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Introduction

 

조종사는 본인의 비행 유형에 필요한 정신적, 그리고 신체적 기준을 숙지해야 한다. 이 장은 신체검사 증명서에 대한, 그리고 다양한 항공 의학적 요인들에 대한 정보를 제공한다.

Obtaining a Medical Certificate

 

조종사 자격증의 특권을 행사하기 위해선 유효한 신체검사 증명서가 필요하다. 항공기를 안전하게 운항할 수 없게 만드는 질병에 대하여 알고 있는 조종사는 승무원으로서 행동할 수 없다(14 CFR 61.53).

 

신체검사 증명서 발급을 위해선 항공전문의사(AME: aviation medical examiner)로부터 검사를 받아야 한다. 항공전문의사는 CAMI(Civil Aerospace Medical Institute)에서 지정하는 항공의학 관련 교육을 받는 의사이다. 신체검사 증명서에는 세 가지 등급이 있다. 필요한 신체검사 증명서 등급은 조종사가 수행할 비행의 종류에 따라 다르다.

 

private(혹은 recreational) pilot certificate의 경우 제 3종 신체검사 증명서가 필요하다. 40세 미만인 경우 이 증명서는 5년간 유효하다(40세 이상인 경우 2년). commercial pilot certificate의 경우 최소한 제 2종 신체검사 증명서를 필요로 한다. 이는 1년간 유효하다. airline transport pilots의 경우 제 1종 신체검사 증명서가 필요하다. 40세 미만인 경우 이 증명서는 1년간 유효하다(40세 이상인 경우 6개월).

 

상위 등급의 신체검사 증명서는 그 기준이 더 엄격하다. 상위 등급의 신체검사 증명서를 갖춘 조종사는 하위 등급의 자격 조건 또한 만족한다. 특정 신체검사 등급은 특정 조종사 자격증의 특권을 행사하는 경우에만 적용된다. 따라서 제 1종 신체검사 증명서로 commercial certificate의 특권을 행사하는 경우 1년간, 그리고 private(혹은 recreational) certificate의 특권을 행사하는 경우 5년간(혹은 40세 이상인 경우 2년간) 유효하다. 이는 제 2종 신체검사 증명서에도 동일하게 적용된다. 신체검사 증명서에 대한 기준은 14 CFR part 67에 포함되어 있다. 신체검사 증명서를 획득하기 위한 조건은 14 CFR part 61에서 확인할 수 있다.

 

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※ 다음은 항공안전법 시행규칙 별표 8 항공신체검사증명의 종류와 그 유효기간을 발췌한 내용이다(2024.3.13).

자격증명의 종류	항공신체검사증명의 종류	유효기간
		40세 미만		40세 이상 50세 미만	50세 이상
운송용 조종사 사업용 조종사(활공기 조종사는 제외한다) 부조종사	제1종	12개월. 다만, 다음 각 호의 사람은 6개월로 한다. 1. 항공운송사업에 종사하는 60세 이상인 사람 2. 항공기사용사업에 종사하는 60세 이상인 사람 3. 1명의 조종사로 승객을 수송하는 항공운송사업에 종사하는 40세 이상인 사람
항공기관사 항공사	제2종	12개월
자가용 조종사 사업용 활공기 조종사 조종연습생 경량항공기 조종사	제2종(경량항공기조종사의 경우에는 제2종 또는 자동차운전면허증)	60개월	24개월			12개월
항공교통관제사 항공교통관제연습생	제3종	48개월	24개월			12개월

 

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신체적 제한(예를 들어 시력 손상, 사지 장애, 혹은 청력 손상)이 있는 학생들은 비행을 배우는 동안 “student pilot”에만 유효한 신체검사 증명서를 발부받을 수 있다. 이러한 조종사는 항공기에 특별한 장비가 설치되도록 요구할 수 있다(예를 들어 하반신 마비를 가진 조종사의 경우 hand controls). 일부 장애는 신체검사 증명서에 제한을 가한다(예를 들어 청력 손상은 “라디오가 필요한 비행에는 유효하지 않음”이라는 제한을 가한다). 경험, 지식, 그리고 숙련가 충족되었으며 조종사가 항공기를 정상적인 안전 수준으로 조종할 수 있는 능력을 증명할 경우 “statement of demonstrated ability”(SODA)가 발부될 수 있다. 이는 신체적 장애가 악화되지 않는 한 유효하다. 이 주제에 대한 자세한 정보는 FSDO(Flight Standards District Office)에 문의하라.

 

14 CFR part 67은 “history or clinical diagnosis”에 의해 부적격으로 간주되는 15가지 의학적 상태를 명시한다. 이러한 조건들의 경우 진단 및 치료 여부에 관계없이 신체검사 증명서가 발부되지 않을 수 있다(단, 14 CFR part 67, section 67.401에서 설명하는 “Special Issuance Authorization”을 거친 경우 제외). special issuance는 FAA Federal Air Surgeon이 재량으로 발급하는 것이다. 이는 신체검사 증명서 기간 동안 조종사가 비행을 하여도 안전하다는 것을 증명하기 위한 특별 시험을 필요로 한다. 구체적인 부적격 조건들은 다음과 같다:

 

• 당뇨병

 

• 협심증

 

• 관상동맥심장병

 

• 심근경색

 

• 심장 판막 교체

 

• 영구 심장박동조율기

 

• 심장 교체

 

• 정신병

 

• 조울증

 

• 성격 장애

 

• 약물 의존(알코올 포함)

 

• 약물 남용

 

• 뇌전증

 

• 의식 장애

 

• 신경계 기능의 일시적 기능 상실

 

여기에는 필수 부적격 조건들만이 포함되어 있다. 이 외에도 규정의 General Medical Condition 부분에 해당하는 많은 질환들이 있다. 이들은 비록 규정에 명시되어 있지는 않지만 부적격으로 간주된다. 암, 신장 결석, 신경 및 신경근육 질환(파킨슨병과 다발성 경화증 포함), 특정 혈액 질환, 그리고 시간이 지남에 따라 진행될 수 있는 그 외 질환들의 경우 증명서가 발부되기 전에 FAA의 검토가 필요하다.

 

중요한 점은 일부 예외를 제외하고는 모든 부적격 질환들이 special issuance의 대상으로 고려될 수 있다는 것이다. 본인의 상태가 안정적이라는 의료 서류를 FAA에 제출할 수 있다면 Authorization을 발급받을 가능성이 높아진다.

 

Health and Physiological Factors Affecting Pilot Performance

 

많은 건강상 요인들과 생리학적 영향들이 비행과 연관될 수 있다. 일부는 경미한 반면 그 외의 요인들은 특별한 주의가 필요할 정도로 중요하다. 경우에 따라 생리학적 요인들이 비상 상황을 초래할 수 있다. 조종사가 알아야 할 중요한 의학적 요인들로는 저산소증, 과호흡, 중이 문제, 부비강 문제, 공간정위상실, 멀미, 일산화탄소 중독, 스트레스 및 피로, 탈수, 그리고 열사병이 포함된다. 이 외의 주제로는 알코올과 약물, 근심, 그리고 스쿠버 다이빙 후 혈액 속 과도한 질소가 포함된다.

 

Hypoxia

 

저산소증(hypoxia)은 “감소된 산소”, 혹은 “부족한 산소”를 의미한다. 저산소증과 관련하여 가장 고려해야 하는 것은 뇌의 산소 부족이다. 왜냐하면 뇌는 산소 부족에 특히 취약하기 때문이다. 비행 도중 정신적 기능이 감소하는 것은 생명을 위협하는 실수로 이어질 수 있다. 저산소증은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다: 산소 공급이 불충분함, 산소 전달이 불충분함, 혹은 신체 조직이 산소를 사용할 수 없음. 저산소증의 유형은 그 원인에 따라 결정된다:

 

• Hypoxic Hypoxia

 

• Hypemic hypoxia

 

• Stagnant hypoxia

 

• Histotoxic hypoxia

 

Hypoxic Hypoxia

 

저산소성 저산소증은 몸 전체가 이용할 수 있는 산소가 부족한 경우 발생한다. 고고도에서의 산소 분압 감소가 바로 그 예이다. 대기 중의 산소 비율은 일정하다. 허나 대기압이 감소함에 따라 산소의 분압이 비례적으로 감소한다. 항공기가 상승하여도 대기 중 각 기체의 비율은 동일하게 유지된다. 허나 호흡계통의 막 사이를 통과하는데 필요한 분자 수들은 적어진다. 이러한 산소 분자 수의 감소는 저산소성 저산소증으로 이어질 수 있다.

 

Dangers of Transporting Dry Ice

 

승화란 물질이 액체 상태를 통과하지 않고 고체에서 기체로 전환되는 과정이다. 드라이아이스는 대량의 이산화탄소 기체로 승화되는데, 이는 이산화탄소 중독을 통해 저산소증을 유발할 수 있다. 사례 연구에 따르면 조종실이나 비행기와 같은 좁고 밀폐된 공간에서 드라이아이스를 운반할 때 질병과 사망이 발생할 수 있는 것으로 나타났다. 고농의 이산화탄소 기체에 노출되면 호흡 증가, 심박 급속증, 심장 부정맥, 그리고 의식불명으로 이어질 수 있다. 10% 이상의 이산화탄소 기체에 노출되면 경련, 혼수, 및/혹은 사망으로 이어질 수 있다.

 

또한 드라이아이스가 빠르게 승화되는 경향은 급속하게 가압될 수 있음을 의미한다. 이러한 이유로 드라이아이스는 절대 밀폐용기에 보관되어서는 안 된다. 이산화탄소 기체를 내보내 가압을 피할 수 있도록 충분한 환기가 가능한 외부 운송 용기나 저장 용기에 드라이아이스가 보관되어야 한다. 밀폐용기에 드라이아이스를 밀봉하면 용기가 폭발하여 심각한 신체적 부상, 혹은 사망이 발생할 수 있다.

 

Hypemic Hypoxia

 

빈혈성 저산소증(hypemic hypoxia)은 혈액이 충분한 양의 산소를 신체 세포들에 운반할 수 없을 때 발생한다. hypemic은 “피가 부족하다”는 의미이다. 이러한 유형의 저산소증은 흡입 산소가 부족한 것이 아닌 혈액 속 산소 부족으로 인한 것이다. 이는 혈액량 감소(심한 출혈로 인한)로 인해 발생하거나, 혹은 특정 혈액 질환(예를 들어 빈혈)으로 발생할 수 있다. 빈혈성 저산소증은 보통 헤모글로빈이 화학적으로 산소 분자를 결합할 수 없을 때 발생한다. 가장 흔한 형태의 빈혈성 저산소증은 일산화탄소 중독이다. 이는 뒷부분에 자세히 설명되어 있다. 또한 빈혈성 저산소증은 헌혈로 인한 혈액 손실로도 발생할 수 있다. 헌혈 후 혈액량이 정상으로 돌아오는데 몇 주가 걸릴 수도 있다. 지상에서는 혈액 손실의 영향이 미미하나 공중에서는 위험하다.

