(5) ATC Inflight Weather Avoidance Assistance

ATC Inflight Weather Avoidance Assistance

 

ATC Radar Weather Displays

 

ATC 레이더 시스템은 무선 에너지를 내보내서 precipitation area를 표시할 수 있다. 무선 에너지가 물체나 수분(이는 빗방울, 우박, 혹은 눈의 형태일 수 있음)에 부딪히면 레이더 안테나로 반사되어 돌아온다. 물체가 클수록, 혹은 반사 표면이 더 조밀할수록 회신 신호가 더 강해진다. radar weather processors는 레이더 반사도 인자(radar reflectivity factor)를 기준으로 회신 신호의 강도를 데시벨 단위로 표시한다(dBZ).

 

ATC 레이더 시스템은 구름의 유무를 감지할 수 없다. ATC 레이더 시스템은 보통 precipitation area의 강도를 결정할 수 있으나 그 지역의 특성(눈, 비, 우박, VIRGA, 등등)을 결정할 수는 없다. 때문에 ATC는 레이더 스코프에 표시되는 모든 기상 영역을 “precipitation”이라 부른다.

 

precipitation의 강도를 결정할 수 있는 radar weather processors는 조종사에게 그 강도를 다음과 같이 설명한다:

 

1. “LIGHT” (< 30 dBZ)

 

2. “MODERATE” (30~40 dBZ)

 

3. “HEAVY” (>40~50 dBZ)

 

4. “EXTREME” (>50 dBZ)

 

ARTCC 관제사는 “LIGHT”라는 용어를 사용하지 않는다. 왜냐하면 ARTCC 관제사의 시스템은 “LIGHT” precipitation을 표시하지 않기 때문이다. 장비의 한계로 인해 precipitation의 강도를 표시할 수 없는 ATC 시설은 항공기로부터의 위치나 지리적 위치를 통해 precipitation area의 위치를 설명한다. 강도를 설명할 수 없기 때문에 관제사는 “INTENSITY UNKNOWN”이라 명시한다.

 

ARTCC 시설은 다수의 NEXRAD에서 얻은 데이터를 표시하기 위해 보통 WARP(Weather and Radar Processor)를 사용한다. WARP는 ARTCC 시설에서만 사용된다.

 

관제사에게 표시되는 상황과 실제 상황 사이에는 시간 지연이 있다. 예를 들어 ARTCC 관제사 화면에 표시되는 precipitation 정보는 최대 6분 이전의 것일 수 있다. WARP를 사용할 수 없는 경우에는 두 번째 시스템인 narrowband ARSR이 사용된다. ARSR 시스템은 두 가지의 강도를 표시할 수 있다: “MODERATE”(30~40 dBZ)와 “HEAVY to EXTREME”(>40 dBZ).

 

ATC 레이더 시스템은 난기류를 감지할 수 없다. 일반적으로 강수량이나 precipitation 강도가 증가하면 난기류가 발생하리라 예상될 수 있다. 많은 양의 강수량/높은 강도의 precipitation과 관련된 난기류는 일반적으로 적은 양의 강수량/낮은 강도의 precipitation과 관련된 난기류보다 더 심하다. 대류 활동 근처에서는 설령 하늘이 맑다 해도 난기류가 발생하리라 예상해야 한다. 뇌우는 대류 활동의 한 형태로 이는 극심한 난기류를 암시한다. 뇌우로부터 20마일 이내를 운영할 때에는 매우 조심해야 한다. 왜냐하면 precipitation의 강도가 나타내는 것보다 난기류의 강도가 훨씬 더 클 수 있기 때문이다.

 

Weather Avoidance Assistance

 

ATC의 최우선 임무는 항공기를 분리하는 것, 그리고 safety alerts를 발부하는 것이다. ATC는 우선순위가 높은 업무와 기타 요인들(레이더의 한계, 항적의 양, 주파수 혼잡, 그리고 업무량 등) 여하에 따라 최대한 추가 서비스를 제공한다. 앞서 말한 요인/제한 사항에 따라 관제사는 precipitaion area나 chaff area에 대한 정보를 발부하며 조종사가 요청하는 경우에는 precipitation area를 피할 수 있도록 최대한 지원한다. 조종사는 관제사의 기상 조언을 acknowledge 해야 하며 만약 원한다면 다음과 같은 대체 조치를 요청한다:

 

※ CHAFF - 다양한 길이와 주파수 응답을 가지는 얇은 금속 반사체로 이는 레이더 에너지를 반사하는데 사용된다. 이러한 반사체가 항공기로부터 투하되서 아래로 향하면 레이더 화면에 커다란 타겟으로 표시된다(출처: AIM Pilot/Controller Glossary).

