(1) Introduction

Introduction

 

NAS(National Airspace System)은 미국의 영공 시스템이다: 공중 항법 시설, 장비, 서비스, 공항 및 착륙 지역, 항공 차트, 정보/서비스, 규칙, 법규, 절차, 기술 정보, 인적 자원, 그리고 자원. 여기에는 군과 공동으로 공유하는 시스템 요소들이 포함된다. 이 시스템은 제트 항공기의 속도 및 고도 능력, 그리고 마이크로칩과 위성 기반 항법 장비의 복잡성에 대한 기술 발전을 반영한다. 국제 항공 표준을 준수하기 위해 미국은 ICAO(International Civil Aviation Organization)에서 개발한 분류 시스템의 주된 요소를 채택하였다.

 

이 장은 공역 분류에 대하여 전반적으로 설명한다: en route, terminal, approach procedure, 그리고 NAS 내에서의 운영. 공역 분류, 운영 절차, 그리고 규정에 대한 자세한 내용은 AIM(Aeronautical Information Manvual)에서 확인할 수 있다.

 

Airspace Classification

 

미국의 공역은 다음과 같이 지정된다 [그림 1-1]:

1. Class A. 일반적으로 18,000ft MSL(mean sea level)로부터 FL(flight level) 600까지의 공역으로 여기에는 48개 주와 알래스카로부터 12NM 이내의 해역에 걸친 공역을 포함한다. 조종사는 IFR(instrument flight rules)에 따라 항공기를 운항해야 한다(단, 달리 승인된 경우 제외).

 

2. Class B. 일반적으로 국내에서 가장 붐비는 공항을 둘러싼 표면으로부터 10,000ft MSL까지의 공역이다. 각 B등급 공역의 구성은 개별적으로 조정된다. B등급 공역은 surface area, 그리고 둘 이상의 층(일부 B등급 공역은 거꾸로 된 웨딩 케이크와 닮음)으로 구성된다. 그리고 게재된 모든 접근 절차가 공역에 포함될 수 있도록 설계된다. 해당 지역에서 운항하기 위해선 반드시 ATC(air traffic control) clearance를 받아야 한다. clearance를 받은 모든 항공기는 공역 내에서 분리 서비스를 받는다.

 

3. Class C. 일반적으로 관제탑이 운영되는 공항을 둘러싼 공항 표고로부터 4,000ft까지의 공역은 radar approach control에 의해 제어된다. 이 공역은 특정한 수의 IFR 운영, 혹은 승객 탑승을 가진다. 각 C등급 공역의 구성은 개별적으로 조정된다. 그러나 공역은 일반적으로 5NM 반경의 surface area, 그리고 공항 표고로부터 1,200ft에서 4,000ft까지 확장되는 10NM 반경의 outer circle로 구성된다. 모든 항공기는 공역에 진입하기 전에 항공 교통 서비스를 제공하는 ATC 시설과 양방향 무선 교신을 설정해야 한다. 그리고 공역 내에서 이러한 교신을 유지해야 한다.

 

4. Class D. 일반적으로 관제탑이 운영되는 공항을 둘러싼 공항 표고에서 2,500ft까지의 공역이다. 각 D등급 공역의 구성은 개별적으로 조정된다. 그리고 계기 절차를 발부할 때 이러한 절차들이 포함되도록 공역을 설계한다. IAP(instrument approach procedures)의 arrival extension은 D, 혹은 E등급 공역일 수 있다. 모든 항공기는 공역에 진입하기 전에 항공 교통 서비스를 제공하는 ATC 시설과 양방향 무선 교신을 설정해야 한다(단, 달리 인가받은 경우 제외). 그리고 공역 내에서 이러한 교신을 유지해야 한다.

 

5. Class E. 일반적으로 공역이 A, B, C, 혹은 D등급이 아닌데 관제 공역이라면 이는 E등급 공역이다. E등급 공역은 표면, 혹은 지정된 고도로부터 상공 관제 공역, 혹은 인접 관제 공역까지 위로 확장된다. surface area로 지정된 경우 공역은 모든 계기 절차를 포함하도록 설정된다. 또한 이 공역에서는 federal airways, terminal/en route 에서/로 전환하기 위해 사용되는 700/1,200ft AGL(above ground level) 이상의 공역, 그리고 18,000ft MSL 미만에서 지정된 en route domestic area 및 offshore airspace area를 포함한다. E등급 공역은 미국 상공으로부터 14,500 MSL에서 시작된다(단, 더 낮은 고도로 지정된 경우 제외). 여기에는 48개 주와 알래스카로부터 12NM 이내의 해역에 걸친 공역(18,000ft MSL 미만)과 FL 600 이상의 공역을 포함한다.