 

Stagnant Hypoxia

 

stagnant는 “흐르지 않다”는 의미이다. 정체성 저산소증(stagnant hypoxia), 혹은 허혈은 산소가 풍부한 혈액이 어떤 이유에서인지 폐 내에서 다른 조직으로 움직이지 않을 때 발생한다. 혈액 흐름이 의도치 않게 차단되어 팔이나 다리가 저리는 것은 정체성 저산소증의 한 형태이다. 또한 이러한 유형의 저산소증은 쇼크, 심장이 혈액을 효과적으로 공급하지 못함, 혹은 동맥 수축으로 인해 발생할 수 있다. 비행 도중 정체성 저산소증은 과도한 중력 가속도와 함께 발생할 수 있다. 차가운 온도 또한 혈액 순환을 감소시켜 사지로 공급되는 혈액을 감소시킬 수 있다.

 

Histotoxic Hypoxia

 

세포가 산소를 효과적으로 사용할 수 없는 것을 조직독성 저산소증(histotoxic hypoxia)이라 정의한다. “histo”는 조직이나 세포를 의미하며 “toxic”은 독성을 의미한다. 이 경우 충분한 산소가 세포들로 운반되고 있으나 세포들이 산소를 사용할 수 없다. 이러한 세포 호흡 장애는 알코올이나 기타 약물에 의해 발생할 수 있다. 연구에 따르면 알코올 1온스를 마시는 것은 2,000ft의 physiological altitude와 동일하다.

 

Symptoms of Hypoxia

 

고고도 비행은 조종사를 저산소증의 위험에 빠뜨릴 수 있다. 산소 부족은 뇌와 그 외의 중요 기관들을 손상시킨다. 저산소증의 첫 증상은 행복감, 그리고 근심 걱정 없는 느낌을 포함할 수 있다. 산소 부족이 증가하면서 사지의 반응성이 떨어지고 비행 조정력이 떨어진다. 저산소증의 증상은 개인마다 다르지만 일반적인 증상은 다음과 같다:

 

• 청색증(손톱과 입술이 파래짐)

 

• 두통

 

• 자극에 대한 반응이 감소하며 반응 시간이 증가

 

• 판단력 손상

 

• 행복감

 

• 시각 장애

 

• 졸림

 

• 어지러움

 

• 손가락과 발가락이 얼얼함

 

• 마비

 

저산소증이 심해지면 시야가 좁아지기 시작하여 계기 해석이 어려워질 수 있다. 이러한 증상들에도 불구하고 조종사는 저산소증의 영향으로 인해 모든 것이 정상 상태라고 속을 수 있다.

 

Treatment of Hypoxia

 

저산소증의 치료법으로는 낮은 고도를 비행하는 것 및/혹은 보조 산소를 사용하는 것이 있다. 모든 조종사들은 신체적 내성이나 적응력에 관계없이 산소 부족의 영향을 받기 쉽다. 고고도 비행 시 저산소증의 영향을 방지하기 위해 산소를 사용하는 것이 무엇보다 중요하다. “유효의식시간(time of useful consciousness)”이란 특정 고도에서 보조 산소가 없을 때 이성적인 결정을 내리고 이를 실행할 수 있는 최대 시간을 의미한다. 고도가 10,000ft 이상으로 증가하면 저산소증의 증상이 심해지고 유효의식시간이 급격히 감소한다. [그림 17-1] 저산소증의 증상은 개인마다 다를 수 있다. 따라서 altitude chamber “flight”를 통해 저산소증의 영향을 경험 및 확인함으로써 저산소증을 인지하는 능력이 크게 향상될 수 있다. FAA는 FAA CAMI와 많은 군사 시설에서 실시되는 항공 생리학 훈련을 통해 이 기회를 제공한다. altitude chamber와 vertigo demonstrations에 대한 생리학 훈련 과정 정보는 FAA 웹사이트를 참조한다.

Hyperventilation

 

과호흡(hyperventilation)은 과도한 호흡 속도로 인해 혈액에서 이산화탄소가 비정상적으로 손실되는 것이다. 이 상태는 일반적으로 알려진 것보다 더 자주 발생한다. 과호흡이 조종사를 완전히 무력하게 만드는 경우는 거의 없으나 불안 증상을 발생시킨다. 이때 호흡률의 증가, 그리고 불안은 문제를 더욱 악화시킨다. 호흡 조절을 되찾기 위한 호흡 계통의 메커니즘으로 인해 과호흡이 인사불성으로 이어질 수도 있다.

 

뜻밖의 긴장 상황을 마주한 조종사는 무의식적으로 호흡률을 증가시킬 수 있다. 고고도를 비행하는 경우 산소의 유무와 관계없이 조종사는 더 빠르게 호흡하는 경향이 있을 수 있으며 이는 종종 과호흡으로 이어진다.

 

과호흡 증상들의 대부분이 저산소증과 비슷하므로 올바른 상태를 진단 및 치료하는 것이 중요하다. 보조 산소를 사용하는 경우 증상이 저산소증과 관련이 없는지를 확인하기 위해 장비와 flow rate를 확인한다. 과호흡의 일반적인 증상은 다음과 같다:

 

• 시각장애

 

• 무의식

 

• 어지러움

 

• 얼얼한 느낌

 

• 뜨겁고 차가운 느낌

 

• 근육경련

 

과호흡을 치료하기 위해선 신체 내 이산화탄소 수치를 적절한 수준으로 회복시켜야 한다. 정상적으로 호흡하는 것은 과호흡에 대한 최고의 예방책이자 치료법이다. 호흡률을 늦추는 것 외에도 종이봉투로 숨을 쉬는 것, 혹은 큰 소리로 말하는 것이 과호흡을 극복하는데 도움이 된다. 호흡률이 정상으로 되돌아오면 과호흡이 금방 회복된다.

 

Middle Ear and Sinus Problems

 

상승 및 하강 도중 다양한 체강(body cavity)에 존재하였던 자유 기체가 신체 외부의 기압과 신체 내부의 기압 차이로 인해 팽창한다. 팽창 기체의 방출이 방해되면 체강 내에 압력이 쌓여서 통증이 발생한다. 갇혀있는 기체의 팽창은 귀 통증, 부비동 통증, 그리고 일시적 청력 저하를 유발한다.

 

중이(middle ear)는 두개골의 뼈 안에 위치한 작은 구멍이다. 중이는 고막(eardrum)에 의해 외이도(external ear canal)로부터 차단된다. 보통 중이와 바깥 사이의 압력 차이는 유스타키오관(eustachian tube)이라 불리는 관을 통해 균등해진다. 이 관은 보통 닫혀있다. 허나 씹거나, 하품을 하거나, 혹은 삼키는 도중 압력을 균등하게 만들기 위해 관이 열린다. 외부 압력과 중이 압력 사이에 약간이 차이만 있어도 불편함이 생성될 수 있다. [그림 17-2]

상승 도중 중이의 공기압이 외이도의 공기압을 초과하여 고막이 바깥으로 돌출될 수 있다. 조종사는 “먹먹함”과 “또렷함”을 번갈아서 경험할 때 이러한 압력 변화를 인지한다. 하강 도중에는 이와 상반되는 상황이 발생한다. 외이도의 공기압이 증가하는 반면 중이는 고고도의 낮은 공기압 상태에 있다. 이로 인해 외부 압력이 더 높아져 고막이 안쪽으로 돌출된다.

 

이러한 상태는 완화되기 더 어려울 수 있다. 왜냐하면 부분 진공은 유스타키오관의 벽을 수축시키는 경향이 있기 때문이다. 청력의 일시적 감소를 유발하기도 하는 이 상태를 치료하기 위해서는 콧구멍을 두 손가락으로 집고, 입을 닫고, 입과 코로 숨을 부드럽게 내쉰다.

 

이 절차는 유스타키오관을 통해 중이로 공기를 유입시킨다. 만약 조종사가 감기, 이염(ear infection), 혹은 인후통을 가지고 있다면 귀의 압력을 균등하게 만드는 것이 불가능할 수 있다. 이러한 상태에서의 비행은 고막을 손상시킬 뿐만 아니라 극도로 고통스러울 수 있다. 약간의 충혈이 있다면 nose drops나 nasal sprays가 고통을 줄여줄 수 있다. 약물을 사용하기 전에 해당 약물이 비행에 영향을 미치지 않는지를 확인하기 위해 AME와 상당한다.

 

부비동(sinus) 내 기압은 부비동과 비강을 연결하는 작은 구멍들을 통해 조종실 압력과 같아진다. 상기도 감염(예를 들어 감기나 부비동염)이나 코 알레르기 질환은 이 구멍들 주위에 충혈을 발생시켜 기압 균등화를 늦출 수 있다. 부비동과 조종실 사이의 압력 차이가 증가하는 동안 충혈이 구멍을 막을 수 있다. 이러한 sinus block은 하강 도중 자주 발생한다. 느린 하강률은 이와 관련된 통증을 감소시킬 수 있다. sinus block은 전두동(frontal sinuses. 각 눈썹 위에 위치)에서, 혹은 상악동(maxillary sinus. 각 볼 위에 위치)에서 발생할 수 있다. 이는 보통 부비동 부위에 극심한 통증을 유발한다. 또한 maxillary sinus block은 윗니를 아프게 할 수 있다. 피 묻은 점액이 비강으로부터 배출될 수도 있다.

 

상기도 감염이나 코 알레르기 질환을 겪는 상태에서는 비행을 수행하지 않음으로서 sinus block을 피할 수 있다. 부비동 주위 출혈을 줄이기 위해 decongestant spray나 decongestant drop을 사용하는 것은 보통 충분한 보호를 제공하지 못한다. oral decongestants는 조종사의 능률을 손상시킬 수 있다는 부작용을 가지고 있다. 착륙 후 sinus block이 사라지지 않는다면 의사와 상의해야 한다.

 

Spatial Disorientation and Illusions

 

공간정위상실(spatial disorientation)은 지구에 대한 비행기의 위치, 자세, 혹은 움직임을 판단하지 못하는 것을 의미한다. 신체는 지구에 대한 방향정위 및 움직임을 확인하기 위해 세 가지 시스템을 사용한다.

 

• 전정계(Vestibular system) - 내이에 있는 장기. 이는 균형을 잡는 방법으로 자세를 감지한다.

 

• 체성감각계(Somatosensory system) - 피부, 근육, 그리고 관절의 신경. 체성감각계에는 청각 또한 포함된다. 이는 중력, 감각, 그리고 소리를 기반으로 자세를 감지한다.

 

• 시각계(Visual system) - 눈. 이는 보이는 것을 기반으로 자세를 감지한다.

