고도의 개념, 물리학 및 비행의 고도 종류

 

 

 고도의 개념 

 

"고도"는 대기 중에서 어떤 지점이나 물체의 상대적인 높낮이를 나타내는 용어입니다.

 

고도는 보통 대기압, 기압, 또는 바로미터를 기준으로 측정되며,

해수면에서의 높이를 나타낼 때 사용됩니다.

 

고도는 일반적으로 특정 위치의 바닷물면에서의 높이를 나타내는 데 사용되며,

미터(meters)나 피트(feet) 등의 단위로 표시됩니다.

 

항공 용어로서 고도는 주로 비행기의 높낮이를 나타내는 데 사용됩니다.

 

일반적으로 비행기는 이착륙 및 순항 중에 높이를 "고도"로 표현하며,

대기 중의 압력과 온도를 기반으로 한 대기압 고도계를 통해 현재의 고도를 측정합니다.

 

"ft"는 "피트"라는 단위를 나타내며, 고도를 측정할 때 주로 사용됩니다.

 

피트는 길이나 거리의 측정에 사용되는 미국 표준 단위 중 하나입니다.

 

이 두 단위 간의 변환 관계는 다음과 같습니다:

1 피트(ft) = 0.3048 미터(m)

즉, 1 피트는 약 0.3048 미터에 해당합니다.

 

비행이론이나 항공 운항에서, 비행 고도는 대개 피트로 표시됩니다.

 

비행기의 고도계나 비행 관제에서 사용하는 표준 단위 중 하나입니다.

예를 들어, "고도 10,000 피트"는 비행기가

해수면으로부터 10,000 피트 높이에 위치한다는 것을 나타냅니다.

 

피트 단위는 주로 미국과 일부 다른 국가에서 사용되며,

다른 국가에서는 미터를 사용할 수 있습니다.

 

항공 분야에서는 국제적인 표준으로 피트가 널리 사용되고 있습니다.

 

 

 비행 고도 개념 

 

비행이론에서 사용되는 여러 종류의 고도가 있습니다.

 

이러한 고도는 항공 기기의 운행 및 항행에 관련이 있으며

다양한 목적으로 사용됩니다.

 

 

주요한 비행이론에서 사용되는 고도의 종류에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

 

 기압 고도 (Pressure Altitude) :

 

"Pressure Altitude"는 항공 분야에서 사용되는 고도의 한 형태입니다.

 

Pressure Altitude는 대기압의 영향을 제거하고,

대기의 압력만을 고려하여 측정된 고도를 나타냅니다.

 

Pressure Altitude는 해수면에서의 고도를 나타내는데,

이를 대기압 고도로도 부르기도 합니다.

 

대기압은 고도에 따라 변하는데, 대기의 압력은 고도에 따라 감소하므로

압력 고도로 표현한 것이 Pressure Altitude입니다.

 

Pressure Altitude는 주로 항공기의 비행 및 항행에 사용되며,

비행 고도계에 의해 측정됩니다.

 

대기압 변화에 영향을 받지 않으므로, 같은 Pressure Altitude에서는 동일한 기압 조건에서

비행하는 것으로 간주할 수 있습니다.

 

이는 항공기 간의 수평 분리를 관리하고, 고도 상에서 안전한 비행을 도와줍니다.

 

 

 밀도 고도 (Density Altitude) :

 

"Density Altitude(밀도고도)"는 항공 분야에서 사용되는 개념으로,

대기의 밀도를 고려하여 계산된 고도를 나타냅니다.

이 값은 주로 항공기의 성능을 평가하고 안전한 비행 조건을 결정하는 데 사용됩니다.

 

Density Altitude는 온도, 압력, 습도와 같은 기상 조건에 따라 변하는데,

높은 온도와 습도는 대기의 밀도를 감소시키고, 낮은 압력도 밀도를 감소시킵니다.

따라서 Density Altitude는 이러한 변화를 고려하여 실제 고도와는 다를 수 있습니다.

 

Density Altitude는 항공기의 성능에 영향을 미치며,

높은 Density Altitude에서는 엔진 출력이 감소하고,

이륙거리가 증가하며, 상승률이 떨어질 수 있습니다.

따라서 항공기 조종사들은 비행 운항 중에 Density Altitude를 주의 깊게 고려합니다.

 

 

진 고도 (True Altitude):

 

"True Altitude(진고도)"는 대기압에 따라 보정되지 않은,

지형과 관련된 고도를 나타냅니다.

 

True Altitude는 일반적으로 바닷물면에서의 고도로 표현되며,

항공기가 지표면에 상대적으로 높거나 낮은 고도에 위치하는지를 나타냅니다.

 

True Altitude는 Pressure Altitude(압력고도)나 Density Altitude(밀도고도)와는 달리,

대기압 변화나 대기의 밀도 변화에 영향을 받지 않습니다.