 

6. Class G. A, B, C, D, 혹은 E로 지정되지 않은 공역. G등급 공역은 기본적으로 ATC에 의해 관제되지 않는다(단, 임시 관제탑이 관련된 경우 제외).

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※ 다음은 국토교통부에서 제공하는 국내 공역체계이다. 국내의 경우 A등급 공역이 20,000ft MSL에서 시작된다.

 

※ 다음은 항공안전법 시행규칙 별표 23 공역의 구분을 발췌한 내용이다(시행 2024.3.13).

 

1. 제공하는 항공교통업무에 따른 구분

구분		내용
관제 공역	A등급 공역	모든 항공기가 계기비행을 해야 하는 공역
	B등급 공역	계기비행 및 시계비행을 하는 항공기가 비행 가능하고, 모든 항공기에 분리를 포함한 항공교통관제업무가 제공되는 공역
	C등급 공역	모든 항공기에 항공교통관제업무가 제공되나, 시계비행을 하는 항공기 간에는 교통정보만 제공되는 공역
	D등급 공역	모든 항공기에 항공교통관제업무가 제공되나, 계기비행을 하는 항공기와 시계비행을 하는 항공기 및 시계비행을 하는 항공기 간에는 교통정보만 제공되는 공역
	E등급 공역	계기비행을 하는 항공기에 항공교통관제업무가 제공되고, 시계비행을 하는 항공기에 교통정보가 제공되는 공역
비관제공역	F등급 공역	계기비행을 하는 항공기에 비행정보업무와 항공교통조언업무가 제공되고, 시계비행항공기에 비행정보업무가 제공되는 공역
	G등급 공역	모든 항공기에 비행정보업무만 제공되는 공역

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Special Use Airspace

 

특수사용공역(special use airspace)은 특정 활동이 제한되어야 하는, 혹은 특정 활동에 참여하지 않는 항공기의 운항이 제한될 수 있는 공역이다. 특정한 특수사용공역은 공역의 다목적 이용에 제한을 가할 수 있다. 특수사용공역은 계기 차트에 표시된다. 여기에는 명칭 혹은 번호, 유효 고도, 기간 및 기상 조건, 관제 기관, 그리고 chart panel의 위치를 포함한다. 이러한 정보는 AeroNav Products en route charts의 마지막 panel에서 사용할 수 있다.

 

비행금지구역(prohibited area)은 항공기의 비행을 금지하도록 규정한 공역을 포함한다. 이러한 영역은 안전, 혹은 국가 복지와 관련된 기타 이유로 설정된다. 이 영역들은 Federal Register에 게재되며 항공 차트에 표시된다. 이 영역은 “P” 다음에 숫자로 표시된다(예를 들어, “P-123”).

 

비행제한구역(restricted area)은 비참여 항공기의 운영이 위험한 영역이다. 항공기의 비행이 완전히 금지된 것은 아니지만 제한을 받는다. 이러한 영역 내에서의 활동은 그 특성 때문에 제한되어야 한다. 만약 이러한 영역에서 활동할 경우 비참여 항공기의 운영에 제한이 부과될 수도 있다. 비행제한구역은 항공기에 대한 비정상적 위험 존재를 나타낸다(예를 들어 지상 포격, 공중 포격, 혹은 유도 미사일). IFR 항공기는 공역을 통과하도록 인가될 수 있으며 적절한 경로가 지정된다. controlling/using agency의 인가 없이 restricted area를 관통하는 것은 항공기와 탑승자에게 매우 위험할 수 있다. ATC는 항공기가 joint-use restricted airspace 내에 있는 경로를 통해 IFR clearance(여기에는 VFR-On-Top 포함)로 운항 중일 때 다음 절차를 적용한다:

 

1. 비행제한구역이 활성화되어있지 않고 FAA로부터 해제된 경우 ATC는 항공기로 하여금 비행제한구역 내에서 운영하도록 허가한다.

 

2. 비행제한구역이 활성화되어있고 FAA로부터 해제되지 않은 경우 ATC는 항공기로 하여금 비행제한구역을 회피하도록 보장하는 clearance를 발부한다.

 

비행제한구역은 “R” 다음에 숫자로 표시된다(예를 들어 “R-5701”). 이는 비행 중인 altitude, 혹은 FL에 대해 사용하기 적합한 en route chart에 표시된다.

