음이 발생하자 조종사는 3일 전 정비사가 쓴 방법으로 비행 컴퓨터의 전원을 단순히 껐다 키는게 아니라 회로 차단를 임의로 조작하여 비행 컴퓨터의 전원 공급을 완전히 차단한 후 다시 공급하는 방법을 선택했다.-회로 차단기를 차단 후 전원을 공급하더라도 비행 컴퓨터는 수동으로 전원을 공급 해야하는 리셋 작업을 해야 하는데 조종사가 몰랐던 것으로 추정된다.-조종사가 회로 차단기를 이용해 전원을 차단 후 재공급하자 자동비행 기능인 오토파일럿과 오토 스로틀이 꺼진 후 비행 모드가 얼터네이트 모드(Alternate Law)로 전환 되어 자동비행 모드가 해제 되고 이 영향으로 방향타가 제멋대로 왼쪽으로 2° 가량 기울어지게 됐고 뒤 늦게 알아차린 부기장이 수동으로 급격하게 조종을 하지만 선회 과정에서 공간감각을 상실해 ‘왼쪽으로 선회’를 ‘왼쪽으로 선회하면서 급강하’로 잘못 인지하여 방향타를 오른쪽으로 돌리고 조종스틱을 급격하게 당겨 항공기는 급상승을 하게 된다.-자동 비행 모드가 해제된 상태에서 부기장이 기수를 급격히 올리자 항공기는 받음각이 증가해 실속에 빠지게 되고 기장은 당황하여 부기장에게 기수를 내리라는 의미로 “Pull Down”이라고 상반된 두 가지 단어를 섞어서 지시한다. (일반적으로 기수 올림은 Pull Up. 기수 내림은 Push Down이라 말함) 부기장은 Pull이라는 단어에만 집중 했는지 기수를 계속해서 최대로 올리는 실수를 저지르고 항공기는 Deep Stall에 빠져 바다에 추락하여 탑승자 162명 전원 사망이라는 결과를 초래했다.?사고 후 처리① 사고 조사-인도네시아에서 발생하는 교통사고를 조사하는 기관인 인도네시아 교통안전위원회의 조사관들과 사고기의 제조사인 에어버스 사와, 에어버스 사가 소속된 프랑스의 항공사고 조사위원회도 합류하여 사고 조사를 진행한다.-사고 초기에는 일부 시신의 옷이 벗겨져 있었기 때문에 공중 폭발설 등이 제기 되었으나 이후 발견된 파편들과 해저에 있는 잔해들의 위치를 분석한 결과 수면에 온전하게 충돌하였다는 사실을 밝혀낸다.-사고기의 1년치 정비기록과 비행 후 보고서, FDR을 분석한 결과 RTLU의 고질적인 고장이 있었다는 것을 확인하게 된다.-RTLU을 분석한 결과 RTLU 부품들의 납땜 부분에서 피로로 인해 발생한 것으로 추정되는 균열이 발견되었다. 납땜 부분에 균열이 있다면 전류가 제대로 흐르지 못하게 되며, 이렇게 되면 RTLU 경고가 발생할 수 있고 이 때문에 사고기가 지난 1년 동안 지속적으로 RTLU 경고를 보내는 것으로 이유가 밝혀졌다. 한편 에어버스사의 정비 메뉴얼에 따르면, 지속적으로 RTLU 시스템에 문제가 발생하면 RTLU 부품을 통째로 교체하여야 하지만 사고기를 정비한 에어아시아의 정비사는 RTLU 부품에 대하여 BITE 테스트를 수행한 결과 정상이었기 때문에 RTLU를 교체하지 않았고 비행 컴퓨터를 리셋하거나 비행 컴퓨터를 교환하는 등의 간접적인 방법으로만 문제를 해결하였고 일시적으로 문제가 해결 되는 것처럼 보이자 그대로 정비를 종결했다.