 

이 모든 정보들은 뇌에서 모인다. 대부분의 경우 세 가지 정보들이 일치하여 신체가 어디서 어떻게 움직이고 있는지를 명확하게 파악할 수 있다. 허나 비행 도중에는 이러한 시스템들이 서로 상충하는 정보들을 뇌에 전달할 수 있으며 이는 공간정위상실로 이어질 수 있다. VMC(visual meteorological conditions) 도중에는 눈이 주된 방향정위 원천이다. 눈은 일반적으로 다른 감각계들로부터 전달된 잘못된 감각들을 압도한다. 이러한 시각적 단서들이 사라질 경우 조종사는 잘못된 감각으로 인해 빠르게 방향감각을 잃을 수 있다.

 

조종사는 내이의 전정계를 통해 움직임을 감지하고 주변 환경에 대한 방향정위를 결정할 수 있다. 내이에는 세 개의 반고리관(semicircular canals)들이 서로 직각으로 놓여 있다. [그림 17-3] 각 관들은 액체로 가득 차 있다. 그리고 미세한 털들로 가득한 부분을 가지고 있다. 내이의 가속은 이 털들을 굴절시켜 신경자극을 발생시키고 뇌로 메시지를 전달한다. 전정 신경(vestibular nerve)은 움직임을 판독하기 위해 난원낭, 구형낭, 그리고 반고리관의 자극을 뇌로 전달한다.

체성감각계는 피부, 관절, 그리고 근육에서 발생한 신호들을 뇌로 전달한다. 이 신호들은 지구의 중력과 관련하여 판독된다. 이러한 신호들이 자세를 결정한다. 각 움직임으로부터의 입력들은 지속적으로 몸의 자세를 뇌로 업데이트 한다. “육감과 경험에 의한” 비행은 주로 이러한 신호들을 의존한다. 이것이 시각적 단서, 그리고 전정적 단서와 함께 사용될 경우 이러한 감각들은 상당히 신뢰될 수 있다. 허나 신체는 중력으로 인한 가속도와 항공기 기동으로 인한 가속도를 구별할 수 없다. 이는 항공기의 방향정위 및 움직임에 대한 잘못된 느낌과 감각적 착각을 유발할 수 있다.

 

저시정, 혹은 야간에 수평선이 보이지 않는 경우 비행을 피해야 한다(단, 많은 시간의 계기 비행 훈련을 받은 경우 제외). 조종사는 계기를 전적으로 의존하는 훈련을 통해 방향감각을 상실하는 착각을 줄일 수 있다.

 

Vestibular Illusions

 

The Leans

 

leans는 비행 도중 경험하는 가장 흔한 착각이다. 이는 조종사가 눈치 채지 못한 점진적 선회 이후 갑작스럽게 수평비행으로 되돌아갈 때 발생한다. 조종사는 이러한 점진적 선회를 모른는 이유는 반고리관이 초당 2도 이하의 회전 가속도를 감지하지 못하기 때문이다. [그림 17-4] 이러한 선회 후 날개를 수평으로 만드는 것은 항공기가 반대 방향으로 기울어진 착각을 만들어낼 수 있다. 이러한 착각에 반응하여 조종사는 올바른 수직 자세로 되돌아가기 위해 기존의 선회 방향으로 선회할 수 있다.

Coriolis Illusion

 

반고리관 내 유체가 반고리관과 같은 속도로 움직일 수 있을 정도로 오랫동안 선회를 수행한 경우 “coriolis illusion”이 발생한다. 이때 머리를 움직이면(예를 들어 조종실의 다른 부분을 바라보는 것) 유체가 이동하여 완전히 다른 축에서 선회하는(혹은 가속하는) 착각이 발생할 수 있다. 이는 조종사로 하여금 항공기가 기동을 하고 있다 생각하게 만든다. 방향감각을 잃은 조종사는 본인이 인지한 자세를 수정하기 위해 항공기를 위험한 자세로 기동할 수 있다.

 

이러한 이유로 조종사는 머리의 움직임을 최소화하는 cross-check을 개발해야 한다. 조종실에서 차트나 그 외의 물건들을 가져올 때 주의해야 한다. 만약 무언가를 떨어트렸다면 머리 움직임을 최소로 하여 물건을 줍되 coriolis illusion을 조심하라.

 

Graveyard Spiral

 

오랫동안 선회를 수행하는 조종사는 선회를 수행하지 않는 착각을 경험할 수 있다. 이후 수평 비행으로 회복 도중 조종사는 반대 방향으로 선회하는 감각을 경험할 것이다. 방향감각을 상실한 조종사는 항공기를 기존의 선회 방향으로 선회시킨다. 항공기는 선회 도중 하강하려는 경향이 있기 때문에 조종사는 고도 손실을 확인할 수 있다(단, 조종사가 양력 손실을 보상한 경우 제외). 선회에 대한 감각이 없으므로 항공기가 수평 하강을 수행하는 착각이 발생한다. 조종사는 하강을 멈추기 위해 조종간을 당길 수 있다. 이는 spiral을 좁히고 고도 손실을 증가시킨다. 이러한 착각을 “graveyard spiral”이라 부른다. [그림 17-5] 이는 loss of control로 이어질 수 있다.

Somatogravic Illusion

 

급격한 가속(예를 들어 이륙)은 머리를 뒤로 기울이는 것과 같은 방식으로 이석 기관을 자극한다. 이는 nose-up attitude가 이루어진 듯한 “somatogravic illusion”을 유발할 수 있다(특히 시각 참조물이 열악한 상황인 경우). 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 nose-low attitude로 밀어 넣을 수 있다. throttle(s)의 급격한 감소로 인한 빠른 감속은 반대의 영향을 미칠 수 있다. 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 nose-up attitude로 당길 수 있다.

 

Inversion Illusion

 

상승 도중 갑자기 직진수평비행으로 변화할 경우 뒤로 넘어가는 착각이 발생할 정도로 이석 기관이 자극될 수 있다. 이를 “inversion illusion”이라 부른다. 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 nose-low attitude로 밀어 넣을 수 있다.

 

Elevator Illusion

 

위로 향하는 갑작스러운 가속(예를 들어 updraft)은 이석 기관을 자극하여 상승 중인 착각을 일으킬 수 있다. 이를 “elevator illusion”이라 부른다. 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 nose-low attitude로 밀어 넣을 수 있다. 아래로 향하는 갑작스러운 가속(예를 들어 downdraft)은 반대의 영향을 미칠 수 있다. 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 nose-up attitude로 당길 수 있다.

 

Visual Illusions

 

시각적 착각은 특히나 위험하다. 왜냐하면 조종사들은 정확한 정보를 위해 눈을 의존하기 때문이다. 공간정위상실로 이어지는 두 가지 착각으로 false horizon과 autokinesis가 있다. 이들은 시각 시스템에만 영향을 미친다.

 

False Horizon

 

경사진 구름, 흐릿한 수평선, 오로라, 별과 지상의 빛들이 펼쳐진 어두운 광경, 그리고 지상 불빛의 특정 기하학적 패턴은 부정확한 시각 정보나 “false horizon”을 제공할 수 있다. 이로 인해 방향감각을 잃은 조종사는 항공기를 위험한 자세로 만들 수 있다.

 

Autokinesis

 

어둠 속 정지된 빛을 장시간 동안 바라보면 이 빛이 움직이는 것처럼 보일 수 있다. 그 결과 조종사는 이 움직이는 빛에 항공기를 정렬하려 시도할 수 있다. 이는 항공기에 대한 통제력을 상실하게 만들 수 있다. 이러한 착각을 “autokinesis”라 부른다.

 

Postural Considerations

 

자세 시스템은 피부, 관절, 그리고 근육에서 발생한 신호들을 뇌로 전달한다. 이 신호들은 지구의 중력과 관련하여 판독된다. 이러한 신호들이 자세를 결정한다. 각 움직임으로부터의 입력들은 지속적으로 몸의 자세를 뇌로 업데이트 한다. “육감과 경험에 의한” 비행은 주로 이러한 신호들을 의존한다. 이것이 시각적 단서, 그리고 전정적 단서와 함께 사용될 경우 이러한 감각들은 상당히 신뢰될 수 있다. 허나 특정 비행 상황에서 몸에 작용하는 힘들로 인해 많은 잘못된 감각들이 발생할 수 있다. [그림 17-6] 이러한 상황으로는 uncoordinated turns, 상승 선회, 그리고 난기류를 포함한다.

Demonstration of Spatial Disorientation

 

조종사가 공간정위상실을 실험하기 위해 수행할 수 있는 많은 기동들이 있다. 각 기동은 보통 특정 착각을 발생시킨다. 허나 기동 도중 발생한 모든 잘못된 감각들은 방향감각 상실을 효과적으로 보여준다. 따라서 설령 이러한 기동 도중 아무런 감각을 느끼지 못하였다 하더라도 bank나 roll을 감지하지 못하였다는 점에서 여전히 효과적이다.

 

이러한 기동들을 시연하는 데에는 몇 가지 목적이 있다.

 

1. 인간은 공간정위상실에 빠지기 쉽다는 점을 가르친다.

 

2. 신체감각을 기반으로 하는 항공기 자세 판단이 종종 잘못됨을 보여준다.

 

3. 항공기 움직임, 머리 움직임, 그리고 이로 인한 방향감각 상실 사이의 관계를 이해함으로써 방향감각 상실을 줄이는데 도움을 제공한다.

 

4. 항공기의 진짜 자세를 평가하는데 있어 비행계기를 의존하도록 돕는다.

 

조종사는 낮은 고도에서, 혹은 교관이나 safety pilot이 없는 상태에서 이러한 기동을 수행해서는 안 된다.

 

Climbing While Accelerating

 

조종사가 눈을 감은 상태에서 교관은 접근 속도로 직진수평비행을 몇 초간 유지한다. 그런 다음 직진수평비행을 유지하면서 가속을 시작한다. 이 기동 도중 조종사는 시각 참조물이 없으므로 상승하고 있다는 착각을 경험한다.

 

Climbing While Turning

 

조종사가 눈을 감은 상태에서 교관은 직진수평비행을 유지한다. 그런 다음 가급적 천천히 1.5G의 선회(대략 50도 bank)로 진입하여 90도를 이동한다. 선회 도중 조종사는 시각 참조물이 없으므로, 그리고 약간의 +G를 느끼므로 상승하고 있다는 착각을 경험한다. 상승을 감지한 조종사는 즉시 눈을 뜬 다음 이러한 기동이 상승과 동일한 감각을 생성하는 것을 확인해야 한다.

 

Diving While Turning

 

이전 절차에서 선회로부터의 회복이 대략 절반 정도 완료되기 전까지 조종사가 눈을 감고 있을 경우 하강하고 있다는 착각을 경험한다.