 

warning area는 restricted area와 성질이 유사하다. 그러나 미국 정부는 영공 너머에 대한 단독 관할권을 가지지 않는다. warning area는 미국 해안으로부터 12NM 바깥에서 연장되는 공역으로 비참여 항공기에게 위험할 수 있는 활동을 포함한다. 이러한 영역의 목적은 비참여 조종사에게 잠재적 위험을 경고하는 것이다. warning area는 국내, 혹은 국제 수역의 상공에 위치할 수 있다. 공역은 “W” 다음에 숫자로 지정된다(예를 들어 “W-123”).

 

MOA(military operations area)는 IFR 항공기를 특정 군사 훈련 활동으로부터 분리하기 위해 설정된 공역이다. 해당 공역에는 수직 및 수평 한계가 규정된다. MOA가 사용중일 때 ATC가 IFR separation을 제공하는 경우 IFR 항공기가 MOA를 통과할 수 있다. 허나 그렇지 않은 경우에는 ATC가 IFR 항공기의 경로를 변경하거나 제한할 것이다. MOA는 sectional, VFR terminal area, 그리고 en route low altitude charts에 표시되며 번호가 지정되지 않는다(예를 들어 “Boardman MOA”).

 

Alert Area는 “A” 다음에 숫자로 표시된다(예를 들어 “A-123”). 이는 많은 양의 조종사 훈련, 혹은 특이한 유형의 항공 활동을 포함할 수 있는 영역을 비참여 조종사에게 알리기 위함이다. 조종사들은 alert area에서 주의를 기울여야 한다. alert area 내의 모든 활동은 규정에 따라 수행되어야 한다. 참여 항공기의 조종사들, 그리고 해당 영역을 통과하는 조종사들은 충돌 회피에 대한 동등한 책임을 가진다.

 

MTR(Military Training Routes)는 군사 항공기의 전술 비행 숙련도 유지를 위해 사용하는 경로이다. 이러한 경로는 일반적으로 10,000ft MSL 이하에서 250노트 이상의 속도로 운영하도록 설정된다. 일부 경로 구간들은 경로의 연속성을 위해 더 높은 고도에서 규정될 수 있다. 경로는 IFR(IR) 및 VFR(VR) 다음에 숫자로 표시된다. 1,500ft AGL 이상에 구간(segment)이 없는 MTR은 4개의 숫자로 식별된다(예를 들어 IR1206, VR1207). 1,500ft AGL 이상에 하나 이상의 구간을 가지는 MTR은 3개의 숫자로 식별된다(예를 들어 IR206, VR207). IFR low altitude en rotue chart는 1,500ft AGL 이상의 운영을 수용하는 모든 IR route와 VR route를 나타낸다. IR route는 기상 상황에 관계없이 IFR 하에 수행된다.

 

TFR(temporary flight restriction)은 공역의 항적이 특정 지역에서의 공중/지상 활동을 위험에 빠뜨릴 것이라 예상될 때 이루어진다. 예를 들어 산불, 화학적 사고, 홍수, 혹은 재난의 구호 활동으로 인해 TFR이 활성화될 수 있다. 이는 NOTAM(Notice to Airmen)에서 발부될 것이다.

 

NSA(National Security Area)는 지상 시설의 보안 및 안전의 강화가 요구되는 위치에 설정된다. 이는 수직 및 수평 수치를 규정한다. NSA에서의 비행은 14 CFR part 99에 따라 금지될 수 있다. 이는 NOTAM을 통해 배포될 것이다.

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※ 다음은 국토교통부에서 제공하는 특수사용공역이다.

※ 다음은 항공안전법 제 78조(공역 등의 지정)를 발췌한 내용이다(시행 2024.1.16).

 

① 국토교통부장관은 공역을 체계적이고 효율적으로 관리하기 위하여 필요하다고 인정할 때에는 비행정보구역을 다음 각 호의 공역으로 구분하여 지정ㆍ공고할 수 있다.

 

1. 관제공역: 항공교통의 안전을 위하여 항공기의 비행 순서ㆍ시기 및 방법 등에 관하여 제84조제1항에 따라 국토교통부장관 또는 항공교통업무증명을 받은 자의 지시를 받아야 할 필요가 있는 공역으로서 관제권 및 관제구를 포함하는 공역

2. 비관제공역: 관제공역 외의 공역으로서 항공기의 조종사에게 비행에 관한 조언ㆍ비행정보 등을 제공할 필요가 있는 공역

3. 통제공역: 항공교통의 안전을 위하여 항공기의 비행을 금지하거나 제한할 필요가 있는 공역

4. 주의공역: 항공기의 조종사가 비행 시 특별한 주의ㆍ경계ㆍ식별 등이 필요한 공역

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Federal Airways

 

