우리가 높은 산을 오르려면 산소통을 메고 가거나, 혹은 가다, 쉬다를 반복하여 기압차에 대한 적응력을 키워 가면서 올라야 한다는 것은 다 아실 것입니다. 다시 말하면 기압차에 따른 신체 구조상 조정, 산소량의 감소에 따른 신진대사 능력 감퇴등 산소 결핍증(Hypoxia)현상이 심각한 문제가 되지요.
또한 바다에서 스쿠버를 즐기는 사람들은 잘 아시겠지만 바다 속으로 들어 갔다가 다시 수면위로 떠 오를 때 너무 빨리 올라오면 매우 위험하답니다.
고공을 비행하다 보니 기내 승객의 안전을 위해서 필요한 장치가 요구되고, 빠른 속도로 지상에서 고공으로 반대로 고공에서 지상으로 상승과 하강을 하게 되는 데 그럴 때 마다 어떻게 승객의 안전을 위하여 기압변화에 대응하나요?
상식적으로는 비행중 기내에 공기를 계속 불어 놓어주어 기내 압력이 대기 압력보다 늘도록 해 줌으로써 산소도 충분히 공급되게 하고 지상에서와 비슷한 상태로 유지해 주고 있다는 것은 우리가 잘 알고 있는 내용이지요. 이것을 항공기 여압장치 (Pressurizasion System)라고 한다는 것도 말입니다.
그럼 본론으로 들어가서 왜 항공기는 지표면을 따라 가까이 비행을 하지 않고 에베레스트산 보다 훨씬 높은 고도인 10Km -12Km상공을 택해서 비행할까요?
지구 주위 즉 대기권을 보면 지표면에서 어느 정도의 높이까지는 대기권의 하층부로 고도에 따라 기온의 변화가 있어, 대류 즉 바람이 발생함은 지형의 영향에 따라 기류가 무질서하게 흐르게 되는데 이 지역을 대류권(Troposphere)이라고 합니다.
이 곳을 벗어나면 성층권이 되는데 이 지역에서는 기온의 변화가 거의 없어 기류가 안정되어 풍랑이 없는 잔잔한 바다와 같다고 할 수 있습니다.
이제는 항공기가 왜 높은 고도를 택하여 비행하는지를 납득하시겠지요!
잔잔한 해면과 같은 기류를 타고 가려하니 또 다른 문제가 생겼지요. 즉 탑승한 승객들의 신체적인 컨디션을 위하여 높은 고도로 비행하는 기내 압력의 조정이 필요하게 된 것이지요. 일반 보통사람들의 경우는 2,400m (8,000Ft)정도의 고공까지는 특별한 신체적 이상이 발생하지 않기 때문에 기내의 압력을 2,400m(8,000Ft)까지만 올릴 수 있도록 하는데 이것을 최대 객실고도 (Absolute Cabin Altitude)라고 합니다. 그래서 12Km(40,000Ft)상공으로 비행하고 있어도 승객들 즉 어린이부터 노약자까지 별로 불편을 느끼지 않고 비행할 수 있는 것입니다.
그런데 지상으로부터 항공기가 고도 10Km(33,000Ft)까지 상승하는데 약 30분 - 1시간이 걸리고, 이때 객실 고도를 지상에서 2,400m(8,000Ft)까지 올리다 보니 어쩔 수 없이 압력차가 발생할 수 밖에 없어 분당 40m - 80m씩 객실 고도가 변함에 따라 귀가 아프거나, 멍멍한 증상이 나타나지요.
승무원들은 일반 승객보다 건강할 뿐만 아니라 숙달된 전문가이다 보니 적응력이 커서 압력 변화에 민감하지 않으나, 나약한 승객인 경우에는 상당한 고통을 감내해야만 됩니다.
착륙을 위해 하강할 때도 마찬가지로 기압차가 발생하게 되지요. 참고로 항공기의 기내 압력 변화를 조절하는 장치가 조종실에 있는데 B747-400의 경우 스위치를 AUTO(Normal)위치에 놓으면 상승할 때는 분당 약 150m, 하강할때는 분당 약 90m만큼 객실 고도가 상승 또는 하강으로 자동조절 됩니다.
혹시나 승객중 심각하게 고통을 호소하는 분이 있으면 빨리 조종사에게 기내압의 상승 또는 하강률을 낮추어 달라 하시면 분당 40m - 80m 객실 고도의 변화속도 이하로 조절할 수 있답니다.
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