비행속도 종류(IAS, CAS, EAS, TAS, GS)

비행기를 타면 항공기가 현재 몇 KM/H로 가고 있는지 나옵니다. 이 속도를 바탕으로 우리는 언제 목적지에 도착하는지 알 수 있게 되죠. 하지만 실제 비행할 때 조종사는 다양한 속도를 보면서 비행을 하고 있습니다. 

비행기는 속도에 민감합니다. 그이유는 비행기는 속도가 없으면 실속(Stall)으로 추락하게 되고 속도가 너무 빠르면 비행기 구조가 버티지 못하기 때문에 적당한 속도를 아는 것이 매우 중요합니다.

기장-부기장석 속도계가 달랐다, 제주행 여객기에 무슨일이...

위의 기사처럼 속도계가 달라지면 착륙이 위험해질 수도 있습니다. 그래서 오늘은 조종사가 알아야 하는 속도에 대해서 알아보겠습니다.

IAS

Indicated Air Speed, 지시대기속도라고 합니다. 쉽게 말해서 항공기에 있는 속도계에 보여주는 속도를 말합니다. 항공기에는 자동차와 다르게 피토관이라는 장치로 속도를 측정하는데요. 항공기 앞쪽에 있는 피토관과 뒤쪽에 있는 정압 공의 압력 차이로 속도를 확인합니다.

쉽게 말해서 항공기가 앞으로 가면 바람이 생깁니다. 이 바람이 피토관으로 들어가서 바람이 얼마나 센지 측정해서 속도계에 표시해주는 것이죠. 어려운 말로 하면 전압(피토관)과 정압(정압 공)의 차이를 측정하는 것입니다.

CAS

Calibrated Air Speed, 수정대기속도는 항공기에 피토관의 위치 때문에 나타나는 차이를 보정해주는 속도입니다. 피토관에 따라서 속도의 차이가 생길 수 있기 때문에 이것을 보정해주는 것을 CAS라고 합니다.

특히 느린 속도에서 IAS와 CAS의 차이가 많이 발생합니다. 그 이유는 비행기가 느린 속도에서는 피치(기수)를 많이 들고 있는데 그래서 공기가 피토관 정면으로 오지 못하고 사선으로 들어오기 때문에 오차가 많이 발생합니다. IAS에서 피토관 설치 오차를 수정한 속도가 CAS입니다.

EAS

Equivalent Air Speed, 등가대기속도는 200 kts이상의 속도로 운용하는 항공기에 적용되는 속도입니다. 항공기가 200 kts이상으로 비행하게 되면 항공기와 부딪치는 공기는 압축성을 가지게 됩니다. 그렇게 되면 공기가 피토관으로 원활하게 들어가지 않아서 오차가 발생하게 됩니다.

민항기나 전투기 같이 고속으로 비행하는 항공기에는 큰 오차를 보여주는데 CAS에 공기의 압축성을 보정한 값이 EAS입니다. 참고로 세스나와 같은 훈련기나 회전익항공기에는 적용되지 않습니다.

TAS

True Air Speed, 진대기속도는 항공기가 실제로 공기를 가르는 속도를 말합니다. TAS가 중요한 이유는 항공기가 비행할 때 TAS를 기준으로 연료소모량을 결정하기 때문입니다. 항공기 계기에 나타난 속도가 아니라 TAS를 이용해서 항공기의 연료 소모량을 결정하는 게 신기하지 않나요?

TAS는 특히 고고도로 비행하는 항공기에서 차이가 많이납니다. 고고도로 갈수록 공기의 저항이 줄어들어 IAS보다 TAS가 빨라지는데 대략 1000ft당 약 2% 정도 차이가 납니다. 일반적인 민항기가 고도 2만 ft에서 3만 ft 정도에서 비행하는데 2만 ft기준으로 속도가 37% 정도 차이 납니다.

쉽게 말해서 하늘을 나는 자동차 고도 2만 피트로 운전할 때 속도계가 200km를 지시한다면 자동차가 공기를 가르는 속도는 274km의 속도로 하늘을 나는 것입니다.

GS

Ground Speed, 지면 속도는 땅을 기준으로 항공기가 움직이는 속도입니다. 우리가 비행기 좌석에 보는 속도나 도착 예정시간을 계산할 때 GS로 계산합니다.

GS는 TAS에 외부 바람을 계산해서 나타냅니다. 지상에서는 바람이 심하지 않지만 하늘에서는 엄청난 속도로 바람이 불기도 합니다. 제트기류라고 하는 바람은 50 kts(시속 90km가 넘는 바람)가 넘는 속도를 보이기도 합니다.

예를 들어 TAS 300 kts로 비행 중인 항공기가 있습니다. 이 항공기 뒤에서 바람이 50 kts불면 GS속도는 350kts가 되는 것입니다. 반대로 항공기 앞에서 바람이 50kts 불면 GS속도는 250 kts가 되는 것입니다. 

그래서 조종사는 속도 계기만 보고 비행하는 것이 아니라 TAS와 GS를 보면서 비행해야 안전하게 정시에 도착할 수 있는 것입니다.

정리하면

조종사들이 계기판에서 보는 속도는 IAS입니다. 하지만 실제로 항공기가 공기를 가르는 속도인 TAS와 도착 예정시간을 확인하는 GS는 항공기 고도와 외부 바람에 따라 모두 다릅니다.

그래서 항공기가 어쩔 때는 초음속(?)을 돌파하는 것처럼 보이지만 실제로 TAS는 높지 않고 뒤에서는 강한 바람이 불어서 GS가 높다고 생각하시면 되겠습니다.

지금까지 IAS, CAS, EAS, TAS, GS에 대해서 알아보았습니다. 도움이 되셨기를 희망합니다.