IFR에 따라 운항하는 항공기에게 경로를 제공하는 주요 수단은 Federal Airways System이다. 각 Federal airway는 해당 항공로에 대해 지정된 하나의 NAVAID/waypoint/fix/intersection으로부터 다른 하나의 NAVAID/waypoint/fix/intersection으로 이어지는 중심선을 기반으로 한다. Federal airway는 중심선의 각 측면에 대해 4NM 평행한 경계선을 포함한다. 모든 계기 비행과 마찬가지로 course는 magnetic이고 거리는 NM이다. Federal airway의 바닥은 1,200ft AGL이다(단, 달리 명시된 경우 제외). Federal airway는 prohibited area를 포함하지 않는다.

 

Victor airway는 1,200ft AGL 이상 18,000ft MSL 미만의 공역을 포함한다. 항공로는 sectional chart, 그리고 IFR low altitude en route chart에 문자 “V”와 숫자로 지정된다(예를 들어 “V23”). 일반적으로 Victor airway는 북쪽/남쪽 방향일 경우 홀수, 그리고 동쪽/서쪽 방향일 경우 짝수로 주어진다. 구간에서 하나 이상의 항공로가 겹칠 경우 번호들이 연속적으로 나열된다(예를 들어 “V287-495-500”). [그림 1-2]

Jet route는 18,000ft MSL부터 FL 450까지의 A등급 공역에만 존재하며 high-altitude en route chart에 표시된다. 항공로 지정을 위해 문자 “J” 다음에 숫자가 표시된다(예를 들어 J12).

 

RNAV(Area navigation) route는 최근 몇 년 동안 low-altitude와 high-altitude에 모두 설정되어 왔다. 그리고 en route low와 high chart에 나타났다. high altitude RNAV route는 접두사 “Q”로 식별된다(단, 멕시코 만의 Q-route 제외). 그리고 low altitude RNAV route 접두사 “T”로 식별된다. NRAV route와 정보는 파란색으로 표시된다.

 

차트에 게재된 경로 외에도 random RNAV route를 비행할 수 있다(단, ATC에 의해 승인된 경우). random RNAV route는 RNAV 기능을 기반으로 하는 직선 경로이다. waypoint 사이의 직선 경로는 위도/경도 좌표, degree-distance fixes, 혹은 established routes/airways로부터의 offset으로 규정된다.

 

모든 random RNAV route에서는 ATC의 radar monitoring이 필요하다. 해당 경로는 radar environment에서만 승인될 수 있다. random RNAV route 인가 시 ATC는 레이더 모니터링을 제공할 수 있는 능력, 그리고 항적의 양 및 흐름과의 호환성을 고려한다. ATC의 radar monitoring이 제공되긴 하나 random RNAV route를 항행하는 것은 조종사의 책임이다.

 

Other Routing

 

preferred IFR route는 주요 terminal간에 설정된다. 이는 비행경로를 계획하게 해주고, 경로 변경을 최소화 해주며, Federal airways의 항적들을 질서 있게 관리하는데 도움을 준다. low 및 high altitude preferred route는 A/FD(Airport/Facility Directory)에 나열되어 있다. preferred route를 사용하려면 출항 및 입항 공항을 참조하라. 비행을 위한 경로가 존재하는 경우 항공로를 위한 설명들이 나열되어 있다.

 

TEC(Tower En Route Control)는 서로 중복된 approach control radar service를 사용함으로써 IFR clearance를 제공하는 ATC 시스템이다. TEC를 사용할 경우 조종사는 airport control tower에 의해 경로를 제공받는다. 몇 가지 장점은 간략화 된 제출 절차, 그리고 감소된 항적 분리 조건을 포함한다. TEC는 ATC의 업무량에 따라 달라진다. 그리고 절차는 지역에 따라 달라진다.

 

최신 버전의 AC(Adviosry Circular) 90-91, NRP(NorthAmerican Route Program)은 NAS 사용자로 하여금 NRP에 참여할 수 있는 안내를 제공한다. 미국과 캐나다 내에서 FL 290 이상을 운항하는 모든 항공편들은 NRP에 참여할 자격을 가진다. 이 주요 목적은 규정된 경로 이외의 최소 시간/비용 경로를 운영자가 계획할 수 있도록 하는 것이다. NRP 항공기는 출발지, 혹은 목적지로부터 200NM 반경 너머에서는 경로 제한(예를 들어 published preferred IFR routes)을 받지 않는다.