 

Tilting to Right or Left

 

조종사가 눈을 감은 상태에서 교관은 직진수평비행을 유지한다. 그런 다음 날개 수평 상태에서 좌측으로 skid를 만든다. 이는 몸이 오른쪽으로 기울어진 착각을 만들어낸다.

 

Reversal of Motion

 

이 착각은 세 가지 운동 평면에서 모두 검증될 수 있다. 조종사가 눈을 감은 상태에서 교관은 직진수평비행을 유지한다. 그런 다음 heading과 pitch를 유지한 상태에서 항공기를 약 45도 bank attitude로 선회한다. 이는 반대 방향으로 기울어진 착각을 불러일으킨다.

 

Diving or Rolling Beyond the Vertical Plane

 

이 기동은 극심한 방향감각 상실을 초래할 수 있다. 직진비행도중 조종사는 올바르게 앉은 자세에서 눈을 감거나, 혹은 바닥을 바라보어야 한다. 그런 다음 교관은 30 ~ 40도의 bank로 roll을 시작한다. 이 과정 도중 조종사는 머리를 앞으로 젖히고, 오른쪽이나 왼쪽을 바라보고, 원래의 꼿꼿한 머리 자세로 되돌아간다. 교관은 조종사가 머리를 꼿꼿이 세울 때 roll이 종료될 수 있도록 기동을 조절해야 한다. 보통 이 기동에 의해 극심한 방향감각 상실이 발생한다. 조종사는 roll 방향으로 하강하는 감각을 경험한다.

 

이 기동들을 설명하는데 있어 교관이 비행을 수행한다. 허나 조종사가 비행을 수행하도록 하는 것 또한 매우 효과적인 시연이 될 수 있다. 조종사는 눈을 감은 다음 머리를 한쪽으로 기울여야 한다. 교관은 조종사에게 어떤 조종 입력을 수행해야 하는지 알려준다. 그런 다음 조종사는 눈을 감은 상태에서, 그리고 머리가 기울어진 상태에서 정확한 자세나 조종간 입력을 설정하려 시도한다. 비록 조종사는 실제 자세에 대해서는 전혀 알지 못하지만 감각에 반응할 것이다. 잠시 후 조종사는 방향감각을 상실하며 교관은 눈을 뜨고 회복을 수행하라 말한다. 이러한 연습은 조종사가 비행을 수행하는 동안 방향감각을 상실하는 경험을 하게 되는 것이다.

 

Coping with Spatial Disorientation

 

조종사들은 착각으로 인한 위험을 방지하기 위해 다음을 수행할 수 있다:

 

1. 이러한 착각들의 원인을 이해하고 이를 계속 경계한다. 공간정위상실 착각을 경험할 수 있는 장치(예를 들어 Barany chair, Vertigon, 혹은 Virtual Reality Spatial Disorientation Demonstrator)를 통해 기회를 갖는다.

 

2. 항상 비행 전 기상 브리핑을 확인해야 한다.

 

3. marginal visibility(3마일 미만)를 비행하기 전에, 혹은 수평선이 모호한 곳(예를 들어 야간에서의 수면 상공)을 비행하기 전에는 훈련을 받아야 하며 계기를 참조하여 비행기를 조종하는 숙련도를 유지해야 한다.

 

4. 비행계기의 사용에 능숙하지 않는 한 악기상 조건을 향하여, 혹은 황혼이나 어둠을 향하여 계속 비행하지 않는다. 야간 비행을 계획하는 경우 night-flight currency가 유지되어야 한다.

 

5. 외부 시각 참조물을 사용하는 경우 해당 지점은 지구상에 고정된 지점이어야 한다.

 

6. 머리를 갑자기 움직이지 않는다(특히 이륙, 선회, 그리고 착륙 접근 도중).

 

7. 저시정 비행을 위해 신체가 준비되어있어야 한다. 충분한 휴식과 적절한 식단이 필요하다. 야간에 비행하는 경우에는 암순응을 수행한다.질병, 약물, 알코올, 피로, 수면 부족, 그리고 가벼운 저산소증은 공간정위상실의 가능성을 증가시킬 수 있음을 기억하라.

 

8. 가장 중요한 것은 계기의 사용에 능숙해지고 이것들을 의존하는 것이다. 계기를 믿고 감각들을 무시한다.

 

instrument flight conditions 도중 착각으로 이어지는 감각들은 조종사가 경험하는 일반적인 인식들이다. 이러한 감각들을 완전히 방지할 수는 없다. 허나 훈련과 인식을 통해 조종사는 계기만을 의존함으로써 이러한 감각들을 무시할 수 있다. 계기 비행에 능숙해지면 조종사는 이러한 착각들과 그 영향을 덜 받게 된다.

 

Optical Illusions

 

감각들 중 시각이 안전한 비행을 위해 가장 중요하다. 허나 다양한 지형 특징, 그리고 대기 조건들은 착각을 만들 수 있다. 이러한 착각들은 주로 착륙과 관련되어 있다. 계기 접근의 마지막 부분에서 조종사는 착륙을 위해 계기로부터 외부 시각 참조물로 전환을 해야 한다. 따라서 이러한 착각과 관련된 문제들을 인지하고 적절한 수정 조치를 취해야 한다. 착륙 실수로 이어지는 주요 착각들은 다음과 같다.

 

Runway Width Illusion

 

좁은 활주로는 항공기가 실제보다 높아 보이는 착각을 불러일으킬 수 있다. [그림 17-7] 이러한 착각을 인지하지 못한 조종사는 낮은 접근을 수행한다. 이는 접근 경로를 따라 놓인 물체들과 충돌할, 혹은 짧게 착륙할 위험을 내포한다. 넓은 활주로는 이와 반대의 영향을 미칠 수 있다. 조종사는 높은 고도에서 수평을 잡아 hard landing을 수행할, 혹은 활주로를 overhoot할 위험을 내포한다.

Runway and Terrain Slopes Illusion

 

위로 경사진 활주로나 위로 경사진 지형(혹은 둘 다)은 항공기가 실제보다 높아 보이는 착각을 불러일으킬 수 있다. [그림 17-7] 이러한 착각을 인지하지 못한 조종사는 낮은 접근을 수행한다. 아래로 경사진 활주로나 아래로 경사진 지형은 이와 반대의 영향을 미칠 수 있다.

 

Featureless Terrain Illusion

 

주위에 지상 특징들이 없는 경우(예를 들어 overwater approach, 어두운 지역 상공, 혹은 눈 덮인 지형) 항공기가 실제보다 높아 보이는 착각을 불러일으킬 수 있다. “black hold approach”라 불리는 이 착각은 조종사로 하여금 낮은 접근을 수행하게 만든다.

 

Water Refraction

 

앞유리에 비는 높아 보이는 착각을 불러일으킬 수 있다. 이는 수평선이 실제보다 낮아 보이기 때문이다. 이로 인해 조종사는 낮은 접근을 수행할 수 있다.

 

Haze

 

연무는 활주로로부터 더 멀어 보이는, 그리고 더 높아 보이는 착각을 일으킬 수 있다. 그 결과 조종사는 낮은 접근을 수행하는 경향이 있다. 극도로 맑은 날씨에서는 이와 반대로 실제보다 더 가까워 보이는 착각을 일으킬 수 있다. 그 결과 조종사가 높은 접근을 수행하여 overshoot, 혹은 go around로 이어질 수 있다. 앞유리의 물 입자로 인한 빛의 확산은 깊이 판단에 악영향을 미칠 수 있다. 착륙 도중 높이 판단을 위해 사용되는 등화와 지형 특징들이 덜 효과적이게 된다.

 

Fog

 

안개 속으로 비행하는 것은 pitching up 하는 착각을 불러일으킬 수 있다. 이 착각을 인지하지 못한 조종사는 가파른 접근을 수행하는 경향이 있다.

 

Ground Lighting Illusions

 

직선 경로(예를 들어 도로)를 따라 놓인 조명들, 혹은 움직이는 기차의 조명들은 활주로 및 접근 등화로 오인될 수 있다. 밝은 활주로 및 접근 등화 시스템은 활주로가 가까워 보이는 착각을 불러일으킬 수 있다(특히 주변을 비추는 조명이 거의 없는 경우). 이러한 착각을 인지하지 못한 조종사는 높은 접근을 수행하는 경향이 있다.

 

How to Prevent Landing Errors Due to Optical Illusions

 

이러한 착각, 그리고 이로 인한 위험 가능성을 방지하기 위해 조종사는 다음을 수행할 수 있다:

 

1. 낯선 공항으로 접근하는 동안 시각적 착각의 가능성을 예상한다(특히 야간, 혹은 악기상 조건인 경우). 활주로 경사, 지형, 그리고 등화에 대한 정보는 airport diagrams와 Chart Supplement U.S.를 참조한다.

 

2. 고도계를 자주 참조한다(특히 접근 도중).

 

3. 가능하다면 착륙 전에 공중에서 공항을 육안 확인한다.

 

4. VASI(Visual Approach Slope Indicator), PAPI(Precision Approach Path Indicator), 혹은 electronic glideslope을 사용한다.

 

5. 비정밀 계기 접근 절차 차트에 표시된 VDP(visual descent point)를 활용한다.

 

6. 비상상황이나 그 외의 행동이 정상 절차를 방해할 경우 접근 사고에 연루될 가능성이 높아진다는 것을 인지해야 한다.

 

7. 최적의 착륙 절차 숙련도를 유지한다.

 

비행 도중 조종사는 다양한 시각적 착각을 경험할 수 있다. 착각은 치명적인 항공 사고의 원인으로 인용되는 가장 일반적인 요인들 중 하나이다.

 

경사진 구름, 흐릿한 수평선, 별과 지상의 빛들이 펼쳐진 어두운 광경, 그리고 지상 조명들의 특정 기하학적 패턴은 실제 수평선과 정렬되지 않은 착각을 생성할 수 있다. 착륙 도중 마주하는 다양한 지형 특징과 대기 조건은 잘못된 접근 경로에 놓인 착각을 생성할 수 있다. 접근 도중 이러한 착각들을 예상하고, 착륙 전에 공항을 살펴보고, electronic glideslope이나 VASI를 사용하고, 착륙 절차에 대한 숙련도를 유지함으로써 착륙 실수를 방지할 수 있다.

 

Motion Sickness

 

멀미(motion sickness, 혹은 airsickness)는 뇌가 신체 상태에 대해 상충되는 메시지를 수신함으로써 발생한다. 조종사는 초기 비행 기간 도중 멀미를 경험할 수 있다. 허나 이는 일반적으로 몇 차례의 비행 후 사라진다. 비행의 초기 훈련 단계에서 겪을 수 있는 불안과 스트레스는 멀미의 원인이 될 수 있다. 멀미의 증상으로는 불편함, 메스꺼움, 어지러움, 창백함, 발한, 그리고 구토를 포함한다.

