계기(ILS) 활주로

1. 개요

1.1 계기활주로의 정의

계기활주로(Instrument Runway)는 항공기가 계기비행(IFR, Instrument Flight Rules) 조건에서도 안전하게 이착륙할 수 있도록 설계된 활주로를 의미한다. 계기착륙시스템(ILS, Instrument Landing System) 등 다양한 항행안전시설이 설치되어 있으며, 조종사는 악천후나 야간 등 가시거리가 제한된 환경에서도 정확하게 접근 및 착륙이 가능하다.

1.2 계기활주로의 필요성

• 기상 악화 시 안전한 운항 보장: 안개, 폭우, 눈 등으로 인해 조종사가 활주로를 육안으로 식별하기 어려운 경우, 계기 시스템을 활용하여 착륙 가능
• 공항 운영 효율성 향상: 악천후로 인한 항공기 지연 및 결항을 줄여 공항의 운영 능력을 향상
• 국제민간항공기구(ICAO) 기준 충족: 국제선 및 대형 공항에서 필수적으로 요구되는 활주로 시스템

1.3 계기활주로의 활용 분야

• 대형 국제공항: 기상 조건과 관계없이 안정적인 운항을 보장하기 위해 필수적으로 설치
• 군용 비행장: 전천후 작전을 수행하기 위해 계기착륙 시스템 필요
• 지역공항: 소규모 공항에서도 계기활주로를 적용하여 운영 가능성을 확대

 

 

2. 특징

2.1 계기활주로의 주요 구성 요소

계기활주로는 항공기가 계기비행(IFR) 상태에서도 안전하게 이착륙할 수 있도록 다양한 시설과 시스템이 포함된다. 주요 구성 요소는 다음과 같다.

 

1) 계기착륙시스템(ILS, Instrument Landing System)

• 활주로 중심선을 따라 정렬하도록 유도하는 로컬라이저(Localizer, LLZ)
• 착륙 경로의 강하각을 안내하는 글라이드슬로프(Glide Slope, GS)
• 착륙 유도를 위한 Marker Beacon(외측, 중간, 내측 마커)

2) 활주로 시각유도시설

• 활주로 조명 시스템: 활주로 및 접근로를 밝히는 조명(진입등, 활주로 중심선등, 활주로 말단등 등)
• 활주로 표지판 및 마킹: 조종사가 착륙 시 시각적으로 참고할 수 있도록 활주로 숫자, 방향 표시

3) 기상 및 공항 운영 지원 시스템

• 항공기 기상정보 시스템(AWOS, Automated Weather Observing System)
• 표면 마찰 측정 장비: 빙판, 강우 등으로 인한 활주로 제동 성능 저하 감지
• 항공관제 및 접근 레이더 시스템(ASR, Approach Surveillance Radar)

2.2 계기활주로의 등급(ICAO 기준)

ICAO에서는 계기활주로를 시정(Visibility)과 결합고도(Decision Height)에 따라 **세 가지 등급(Category I, II, III)**으로 분류한다.

• 카테고리 I (CAT I)
  • 결심고도(Decision Height) 200피트 이상
  • 시정(RVR) 550m 이상
  • 기본적인 ILS 장비만 필요
  • 일반적인 국제공항 및 지역공항에 적용
• 카테고리 II (CAT II)
  • 결심고도 100~200피트
  • 시정 300~550m
  • 강화된 ILS 및 활주로 조명 필요
  • 기상 악화 시에도 착륙 가능하도록 지원
• 카테고리 III (CAT III)
  • A, B, C 세부 등급으로 세분화됨
  • 결심고도 100피트 미만 또는 없음
  • 시정 최소 50m까지 허용
  • 자동 착륙(Auto-Landing) 시스템 및 최첨단 계기시설 필요

3. 방법

3.1 계기활주로 운영 절차

1. 항공기 접근 및 착륙 준비
   • 조종사는 공항 기상 및 활주로 상태를 확인하고, ILS 또는 RNAV(GPS) 접근 절차를 수행
   • 공항 관제탑(ATC)은 착륙 항공기에게 접근 경로 및 계기 접근 절차를 제공
2. 계기착륙 유도(ILS 또는 RNAV 활용)
   • 조종사는 로컬라이저(LLZ) 신호를 따라 활주로 중심선에 정렬
   • **글라이드슬로프(GS)**를 따라 착륙 경로 유지
   • 자동 착륙(Autoland) 기능이 있는 경우, 카테고리 III 활주로에서 자동화된 접근 수행
3. 착륙 후 지상 이동
   • 착륙 후, 지상관제(Ground Control)의 유도로(Taxiway) 지시를 따라 이동
   • 착륙 후 감속을 위해 제동 시스템과 리버스 스러스트(역추진) 활용
   • 눈, 비 등의 기후 조건에 따라 활주로 표면 마찰 계수를 고려하여 감속

 

 

4. 결론 및 개선사항

4.1 계기활주로의 중요성

계기활주로는 악천후나 야간 비행 시에도 항공기의 안전한 착륙을 보장하는 필수적인 인프라이다.

• 항공 안전성 향상
• 공항 운영 효율성 증대
• 국제항공 기준 준수

4.2 주요 적용 사례

• 국제공항 및 대형 공항
• 군용 비행장
• 소규모 지역공항

4.3 계기활주로 운영상의 한계 및 개선 방향

1. 최신 기술 적용 부족 → RNAV(GPS), 위성항법 시스템(SBAS, GBAS) 확대
2. 유지보수 및 운영 비용 문제 → 에너지 효율이 높은 LED 활주로 조명 도입
3. 자동화 시스템 적용 필요 → CAT III 계기활주로 확대 및 자동 착륙 지원 시스템 강화

4.4 향후 연구 및 발전 방향

• 위성항법 기반 계기접근 방식 도입 확대
• 스마트 공항 기술 적용
• 친환경 계기활주로 시스템 구축