['대한민국 나들목' 인천공항 이야기·(29)]항공기상청

항공기 위협하는 '하늘의 변덕'… 보이지 않는 바람까지 맞춘다

지난달 27일 오전 인천국제공항에 있는 항공기상청 종합상황실에서 항공기상청 관계자가 당시 기상 상태를 설명하고 있다. 스크린 내 지도에는 태풍 '바비'가 한반도 대부분을 뒤덮고 있는 모습을 볼 수 있다.

2000년 인천공항 개항 직전 별도기관 출범
국내 모든 공역 관할… 7곳에 산하 기상대
태풍 접근땐 '대응 시나리오' 만들어 공유

인천공항, 이착륙 영향요인 30분마다 관측
6시간마다 각 관측소 토의후 고도별 예보
조종능력 상실 위험 '윈드시어' 경고장비도

자동차는 땅을 차고 달린다. 선박은 바다 위를 미끄러지듯 항해한다. 비행기도 '텅 빈 하늘'을 날아오르는 게 아니다. 항공전문가들은 "비행기는 공기를 밟고 공중에 오르고 날아간다"고 표현한다.

비행기가 밟고 올라서야 할 공기의 상태가 나쁘면 공항에서 뜰 수 없고 착륙할 수도 없다. 항공기가 하늘길을 운항하기 위해 가장 중요하다고 꼽히는 조건이 바로 공기의 상태, 즉 대기의 상태를 일컫는 기상이다.

일기예보 등을 통해 일상에서 흔히 접하는 예보와 관측 등 기상업무는 기상청이 맡는다. 강수량, 풍향과 풍속, 기온, 습도 등은 일반인에게도 익숙한 기상용어다.

항공기상업무는 관측·예보 범위와 방식, 기록방법, 기상정보 제공 대상자 등이 일반적인 기상업무와 다를 뿐 아니라 고도의 전문성을 요구하는 영역이다. 항공분야에서 기상은 매 순간 안전과 직결되기 때문이다.

한국은 항공기상업무를 전담하는 행정기관을 별도로 두고 있다. 인천국제공항 제2합동청사에 있는 항공기상청이 전국의 항공기상업무를 총괄한다.

항공기상청은 전문성을 강화하기 위해 관련 법에 따라 행정·재정상 자율성을 주고, 그 운영 성과를 책임지도록 하는 행정기관인 책임운영기관이다. 또 다른 책임운영기관으로는 특허청, 통계청 등이 있다.

강한 바람과 함께 제주도 쪽으로 북상한 제8호 태풍 '바비'가 인천국제공항 서쪽 해상을 통과한 지 불과 6시간 정도밖에 지나지 않은 지난달 27일 오전 10시 찾은 항공기상청.

항공기상 종합상황실 스크린에는 한반도 전체를 뒤덮은 채 북한을 관통하고 있는 태풍의 눈이 보였다. 밤사이 태풍의 영향을 주목하면서 잔뜩 긴장했던 항공기상예보관들은 한시름 놓았다는 표정이었다.

항공기상청은 태풍 바비와 관련한 '항공 위험기상 대응 시나리오'를 만들어 인천공항은 물론 전국 공항의 관제탑과 항공사 등에 전달했다.

태풍 대응 시나리오에는 예상 진로, 강풍·강수량 예상 등 일반인도 알 수 있는 기상정보뿐 아니라 항공기 조종사 등 항공분야 종사자가 참고해야 할 수치모델, 주요 공항별 예상 바람, 과거 유사 태풍(링링)과의 비교 등을 담았다.

이날 인천공항 이·착륙 방향 모두 돌풍 특보가 발효돼 인천에서 출발하는 국제선 화물기 4편이 결항하긴 했으나, 다행히 큰 피해는 없었다.

허복행 항공기상청 예보과장은 "인천국제공항 한 공항이 아니라 우리나라가 관할하는 공역 모두의 기상변화를 감시해야 하고, 전국 모든 공항의 기상변화를 감시해야 한다"며 "태풍 같은 위험기상 상황은 수시로 관련 기관 등에 브리핑하고 있다"고 말했다.

항공기상청은 우리나라가 비행기의 안전한 운영을 통제하는 공역(영공)인 '인천 비행정보구역(FIR·Flight Information Region)' 전체의 기상변화를 감시하고 있다.

한반도에 인접한 일본 후쿠오카 FIR, 상하이 FIR 등 해외 FIR와 연계한 인천 FIR의 기상정보를 국제적으로 공유한다. 항공기상청의 기상분석은 국내뿐 아니라 해외 항공기 운항에도 중요한 정보를 주고 있다.

항공기상청이 관측하는 기상은 항공기 이착륙에 영향을 미치는 요소가 중심이다. 가시거리, 윈드시어(Wind Shear·풍속 수직 비틀림), 화산재, 뇌전(천둥번개), 강수 강도 등이다.

인천공항은 30분에 한 번씩 정규관측을 하고, 중요한 기상현상이 발생하면 수시로 관측한다. 아주 많을 경우 1분에 한 번씩 1시간에 60번을 관측할 수도 있다고 한다.

예보는 6시간마다 각 공항 관측소와 토의한 후 진행한다. 공역예보와 특보가 있는데, 항공기상은 지상만이 아니라 하늘의 공간도 좌표로 기상을 나타낸다. 고도별로도 고고도(2만5천~6만3천피트), 중고도(1만~2만5천피트), 저고도(1천600~1만피트) 예보가 나뉘고, 이착륙예보와 공항예보도 따로 분석한다.

항공기가 인천공항에 뜨고 내리는 데 영향을 주는 기상요소는 활주로 가시거리가 꼽힌다. 2017년 12월 23~24일 유례없는 짙은 안개로 인천국제공항에서만 1천편 이상 결항한 사태인 '크리스마스의 악몽'이 대표적인 사례다.