 

멀미에 취약한 경우 이러한 문제를 극복하기 위한 기법들이 있다. 예를 들어 항공기가 편안해지기 전까지는 난기류 조건에서 훈련하는 것을 피하거나, 혹은 비행시간을 짧게 가진다. 훈련 도중 멀미 증상이 나타나면 air vents를 열고, 비행기 바깥에 놓인 물체에 초점을 맞추며, 불필요한 머리 움직임을 피하는 것이 불편함을 완화하는데 도움이 될 수 있다. 멀미 예방약이 멀미를 예방할 수는 있으나 졸음과 기타 문제를 일으킬 수 있으므로 권장되지 않는다.

 

Carbon Monoxide(CO) Poisoning

 

일산화탄소는 모든 내연기관에서 생성되는 무색무취의 기체이다. 일산화탄소는 산소보다 약 200배 더 쉽게 헤모글로빈에 달라붙는다. 이는 헤모글로빈이 세포들로 산소를 운반하는 것을 저지하여 저산소증을 초래한다. 신체는 일산화탄소를 처리하는데 최대 48시간이 소요된다. 심할 경우 일산화탄소 중독으로 인해 사망할 수도 있다. 항공기의 heater vents와 defrost vents는 일산화탄소가 객실로 향하는 통로를 제공할 수 있다(특히 엔진 배기 시스템에 새는 곳이 있는 경우). 배기가스의 강한 냄새가 감지되는 경우 일산화탄소가 존재한다 추정하라. 허나 배기가스의 강한 냄새가 감지되지 않더라도 일산화탄소가 존재할 수도 있다. 이를 위해 일회용 일산화탄소 감지기가 널리 사용되고 있다. 일산화탄소가 존재하는 경우 감지기의 색깔이 변화한다. 일산화탄소 중독의 영향으로는 두통, 흐릿한 시야, 어지러움, 졸림, 그리고/혹은 근력 저하가 있다. 배기가스 냄새를 맡은 경우, 혹은 이러한 증상들을 경험한 경우 조종사는 즉시 시정 조치를 취해야 한다. 이러한 시정 조치로는 히터를 끄는 것, air vents를 여는 것, 보조 산소(단, 이용 가능한 경우)를 사용하는 것을 포함한다.

 

흡연 또한 일산화탄소 중독을 유발한다. 흡연은 혈액 내 일산화탄소를 증가시킬 수 있다. 이는 8,000ft를 비행하는 것과 유사한 생리적 영향을 발생시킨다. 또한 흡연은 조종사 자격을 의학적으로 박탈할 수 있는 질병들을 초래한다.

 

Stress

 

스트레스는 신체적, 그리고 심리적 요구에 대한 신체의 반응이다. 스트레스에 대한 신체의 반응으로는 다음이 포함된다: 혈액 내에 화학 호르몬(예를 들어 아드레날린) 방출, 근육에 더 많은 에너지를 공급하기 위해 신진대가 증가. 혈당, 심박 수, 호흡, 혈압, 그리고 땀이 증가한다. 스트레스를 경험하게 만드는 요소들을 설명하기 위해 “stressor”이라는 용어가 사용된다. stressors의 예로는 신체적 스트레스(소음이나 진동), 생리적 스트레스(피로), 그리고 심리적 스트레스(힘든 일이나 개인적인 상황)를 포함한다.

 

스트레스는 두 가지 범주로 나뉜다: 급성(단기), 그리고 만성(장기). 급성 스트레스는 위험 상태로 인지되는 즉각적 위협을 수반한다. 이는 “투쟁/도피 반응(fight or flight)”을 유발하는 스트레스 유형이다. 건강한 사람은 일반적으로 급성 스트레스를 대처할 수 있으며 스트레스 과부하를 방지할 수 있다. 허나 계속되는 급성 스트레스는 만성 스트레스로 발전할 수 있다.

 

견딜 수 없는 부담을 가하는, 개인의 대처 능력을 초과하는, 그리고 개인의 능률을 급격히 떨어뜨리는 수준의 스트레스를 만성 스트레스라 정의할 수 있다. 끊임없는 심리적 압박(예를 들어 외로움, 재정적 걱정, 그리고 관계 문제나 업무 문제)은 상황을 대처하는 개개인의 능력을 초과하는 누적 스트레스를 유발할 수 있다. 스트레스가 이 수준에 도달하면 능률이 급격히 떨어진다. 이러한 수준의 스트레스를 경험하는 조종사는 안전하지 않으며 비행을 수행해서는 안 된다. 만성 스트레스를 겪고 있다 의심되는 조종사는 의사와 상담해야 한다.

 

Fatigue

 

피로는 종종 조종사 실수와 관련된다. 피로의 영향 중 일부는 주의력 및 집중력 저하, 조정력 저하, 그리고 의사소통 능력 저하를 포함한다. 이러한 요인들은 효과적인 결정을 내리는 능력에 심각한 영향을 미친다. 신체적 피로는 수면 부족, 운동, 혹은 육체적 업무로 인해 발생한다. 스트레스, 그리고 오래 지속된 지적 업무와 같은 요인들은 정신적 피로를 유발한다.

 

(ATP: 모든 자격 소지자는 Administrator가 승인한 피로 교육 및 인식 훈련 프로그램을 수행해야 한다. 이 프로그램은 한 해에 한 번씩 제공되어야  한다. 여기에는 비행 승무원, 운항관리사, 비행 승무원의 스케줄에 직접적으로 관여하는 사람, 그리고 해당 분여에 대한 직접적 관리 감독을 제공하는 모든 직원을 포함한다.)

 

피로는 두 가지 범주로 나뉜다: 급성(acute) 및 만성(chronic). 급성 피로는 단기적이며 일상생활에서 흔히 발생한다. 이는 엄청난 노력, 흥분, 혹은 수면 부족 후 사람들이 느끼는 피곤함의 유형이다. 보통 8시간의 수면은 이러한 상태를 낫게 만든다.

 

급성 피로의 특별한 유형으로 skill fatigue가 있다. 이러한 유형의 피로는 능률에 두 가지 영향을 미친다:

 

• Timing disruption - 평소처럼 업무를 수행하는 것처럼 보이지만 각 요소들의 타이밍이 약간 어긋난다. 이는 운영 패턴을 매끄럽지 못하게 만든다. 왜냐하면 조종사가 각 요소들을 통합된 활동의 일부가 아닌 개별 요소처럼 수행하기 때문이다.

 

• Disruption of the perceptual field - 중심시에 있는 움직임이나 물체에만 집중하고 주변을 무시함. 이는 정확하고 부드러운 조종간 움직임을 수행하지 못하게 만든다.

 

만성 피로에는 여러 가지 원인이 있다. 허나 다음은 조종사에게 있어 가장 중요한 것들이다:

 

• 경미한 저산소증(산소결핍)

 

• 신체적 스트레스

 

• 심리적 스트레스

 

• 심리적 스트레스로 인한 신체 에너지의 고갈

 

• 지속적인 심리적 스트레스

 

지속적인 심리적 스트레스는 분비선을 촉진시켜 비상시 신체가 빠르게 반응하도록 준비시킨다. 이러한 분비물은 순환계와 호흡계가 더 열심히 작동하게 만든다. 그리고 간은 뇌와 근육에 여분의 에너지를 공급하기 위해 에너지를 방출한다. 이러한 저장 에너지가 고갈되면 신체는 심한 피로에 빠진다.

 

적절한 식사와 충분한 휴식 및 수면을 통해 급성 피로를 방지할 수 있다. 균형 잡힌 식사는 신체로 하여금 에너지원으로서 자신의 조직을 소모할 필요성을 제거한다. 충분한 휴식은 신체의 생활 에너지 저장을 유지한다.

 

오래 지속되는 만성 피로는 보통 심리적 근원을 가지고 있다. 허나 때로는 기저질환이 원인인 경우도 있다. 지속적인 많은 스트레스는 만성 피로를 생성한다. 만성 피로는 적절한 식사와 충분한 휴식 및 수면으로는 해소되지 않으며 보통 의사의 치료를 필요로 한다. 사람마다 이 상태를 허약함, 피로, 심장의 두근거림, 호흡곤란, 두통, 혹은 과민성으로 경험할 수 있다. 때때로 만성 피로는 위나 장 문제를 발생시키고 전신에 통증을 유발한다. 상태가 심해지면 이는 정서적 질환으로 이어진다.

 

만약 급성 피로를 겪고 있다면 비행을 수행하지 않는다. 조종실에서 피로가 발생할 경우 설령 아무리 많은 훈련이나 경험이 있다 하여도 해로운 영향을 극복할 수 없다. 충분한 휴식을 취하는 것이 피로가 발생하는 것을 막는 유일한 방법이다. 충분한 휴식 없이 비행하는 것, 과도한 근무 후에 비행하는 것, 혹은 지치거나 스트레스 받은 날 후에 비행하는 것을 피한다. 만성 피로를 겪고 있다 의심되는 조종사는 의사와 상담해야 한다.

 

Exposure to Chemicals

 

비행 전 점검 및 비행 후 점검 도중 조종사는 항공기의 유체 양이 POH에 명시된 수준을 충족하는지 확인해야 한다. 이러한 유체로는 엔진오일, 그리고 연료가 포함된다.

 

조종사는 이러한 유체를 사용할 때 발생할 수 있는 위험을 인지해야 한다. 또한 이러한 유체가 눈, 피부, 그리고/혹은 호흡계통과 접촉할 경우 따라야 할 권장 응급조치를 알아야 한다. 이러한 화학물질과 접촉하였을 시 따라야 할 권장 응급조치는 화학 물질의 종류에 따라 다를 수 있다. 따라서 모든 조종사는 각 화학물질에 대한 MSDS(Material Safety Data Sheet)의 위치와 사용법을 숙지해야 한다.

 

아래에서 설명하는 절차는 특정 상황에 대한 응급처치를 간단히 안내한다. 궁극적으로 조종사는 화학물질 노출에 대한 응급처치 절차를 위해 MSDS를 참조해야 한다.

 

Hydraulic Fluid

 

• Eye Contact – 즉시 눈을 깨끗한 물로 씻는다. 염증이 발생할 경우 진료를 받는다.

 

• Skin Contact – 오염된 옷을 제거한다. 그리고 순한 비누와 물, 혹은 물이 필요하지 않음 손 세정제로 환부를 깨끗이 씻어낸다. 만약 염증이나 발적이 발생할 경우 진료를 받는다. 유압액이 피부 속으로 들어간 경우 상처의 모양이나 크기에 관계없이 즉시 진료를 받아야 한다.

 

• Inhalation – 호흡계통 증상이 발생한 경우 유체로부터 멀리 떨어진 다음 신선한 공기 중으로 이동한다. 증상이 지속될 경우 진료를 받는다.

 

• Ingestion – 일반적으로 응급 처치가 필요하지는 않다. 허나 증상이 발생할 경우 진료를 받는다.