(출처: youtube/에어로톡)

 

1. 기존 경로에서 벗어나는데 필요한 방향, 그리고 각도(°)나 거리를 명시해서 경로 이탈을 요청한다.

 

2. 고도 변경을 요청한다.

 

3. precipitation area를 회피하기 위한 경로 지원을 요청한다. ATC 레이더 시스템은 구름과 난기류의 유무를 감지할 수 없으므로 이러한 지원 덕분에 조종사가 대류 활동과 관련된 위험을 마주치치 않는다는 보장은 없다. 특정한 간격으로 precipitation area를 우회하고자 하는 조종사는 ATC에게 자신의 의사를 명확히 알려야 한다. 정상적으로 항법을 다시 재개할 수 있게 되면 조종사는 이를 ATC에 알려야 한다.

 

IFR 조종사는 ATC clearance 없이 이전에 할당받았던 경로나 고도를 벗어나선 안 된다. 위험한 대류 활동이 매우 빠르게 발달할 수도 있으므로 course deviations을 미리 계획한다. ARTCC 레이더 스코프에 표시되는 precipitation 정보는 최대 6분 이전의 것일 수 있으며 뇌우가 분당 6,000fpm을 초과하는 속도로 발달할 수 있으므로 사전 계획을 고려하는 것이 중요하다. 항공기의 안전을 위협하는 기상 조건에 직면하였는데 만약 할당받은 clearance로부터 즉시 이탈해야 하며 ATC로부터 승인을 받을 시간이 없다면 조종사는 14 CFR part 91, section 91.3에 명시된 비상 권한을 행사할 수 있다.

 

일반적으로 기상으로 인해 항공 교통 흐름에 차질이 생기면 관제사에게 더 많은 업무량이 부과된다. 경로 이탈을 위한 요청과 기타 서비스를 위한 요청은 가능한 한 미리 이루어져야 관제사가 이를 더 신속하게 승인할 수 있다. precipitation area를 우회하는 승인을 요청할 때에는 다음 정보들이 포함되어야 해당 요청이 용이해진다:

 

1. 우회를 시작하려 의도하는 지점

 

2. 의도하는 경로와 우회 범위(방향과 거리)

 

3. 기존 경로가 재개될 지점

 

4. 비행 조건(IMC 혹은 VMC)

 

5. 현재 작동 중인 공중 레이더가 항공기에 장착되어 있는지

 

6. 그 외 필요할 수 있는 추가 deviation

 

ATC가 제공할 수 있는 지원은 대체로 관제사가 이용할 수 있는 기상 정보에 달려 있다. 위험 기상은 매우 일시적이기 때문에 관제사에게 표시되는 precipitation 정보는 그 가치가 제한적일 수 있다.

 

terminal로부터 멀리 떨어진 항로에서는 위험 기상을 우회하기 위한 IFR clearance나 승인을 얻는 것이 더 쉬울 수 있다. 왜냐하면 항로는 덜 혼잡하기 때문에 행동의 자유가 더 크기 때문이다. terminal area에서는 항적의 양, ATC coordination 조건, 복잡한 출항 경로와 입항 경로, 그리고 인접 공항으로 인해 문제가 더 심하다. 따라서 terminal area에서는 기상 우회에 대한 모든 요청을 관제사가 수용할 가능성이 낮다. 그럼에도 불구하고 조종사는 본인이 관측한 위험 기상을 즉시 관제사에게 알려야 하며 해당 기상을 우회하길 원한다면 관제사에게 명확히 알려야 한다.

 

PIREP(pilot report)은 특정 지역에 대한 기상 조건의 특성과 범위를 규정하는데 도움이 된다. 이러한 보고는 라디오와 전자적 수단을 통해 다른 조종사들에게 배포된다. 다음과 같은 비행 상황 정보를 ATC에 제공하라:

 

1. 난기류

 

2. 시정

 

3. 구름의 상단과 하단

 

4. 위험 요인(예를 들어 착빙, 우박, 그리고 번개)의 유무