다만, 인천공항은 시정거리가 75m 이상만 확보돼도 항공기 운항이 가능한 활주로 최고 운영등급(CAT-IIIb)을 보유하고 있어 안개에 의한 결항이 잦은 편은 아니다.

대기에 짧은 수평·수직거리 내에서 바람의 방향과 속도가 갑자기 변하는 현상을 윈드시어라고 하는데, 역시 항공기 운항에 큰 영향을 준다. 저층 윈드시어는 건물이나 산 같은 장애물 주위의 공기 이동, 육풍·해풍 변환 시점, 뇌전이 칠 때, 항공기가 빠르게 이동하면서 그 뒤로 난류가 생길 때 등 다양한 발생조건이 있다.

예측하기 어려운 국지적 저층 윈드시어를 연구하는 게 항공기상청의 주요 목표이기도 하다.

윈드시어의 일종인 마이크로버스트(Microburst)는 수평적으로 강한 하강기류가 생기는 현상이다. 마이크로버스트는 보통 여름철 대기 불안정으로 생성된 모루구름(수평방향으로 넓게 퍼진 모양) 주위에서 발생하는데, 뒤쪽에서는 강한 소나기와 천둥 번개를 일으키고 앞쪽에서는 강한 바람이 일어난다.

특히 항공기가 착륙할 때 위에서 누르는 마이크로버스트를 만난다면 조종이 불가능한 위험한 상황이 올 수도 있다.

인천 중구 영종도에 있는 공항기상레이더. 인천국제공항 주변 비와 구름부터 비행기에 큰 위험이 되는 윈드시어, 마이크로버스트 등 난류까지 관측할 수 있다. /항공기상청 제공

인천공항은 공항기상레이더(TDWR)와 저층윈드시어경고장비(LLWAS) 등 첨단장비를 갖추고 있어 국내외 다른 공항에 비해 윈드시어와 마이크로버스트 관측이 가능한 편이다. 다행히 인천공항은 윈드시어나 마이크로버스트로 인해 위험한 상황이 발생한 적이 드물었다. 제주공항과 김포공항은 바람이 갑자기 변할 때 항공기 지연이 잦다.

바람은 풍향에 따라 태풍이 통과하는 중에도 이착륙이 가능할 때가 있고, 비는 시정과 착륙거리에 영향을 미치나 경보 수준이 아니면 인천공항에서는 충분히 이착륙할 수 있다.

항공기상청의 한 기상예보관은 "지난해 9월 태풍 링링이 왔을 때 예보관과 관측자 모두 인천공항 제2여객터미널 관제탑에서 근무하고 있었는데, 관제탑이 흔들리기까지 해서 풍속이 더 높아지면 대피해야 할 수도 있었다"며 "당시 바람이 초속 33m로 불고 있는데도 항공기가 뜨고 내리는 장면을 보면서 인천공항의 안정성이 대단하다고 느꼈다"고 말했다.

한반도에서 항공기상업무는 1927년 6월 조선총독부 체신국이 항공법을 시행하기 한 달 전 일본~조선~중국을 잇는 항로의 상층기류 관측을 처음으로 본다.

당시 수소가스를 채운 풍선과 좌표측정계를 이용해 지상에서 5㎞ 상공까지 풍향과 풍속 등을 관측했는데, 이때부터 인천, 경성, 부산, 대구, 평양, 신의주 등 6곳에서 정기적으로 항공기상을 파악했다.

우리나라 법령상 항공기상업무를 시작한 날은 한국전쟁 이후, 김포공항에 서울국제공항측후소를 신설한 1959년 1월 1일이다. 이때부터 정부가 본격적으로 민간항공에 기상을 지원했다.

항공기상업무를 수행하는 별도 행정기관인 항공기상대가 설립된 것은 인천국제공항 개항이 임박한 2000년 7월 27일로, 인천공항 활주로 인근에 독립된 청사도 마련됐다. 우리나라에서 가장 규모가 큰 인천공항을 중심으로 국내외 항공기상업무를 총괄하기 위해서다.

2001년 3월 항공기상청의 전신인 항공기상대 개청식 사진. 항공기상대는 인천국제공항 개항을 계기로 독립된 기관으로 신설됐다. /항공기상청 제공

공항고속도로가 개통하지 않은 상태라서 항공기상대 직원들이 배를 타고 통근했다고 한다. 인천공항에 공항기상관측장비를 설치하고, 예보·관측 자료를 전국의 민간공항과 기관 등지로 전달할 통신망을 구축하면서 우리나라 항공기상업무를 전담할 토대를 만든 지 올해로 꼭 20주년이다.

항공기상대는 2007년 항공기상관리본부로 승격했고, 이듬해 항공기상청으로 명칭을 바꿨다. 항공기상청 산하에는 김포, 제주 등 전국 7개 민간공항 내 기상대와 기상실 등이 있다.

허복행 예보과장은 "운항하는 항공기가 없으면 업무 강도가 비교적 약해지는 다른 항공분야 기관들과는 달리, 항공기상청 예보관들은 하루 12시간 근무하는 동안 항상 예보를 생산하고 위험기상을 감시해야 한다"고 설명했다.

이어 허 과장은 "항공기상청 소속 예보관들이 항공교통본부 교통통제센터로 파견돼 항공기 흐름을 관리할 때 필요한 기상분석과 브리핑을 수시로 한다"며 "해외로 나가는 항공기를 위한 기상정보 분석까지 맡아 한시도 쉬지 않고 안전한 하늘길을 열기 위해 노력하고 있다"고 말했다.

글/박경호기자 [e-mail], 사진/김용국기자 [e-mail]