따라서 True Altitude는 고도에 따라 정확하게 측정됩니다.

 

True Altitude는 항공기의 안전한 운항 및 대기 상태 평가에 사용됩니다.

비행 중에는 비행 고도계가 표시하는 Pressure Altitude를 사용하여 대기압에 따라

보정된 고도가 표시되지만, 이는 실제 지표면과의 높낮이를 나타내지 않습니다.

따라서 True Altitude는 지형과의 상대적인 위치를 정확히 알고자 할 때 사용됩니다.

 

 

 절대 고도 (Absolute Altitude) :

 

"Absolute Altitude(절대고도)"는 항공 용어 중에서 땅이나 지형과의

상대적인 높낮이를 나타내는 용어로 사용됩니다.

 

Absolute Altitude는 항공기가 지표면과 얼마나 떨어져 있는지를 나타내며,

지형과의 높낮이를 측정합니다.

 

Absolute Altitude는 특정 위치의 지표면과 비교되며,

이를 통해 항공기의 상대적인 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다.

 

이 값은 대기압이나 온도의 변화에 영향을 받지 않습니다.

 

대기압 고도(Pressure Altitude)와는 다르게 대기압 변화에 따른 보정이 필요하지 않습니다.

 

항공기에서는 비행 중에 Absolute Altitude를 측정하려면 대기압 고도계를 사용하거나

레이다와 같은 기술을 활용합니다.

 

Absolute Altitude는 항공기의 안전한 비행경로를 결정하고,

지형의 높이를 고려하여 안전한 고도를 유지하는 데 중요한 정보를 제공합니다.

 

 

 

세계적 사용 추세와 문제점

 

피트(Feet)를 사용하는 국가는 주로 미국과 미국의 영향을 받는 다른 국가들입니다.

 

미국은 피트를 사용하는 것이 표준이며, FAA(미국 연방항공청)는

미국의 항공 운항에 관련된 규정에서 피트를 측정 단위로 사용합니다.

 

그런데 중국과 러시아를 포함한 일부 국가에서는 미터를 사용하고 있습니다.

 

ICAO(국제민간항공기구)는 항공 규제 및 표준을 제정하는 국제 기구 중 하나이며,

ICAO의 표준 메트릭 시스템은 고도를 미터로 표시하는 것을 권장하고 있습니다.

그러나 각 국가는 이러한 권고사항을 채택할지 여부를 결정할 수 있습니다.

 

비행기 제작시 미국이나 유럽지역에서 만들면 고도가 ft만 표시되고,

러시아 쪽에서 생산되는 항공기는 meter만 표시됩니다.

 

또한 비행 중 관제기관도 마찬가지로 통화교신시 ft나 meter 한 가지만 알려줍니다.

 

따라서 미국이나 유럽지역에서 생산된 항공기가 러시아나 중국지역을 지나게 될 때

조종사는 고도를 바로 고도계에 반영하지 못하고,  별도의 환산챠트를 사용하여

지시된 고도를 확인한 후 고도계에 set 하면서 비행을 해야 합니다.

 

따라서 비행 중에 피트(ft)와 미터(meter)를 동시에 사용하는 경우에는

단위 변환을 신경 써야 하는데, 이는 오류의 원인이 될 수 있습니다.

 

주로 피트와 미터를 함께 사용하는 상황은 혼란을 일으킬 수 있으며,

비행 관련 데이터나 통신에서의 오해를 야기할 가능성이 있습니다.

 

몇 가지 주요 문제점은 다음과 같습니다

 

통일성 부족 : 비행 관련 정보 및 통신에서 단위가 혼합되면 혼란을 야기할 수 있습니다.

       통일된 단위 시스템이 없으면 팀 간의 의사소통이 불편해질 수 있습니다.

 

오도 변환 오류 : 피트와 미터 간의 변환은 실수가 발생하기 쉽습니다.

       잘못된 변환은 비행경로, 안전 고도 등과 관련된 심각한 문제를 초래할 수 있습니다.

 

인지 부하 : 비행 중에 단위를 계속해서 변환해야 하는 것은 조종사나 항공 교통 관제사에게

       인지 부하를 일으킬 수 있습니다.

       특히 스트레스 상황에서 이러한 변환은 추가적인 작업을 의미합니다.

 

비효율성 : 통일된 단위 체계를 사용하지 않으면 시스템이나 장비 간의 데이터 교환 및

       통합에 비효율성이 생길 수 있습니다.

 

이러한 이유로 항공 및 비행 관련 분야에서는 주로 미터를 사용하며,

국제 항공 규정에서도 미터를 표준 단위로 권장하고 있습니다.

 

하지만 미국과 영국의 영향을 받은 나라가 많아

아직은 세계적으로 비행 중 meter를 쓰는 국가보다는 ft를 쓰는 나라가 더 많은 것이 현실입니다.