 

Engine Oil

 

• Eye Contact - 즉시 눈을 깨끗한 물로 씻는다. 염증이 발생할 경우 진료를 받는다.

 

• Skin Contact – 오염된 옷을 제거한다. 그리고 비누와 물로 환부를 깨끗이 씻어낸다. 오염된 옷을 다시 사용하기 전에 세탁한다.

 

• Inhalation – 유체로부터 멀리 떨어진 다음 신선한 공기 중으로 이동한다. 호흡기 자극, 어지러움, 메스꺼움, 혹은 의식불명 발생 시 즉시 진료를 받는다. 호흡이 중단된 경우 bag-valve-mask나 CPR(cardiopulmonary resuscitation)을 통해 assisted ventilation을 해야 한다.

 

• Ingestion – 즉시 진료를 받는다. 만약 즉시 진료를 받을 수 없다면 독극물 관리 센터나 응급 의료 전문가에게 구토 유도, 혹은 활성탄 사용에 대해 문의한다. 혼수상태인, 혹은 의식불명인 사람으로부터 구토를 유도해서는 안 된다.

 

Fuel

 

• Eye Contact - 즉시 눈을 깨끗한 물로 15분 이상 씻는다. 그리고 즉시 진료를 받는다.

 

• Skin Contact – 오염된 옷을 제거한다. 그리고 순한 비누와 물, 혹은 물이 필요하지 않음 손 세정제로 환부를 깨끗이 씻어낸다. 피부 표면이 손상된 경우 깨끗한 붕대를 감은 다음 진료를 받는다. 염증이나 발적이 발생한 경우 진료를 받는다. 오염된 옷을 다시 사용하기 전에 세탁한다.

 

• Inhalation – 유체로부터 멀리 떨어진 다음 신선한 공기 중으로 이동한다. 호흡이 중단된 경우 bag-valve-mask나 CPR(cardiopulmonary resuscitation)을 통해 assisted ventilation을 해야 한다. 호흡이 회복된 후 추가 산소가 필요할 수 있다. 즉시 진료를 받는다.

 

• Ingestion – 즉시 진료를 받는다. 구토를 유도하거나 무언가를 먹을 경우 물질이 폐로 들어가 폐 손상을 일으킬 수 있으므로 하지 않는다. 구토가 발생할 경우 흡인(aspiration)의 위험을 줄이기 위해 머리를 엉덩이 아래로 유지한다. 호흡 곤란을 확인한다. 입으로 들어간 물질의 맛이 사라질 때까지 입을 헹군다.

 

Dehydration and Heatstroke

 

탈수(dehydration)는 몸에서 수분이 심하게 손실된 상태를 말한다. 탈수의 원인은 뜨거운 조종실 및 비행경로, 바람, 습도, 그리고 이뇨 음료(커피, 차, 알코올, 그리고 카페인 음료)가 있다. 탈수의 일반적 증상으로는 두통, 피로, 경련, 졸림, 그리고 어지러움이 있다.

 

탈수의 눈에 띄는 영향으로 피로가 발생하는데, 이는 최고의 신체적 및 정신적 수행을 어렵게 만든다. 뜨거운 여름에, 혹은 고고도에서 장시간 비행을 수행할 경우 탈수에 걸리기 쉽다. 왜냐하면 이러한 조건들은 신체의 수분 손실률을 높이는 경향이 있기 때문이다.

 

탈수를 예방하기 위해 매 24시간마다 2 ~ 4쿼트의 물을 마신다. 사람은 생리적으로 모두 다르기 때문에 이는 단지 가이드일 뿐이다. 대부분의 사람들은 하루에 8잔의 물을 마시는 가이드를 알고 있다(물 한 잔이 8온스일 경우 이는 64온스, 즉 2쿼트에 해당). 이 수분을 보충하지 않을 경우 피로가 현기증, 쇠약, 메스꺼움, 손발 저림, 복부 경련, 그리고 극심한 갈증으로 이어진다.

 

조종사에게 있어 중요한 것은 자신의 상태를 지속적으로 인지하는 것이다. 대부분의 사람들은 1.5쿼트의 물이 부족한 경우, 혹은 총 체중의 2%만큼 물이 손실된 경우 갈증을 느낀다. 이러한 수준의 탈수는 “thirst mechanism”을 유발한다. 문제는 이러한 메커니즘이 아주 늦게 나타나며 너무 쉽게 해소된다는 점이다. 입 안에 놓인 소량의 물만으로도 이러한 메커니즘이 해소되며 체액 교체가 지연된다.

 

탈수를 방지하기 위한 이 외의 방법은 다음과 같다:

 

• 일일 수분 섭취량을 맞추기 위해 물통을 챙긴다.

 

• 목이 마르다는 느낌이 오기 전에 미리 물을 마신다. 맹물을 좋아하지 않는다면 스포츠 음료 맛을 첨가해도 좋다.

 

• 카페인과 알코올(이들은 이뇨제이므로 소변 생산의 증가를 자극함)의 일일 섭취를 제한한다.

 

열사병(heatstroke)은 신체가 온도를 조절할 수 없을 때 발생하는 질환이다. 열사병의 발병은 탈수 증상을 통해 인지될 수 있다. 허나 이는 완전히 쓰러져야만 인지될 수 있는 것으로도 알려져 있다.

 

이러한 증상을 예방하기 위해서는 충분한 양의 물을 챙겨서 장시간 비행 시 자주 사용하는 것이다. 신체는 보통 시간 당 1.2 ~ 1.5 쿼트의 속도로 물을 흡수한다. 심한 열 스트레스 조건에서는 시간 당 1 쿼트의 물을 마셔야 한다. 중간 정도의 열 스트레스 조건에서는 시간 당 1 파인트의 물을 마셔야 한다. 항공기가 canopy나 roof window를 갖춘 경우 밝은 다공성 옷과 모자를 사용하는 것이 태양으로부터 보호하는데 도움이 될 것이다. 조종실을 통풍이 잘 되도록 만드는 것 또한 열을 방출하는데 도움이 된다.

 

Alcohol

 

알코올은 인체의 효율성을 악화시킨다. [그림 17-8] 연구에 따르면 알코올 섭취는 능률 저하와 밀접하게 연관되어 있다. 조종사는 비행 도중 수백 가지의 결정을 내려야 한다. 안전한 비행은 정상 상황 및 비정상 상황 도중 올바른 결정을 내리고 적절한 행동을 취할 수 있는 능력에 달려있다. 알코올은 사고 없이 비행을 완수할 가능성을 크게 줄인다. 알코올은 적은 양만으로도 판단력을 손상시키고, 책임감을 저하시키고, 조정력에 영향을 미치고, 시야를 제한시키고, 기억력을 떨어뜨리고, 추론 능력을 감소시키고, 주의 집중 시간을 단축시킬 수 있다. 알코올은 1온스만으로도 근육 반사의 속도 및 강도를 감소시키고, 눈 움직임의 효율성을 감소시키며, 오류가 발생하는 빈도를 증가시킬 수 있다. 한 잔의 음주만으로도 시력과 청각이 저하될 수 있다.

맥주와 칵테일에 포함된 알코올은 에틸알코올로 이는 중추신경계의 억제제이다. 의학적 관점에서 보면 이는 전신마취제처럼 작용한다. 알코올은 소화관에 의해 쉽고 빠르게 흡수된다. 공복 상태에서 알코올을 섭취할 경우 혈류는 알코올의 80 ~ 90%를 30분 이내에 흡수한다. 맥주나 칵테일 한 잔에 포함된 알코올을 모두 분해하기 위해선 약 3시간이 필요하다.

 

숙취가 남아있는 경우 조종사는 여전히 알코올의 영향을 받고 있다. 비록 조종사는 자신이 정상적이라 생각할 수 있지만 운동 및 정신 반응이 여전히 저하되어 있다. 상당한 양의 알코올이 신체에 16시간 이상 남아있을 수 있으므로 음주 후 너무 빨리 비행하는 것을 주의해야 한다.

 

고도는 뇌에 대한 알코올의 영향을 증가시킨다. 알코올이 고도와 결합될 경우 2잔의 알코올은 3 ~ 4잔의 알코올과 동일한 효과를 가질 수 있다. 알코올은 뇌가 산소를 사용하는 능력을 방해하여 조직독성 저산소증을 유발한다. 알코올은 혈류로 빠르게 전달되기 때문에 그 영향은 매우 빠르다. 게다가 뇌는 혈관이 매우 발달한 기관이므로 혈액 성분의 변화에 민감하게 반응한다. 조종사에게 있어 고고도에서의 낮은 산소, 그리고 뇌의 기능 저하는 치명적인 조합이 될 수 있다.

 

취한 정도는 혈류에 있는 알코올의 양에 따라 결정된다. 이는 보통 혈액의 무게에 대한 백분율로 측정된다. 14 CFR part 91은 혈중 알코올 농도가 .04% 미만일 것을, 그리고 음주와 비행 사이에 8시간이 경과할 것을 요구한다. 8시간 후에도 혈중 알코올 농도가 .04% 이상일 경우 조종사는 혈중 알코올 농도가 떨어질 때까지 비행할 수 없다. 음주 후 8시간 이내에 혈중 알코올 농도가 .04% 미만이 될 수도 있으나 8시간이 지나기 전까지는 비행할 수 없다. 규정이 상당히 구체적이긴 하지만 좀 더 여유 있는 것이 좋다.

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※ 다음은 항공안전법 제57조(주류등의 섭취 · 사용 제한)를 발췌한 내용이다(시행 2024.1.16).

 

① 항공종사자(제46조에 따른 항공기 조종연습 및 제47조에 따른 항공교통관제연습을 하는 사람을 포함한다. 이하 이 조에서 같다) 및 객실승무원은 「주세법」 제3조제1호에 따른 주류, 「마약류 관리에 관한 법률」 제2조제1호에 따른 마약류 또는 「화학물질관리법」 제22조제1항에 따른 환각물질 등(이하 “주류등”이라 한다)의 영향으로 항공업무(제46조에 따른 항공기 조종연습 및 제47조에 따른 항공교통관제연습을 포함한다. 이하 이 조에서 같다) 또는 객실승무원의 업무를 정상적으로 수행할 수 없는 상태에서는 항공업무 또는 객실승무원의 업무에 종사해서는 아니 된다.

 

② 항공종사자 및 객실승무원은 항공업무 또는 객실승무원의 업무에 종사하는 동안에는 주류등을 섭취하거나 사용해서는 아니 된다.

 

③ 국토교통부장관은 항공안전과 위험 방지를 위하여 필요하다고 인정하거나 항공종사자 및 객실승무원이 제1항 또는 제2항을 위반하여 항공업무 또는 객실승무원의 업무를 하였다고 인정할 만한 상당한 이유가 있을 때에는 주류등의 섭취 및 사용 여부를 호흡측정기 검사 등의 방법으로 측정할 수 있으며, 항공종사자 및 객실승무원은 이러한 측정에 따라야 한다.

 

④ 국토교통부장관은 항공종사자 또는 객실승무원이 제3항에 따른 측정 결과에 불복하면 그 항공종사자 또는 객실승무원의 동의를 받아 혈액 채취 또는 소변 검사 등의 방법으로 주류등의 섭취 및 사용 여부를 다시 측정할 수 있다.

 

⑤ 주류등의 영향으로 항공업무 또는 객실승무원의 업무를 정상적으로 수행할 수 없는 상태의 기준은 다음 각 호와 같다.

 

1. 주정성분이 있는 음료의 섭취로 혈중알코올농도가 0.02퍼센트 이상인 경우

 

2. 「마약류 관리에 관한 법률」 제2조제1호에 따른 마약류를 사용한 경우

 

3. 「화학물질관리법」 제22조제1항에 따른 환각물질을 사용한 경우

 

⑥ 제1항부터 제5항까지의 규정에 따라 주류등의 종류 및 그 측정에 필요한 세부 절차 및 측정기록의 관리 등에 필요한 사항은 국토교통부령으로 정한다.

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Drugs

 

FAR(Federal Aviation Regulations)은 약물의 사용에 대해서는 구체적으로 언급하지 않는다. 허나 두 가지 규정을 명심해야 한다. 14 CFR part 61, section 61.53에 따라 다음과 같은 사람은 PIC나 그 외의 자격으로 조종사 활동을 하는 것이 금지된다:

 

1. 신체검사 증명서의 조건을 충족할 수 없는 질병을 앓고 있는 경우.

 

2. 신체검사 증명서의 조건을 충족할 수 없게 만드는 질병에 대하여 약물을 복용하거나, 혹은 그 외 치료를 받는 경우.

 

또한 14 CFR part 91, section 91.17에서는 안전에 반하는 방식으로 조종사의 기능에 영향을 미치는 약물의 사용을 금지하고 있다.

 

현재 미국 FDA(Food and Drug Administration)에 의해 승인된 약물이 수천 가지에 달한다(단, 일반의약품 제외). 사실상 모든 약물은 일부 사람들에게 부작용을 일으킬 가능성이 있다. 또한 허브식이요법보조제, 스포츠에너지음료, 그리고 일부 “천연” 제품은 약물에서 흔히 발견되는 물질을 추출하여 사용되므로 이 또한 부작용을 가질 수 있다. 어떤 사람들은 특정 약물이나 제품으로부터 부작용을 경험하지 않으나 그 외의 사람들은 눈에 띄는 영향을 받을 수 있다. FAA는 항공 업무에 적합한 것으로 판명된 약물이 안전에 악영향을 초래하지 않는지 확인하기 위해 데이터를 정기적으로 검토한다. 지상에서는 부작용을 일으키지 않는 약물이 비교적 낮은 고도에서도 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 전형적인 범용 항공기의 고도에서도 혈중 대기가스 농도의 변화가 약물의 효과를 강화할 수 있다. 이는 판단력, 의사결정, 그리고 능률의 저하를 초래할 수 있다. 게다가 피로, 스트레스, 탈수, 그리고 불충분한 영양 섭취가 다양한 약물의 부작용을 증가시킬 수 있다. 여러 가지 약물을 동시에 복용하는 경우 부작용이 훨씬 강할 수 있다.

 

또 다른 중요한 고려 사항은 약물을 처방받는 질병 자체가 결격 사유가 될 수 있다는 것이다. FAA는 medical incapacitation에 대한 위험의 맥락에서, 그리고 인지 장애에 대한 약물의 맥락에서 해당 질병을 고려할 것이며 둘 중 하나(혹은 둘 다)가 신체검사 증명에 부적합한 것으로 판명될 수 있다.

 

가장 일반적으로 사용되는 일반의약품 중 일부인 항히스타민제와 충혈완화제는 눈에 띄는 부작용(졸림과 인지결함 포함)을 일으킬 수 있다. 일반적인 상기도 감염(감기 포함)과 관련된 증상은 종종 조종사의 비행 욕구를 억제하는 경우가 많다. 이러한 증상을 약물로 치료하는 것은 문제를 더욱 악화시킬 뿐이다. 특히 디펜히드라민을 포함하는 약물은 졸음을 유발하며 장기간의 반감기를 갖는다. 이는 약물이 시스템 내에 오랫동안 머무른다는 것을 의미하며 이로 인해 부작용이 발생하는 시간이 길어진다.

 

많은 약물들(예를 들어 안정제, 진정제, 강력한 진통제, 그리고 기침 억제제)은 판단력, 기억력, 기민함, 조정력, 시력, 그리고 계산력을 손상시킬 수 있다. [그림 17-9] 이 외의 약물들(예를 들어 항히스타민제, 혈압약, 근육 이완제, 그리고 설사와 멀미를 조절하는 약제)도 이와 동일한 기능들을 손상시킬 수 있는 부작용을 가지고 있다. 신경 시스템을 억제하는 모든 약물들(예를 들어 진정제, 안정제, 혹은 항히스타민제)은 조종사를 저산소증에 더 취약하게 만들 수 있다.

painkiller는 두 가지로 분류된다: 진통제와 마취제. 진통제는 통증을 감소시키는 약물이다. 반면 마취제는 통증을 없애거나, 혹은 의식을 잃게 하는 약물이다.

 

처방전 없이 살 수 있는 진통제(예를 들어 아세틸살리실산, 아세트아미노펜, 그리고 이부프로펜)는 정확한 용량을 복용할 경우 부작용이 거의 없다. 이러한 약물을 복용한 경우 일반적으로 비행이 제한되지는 않는다. 허나 처방받은 진통제(예를 들어 프로폭시페네, 옥시코돈, 메페리딘, 그리고 코데인을 포함하는 약물)를 사용하는 경우 비행이 제한된다. 왜냐하면 이러한 약물들은 부작용(예를 들어 정신적 혼란, 어지러움, 두통, 메스꺼움, 그리고 시력 문제)을 일으키기 때문이다.

 

마취제는 일반적으로 치과, 그리고 외과 수술에 사용된다. 소규모 시술에 사용되는 대부분의 국소마취제는 비교적 짧은 시간 내에 사라진다. 때문에 마취제 그 자체가 비행을 제한하지는 않는다.

 

불법 약물의 복용이 항공 사고 위험을 크게 높인다는 증거가 있다. FAA는 다음과 같이 명시한다: "마리화나는 연방법에 따라 불법 약물이다. 조종사의 마리화나 사용은 금지된다."

 

각성제는 중추 신경계를 흥분시켜 기민함과 활동성을 증가시키는 약물이다. 암페타민, 카페인, 그리고 니코틴은 모두 각성제의 한 형태이다. 이러한 약물들의 일반적인 용도로는 식욕 억제, 피로 감소, 그리고 기분 고조가 있다. 이러한 약물들 중 일부는 각성 반응이 주요 기능이 아님에도 불구하고 각성 반응을 일으킬 수 있다. 경우에 따라 각성제는 불안, 그리고 기분 변화를 일으킬 수 있는데 이들은 비행에 위험하다.

 

진정제는 여러 영역에서 신체의 기능을 저하시키는 약물이다. 이러한 약물은 혈압을 낮추고, 정신적 처리를 감소시키며, 운동반응을 느리게 만든다. 신체를 침체시킬 수 있는 여러 종류의 약물이 있다. 여기에는 신경 안정제, 멀미약, 위장약, 충혈완화제, 그리고 항히스타민제가 포함된다. 가장 일반적인 진정제는 알코올이다.

 

각성제와 진정제로 분류되지 않은 일부 약물은 비행에 악영향을 미친다. 예를 들어 일부 항생제는 위험한 부작용(예를 들어 균형 장애, 청력 손실, 메스꺼움, 그리고 구토)을 일으킬 수 있다. 많은 항생제들이 비행 중에 사용하기에 안전하긴 하나 항생제를 필요로 하는 감염으로 인해 비행이 금지될 수도 있다. 또한 한 번에 하나 이상의 약을 복용하지 않는다(단, 의사가 특별히 지시한 경우 제외). 그리고 약물을 알코올과 함께 섭취할 경우 그 효과를 예측할 수 없으므로 혼합하지 않는다.

 

불법 약물의 위험성 또한 잘 알려져 있다. 특정 불법 약물은 복용 후 며칠 후나 몇 주 후에 환각 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 약물들은 명백히 사용될 수 없다.

 

14 CFR에 따라 안전에 반하는 방법으로 신체에 영향을 미치는 약물을 사용하는 조종사는 승무원 업무가 금지된다. 가장 안전한 방법은 약물 복용 시 조종사로서 비행을 수행하지 않는 것이다(단, FAA로부터 승인받은 경우 제외). 약물의 효과에 대해 궁금하다면 AME와 상의한다.

 

모든 비행 전에 조종사는 안전을 보장하기 위해 자가 평가를 수행해야 한다. 훌륭한 기억법으로 IMSAFE가 있는데 이는 Illness(질병), Medication(약물), Alcohol(알코올), Fatigue(피로), 그리고 Emotion(감정)을 의미한다.

 

IMSAFE의 medication(약물)에 대해 조종사는 스스로에게 다음과 같이 질문해야 한다: “내가 판단력에 영향을 미치는, 혹은 졸음을 유발하는 약물을 복용하고 있는가?” 새로운 약물(일반의약품이나 처방받은 약)을 복용하는 경우 첫 약을 먹은 후 최소 48시간을 기다려야 한다. 이는 항공기 운영에 안전하지 못한 부작용이 있는지 확인하기 위함이다. 또한 조종사는 다음 사항들을 고려해야 한다:

 

• 불필요한 약물을 복용하지 않는다.

 

• 규칙적으로 균형 잡힌 식사를 해야 한다.

 

• 비행에 필요한 간식을 챙긴다.

 

• 충분한 수분을 유지한다 – 충분한 물을 챙긴다.

 

• 비행 전에 충분한 수면을 취한다.

 

• 건강을 유지한다.

 

또한 부작용(예를 들어 졸림, 혹은 어지러움)을 갖춘 약을 복용하였다면 최소 5 배의 복용 간격시간이 지난 후에 비행을 수행해야 한다(예를 들어 복용 간격시간이 5 ~ 6시간인 경우 30시간을 기다려야 함). 권장 복용 간격을 준수한다 하여 부작용의 위험이 사라지지는 않는다. 왜냐하면 사람마다 신진대사가 다르기 때문이다. 허나 5 배의 복용 간격시간은 합리적인 rule of thumb이다.

 

Altitude-Induced Decompression Sickness(DCS)

 

감압병(DCS)은 낮은 기압에 노출되어 체액과 조직에 용해되어 있는 비활성 기체(주로 질소)가 물리 용액에서 나와 기포를 형성하는 다양한 증상들을 특징으로 하는 질병을 말한다. 질소는 보통 인체(조직 및 체액) 내에 물리 용액으로 저장되는 비활성 기체이다. 인체가 낮은 기압에 노출되면(비여압 항공기로 고고도를 향해 비행하는 경우, 혹은 급격한 감압이 발생한 경우) 체내에 용해된 질소가 용액으로부터 나온다. 질소가 용액으로부터 너무 빠르게 빠져나오도록 강제될 경우 신체 여러 부위에서 기포가 형성되어 다양한 징후 및 증상들이 발생한다. 가장 흔한 증상으로는 “잠수병(the bends)”이라 알려진 관절 통증이다. [그림 17-10]

altitude-induced DCS 발생 시 해야 하는 것:

 

• 즉시 산소마스크를 착용한다. 그리고 regulator를 100% 산소로 전환한다.

 

• emergency descent를 수행하고 최대한 빨리 착륙한다. 하강 도중 증상이 사라지더라도 산소호흡을 계속하고 의사의 진찰을 받는다.

 

• 관절 통증을 겪는 경우 해당 부위를 가만히 유지한다. 관절을 움직여 통증을 해결하려 하지 않는다.

 

• 착륙 후 FAA 의료 담당자, AME, 항공 군의관, 혹은 고압의학 전문가에게 의료 지원을 요청한다. 항공 의학이나 고압의학에 특화되지 않은 의사는 이러한 유형의 의료 문제에 익숙하지 않을 수 있다.

 

• 최종적인 의학적 치료는 고압 산소실의 사용을 수반할 수 있다.

 

• altitude-induced DCS의 징후 및 증상들은 지상으로 되돌아온 후 뒤늦게 발생할 수 있다.

 

DCS After Scuba Diving

 

스쿠버 다이빙은 신체에 가해지는 압력을 증가시킨다. 이는 더 많은 질소가 신체 조직 및 체액에 용해되도록 만든다. [그림 17-11] 비행으로 인한 대기압 감소는 스쿠버 다이버에게 신체적 문제를 일으킬 수 있다. 스쿠버 다이빙 후 비행을 수행하려는 조종사나 승객은 스쿠버 다이빙 도중 흡수된 과도한 질소를 몸이 스스로 제거할 수 있도록 충분한 시간을 가져야 한다. 그렇지 않을 경우 evolved gas로 인해 DCS가 발생할 수 있으며 이는 비행 중 비상상황으로 이어질 수 있다.

최대 8,000ft의 고도로 비행하기 전까지 권장하는 대기 시간은 nondecompression stop diving(상승 조절이 필요하지 않은 다이빙)의 경우 최소 12시간, 그리고 decompression stop diving(상승 조절이 필요한 다이빙)의 경우 최소 24시간이다. 8,000ft 이상으로 비행하기 위해서는 모든 스쿠버다이빙으로부터 최소 24시간을 대기해야 한다. 이러한 권장 고도는 pressurized cabin altitudes가 아닌 실제 비행 고도(AMSL – above mean sea level)이다. 이는 비행 중 항공기 감압 위험을 고려하기 위함이다.

Vision in Flight

 

모든 감각들 중 시각은 안전한 비행을 위해 가장 중요하다. 비행 도중 인지되는 것들은 대부분 시각적이다. 허나 눈은 착각, 그리고 맹점과 같은 제한들을 받을 수 있다. 눈에 대해, 그리고 눈이 기능하는 방법에 대해 더 많이 이해할수록 시력을 더 효과적으로 사용할 수 있으며 잠재적 문제를 보완하는 것이 쉬워진다.

 

눈은 카메라와 같은 기능을 한다. 그 구조는 조리개, 렌즈, 초점을 맞추기 위한 메커니즘, 그리고 이미지를 등록하기 위한 표면을 포함한다. 빛은 각막을 통해 들어와 수정체를 통과하고, 망막 위에 떨어진다. 망막은 빛에 민감한 세포들을 포함하고 있는데, 이는 빛 에너지를 전기적 자극으로 변환시킨다. 전기적 자극은 신경을 통해 뇌로 전달된다. 뇌는 이미지를 형성하기 위해 전기적 신호를 판독한다. 눈에는 두 종류의 광수용체가 있다: 원추세포와 간상세포. [그림 17-12]

원추세포는 모든 색깔의 식별을 담당한다. 원추세포는 망막 곳곳에 존재하지만 망막 뒤쪽에 위치한 시야의 중심에 집중되어 있다. 중심와(fovea)라 불리는 작은 구덩이는 거의 모든 광수용체가 원추세포로 이루어져있다. 이 영역에서 거의 대부분의 “looking”이 발생한다(시야의 중심으로 디테일, 색 민감도, 그리고 해상도가 가장 높음).

 

원추세포는 밝은 빛 조건에서 미세한 세부 사항과 색상을 감지하는데 매우 적합하다. 허나 간상세포는 움직임을 더 잘 감지하며 희미한 빛에서 시력을 제공한다. 간상세포는 색을 구별할 수는 없지만 낮은 조도에서 매우 민감하다. 허나 많은 양의 빛은 간상세포를 전멸시켜 어둠에 다시 적응하는데 오래 걸리게 만든다는 문제가 있다. 시야의 중심에 놓인 중심와에는 원추세포가 많지만 간상세포는 전혀 없다. 따라서 낮은 조도에서는 시야의 중심이 민감하지 않다. 허나 중심와에서 멀어질수록 간상세포가 많아지고 야간 시력의 대부분을 제공한다.

 

Vision Types

 

시력에는 세 가지 유형이 있다: photopic, mesopic, 그리고 scotopic. 각 유형들은 서로 다른 감각 자극, 혹은 주위 빛 조건에서 기능한다. [그림 17-13]

Photopic Vision

 

photopic vision은 색깔을 보는, 그리고 미세한 세부사항을 분석하는 기능을 제공한다(20/20 이상). 허나 이는 조명이 좋은 경우에만 가능하다. photopic vision은 주간일 때, 혹은 높은 수준의 인공조명이 존재할 때 경험된다. 원추세포는 눈의 중심와에 집중되어 있으며 밝은 빛 조건에서 시력을 담당한다. [그림 17-12] 밝은 빛으로 인해 로돕신이 탈색되어 간상세포의 효과는 떨어진다.

 

Mesopic Vision

 

mesopic vision은 간상세포와 원추세포의 조합을 통해 이루어진다. 이는 새벽, 황혼, 그리고 보름달 도중 경험된다. 빛이 감소함에 따라 시력(visual acuity)이 점점 감소한다. 그리고 원추세포의 효과가 점점 떨어지기 때문에 색상 인지가 변화한다. mespoic viewing 기간은 가장 위험한 때로 여겨진다. 저조도 조건에서는 원추세포의 민감도가 감소하므로 조종사는 off-center vision과 적절한 스캐닝 기법을 사용해야 한다.

 

Scotopic Vision

 

scotopic vision은 조명이 낮은 경우에 경험된다. 원추세포의 효과가 줄어들어 세부 사항의 해상도가 떨어진다. 시력은 20/200 이하로 떨어진다. 그리고 20ft 거리에서 시력검사표의 “E”보다 큰 물체만을 볼 수 있게 된다. 즉, 주간에 200ft 거리에서 보이던 물체를 야간에 보기 위해선 20ft가 필요하다. scotopic vision을 사용할 경우 색을 인지하지 못하며 중심시에 night blind spot이 발생한다.

 

Central Blind Spot

 

시신경이 망막과 연결되는 영역을 시신경 원판(optic disk)라 부른다. 이 영역에는 원추세포와 간상세포가 전혀 없다. 따라서 양 쪽 눈은 이 지점에서 아무것도 볼 수 없다. [그림 17-14] 이를 맹점(blind spot)이라 부른다. 정상적인 쌍안시(양 쪽 눈이 동시에 사용되는 것)의 경우 이는 문제가 되지 않는다. 왜냐하면 물체가 양 쪽 눈의 맹점에 동시에 존재할 수 없기 때문이다. 반면 한 쪽 눈의 시야가 물체(windshield divider, 혹은 다른 항공기)에 의해 가려지는 경우 시각적 목표가 반대쪽 눈의 맹점에 떨어져 탐지되지 않을 수 있다.

그림 17-15는 눈의 맹점을 보여주는 극단적 예시이다.

1. 이 그림을 팔 길이로 붙잡는다.

 

2. 손이나 그 외 평평한 물체로 왼쪽 눈을 완전히 가린다.

 

3. 우측 눈을 통해 왼쪽에 놓인 비행기를 똑바로 바라본다. 주변시로 오른쪽에 놓인 검은색 X가 보일 것이다.

 

4. 비행기를 계속 바라보면서 그림을 눈에 더 가까이 이동시킨다.

 

5. 그림이 16 ~ 18인치 떨어져 있을 때 검은색 X가 완전히 사라져야 한다. 왜냐하면 이는 오른쪽 눈의 맹점에 놓이기 때문이다. (검은색 X가 사라지거나 다시 나타나는 동안 오른쪽 눈을 움직이려는 유혹을 참으라. 계속 비행기를 바라보라.)

 

6. 계속 비행기를 바라보면서 그림을 몇 인치 더 가까이 이동시킬 경우 검은색 X가 다시 시야에 들어올 것이다.

 

7. 그림을 앞뒤로 움직일 때 검은색 X가 사라지는 간격이 있다. 이는 맹점의 정도를 보여준다.

 

8. 이번에는 오른쪽 눈을 가리고 왼쪽 눈으로 검은색 X를 바라본다. 그림을 가까이 이동시키면 비행기가 사라질 것이다.

 

맹점을 확인하는 다른 방법으론 보름달이 있는 밤에 이와 유사한 실험을 하는 것이다. 왼쪽 눈을 가리고 오른쪽 눈으로 보름달을 바라본다. 오른쪽 눈을 천천히 왼쪽으로(그리고 약간 위나 아래로) 움직인다. 머지않아 보름달 주위의 후광만이 보이게 될 것이다. 이는 보름달이 사라진 것처럼 보일 것이다.

 

Empty-Field Myopia

 

항공기 바깥에 특별히 초점을 맞출 것이 없는 경우(예를 들어 구름 위를 비행할 때, 혹은 연무를 통과할 때) empty-field myopia가 발생한다. 이는 눈의 긴장을 풀게 만들며 10 ~ 30ft의 편안한 초점 거리를 찾게 만든다. 이는 조종사에게 있어 보지 않고 보는 것을 의미하며 매우 위험하다. 멀리 떨어진 빛(설령 희미하더라도)을 찾은 다음 여기에 집중하는 것이 empty-field myopia를 방지하는데 도움을 제공한다.

 

Night Vision

 

야간 비행을 수행해야 할 여러 가지 좋은 이유들이 있다. 허나 조종사는 야간 비행의 위험성이 주간과는 다르다는 것을, 그리고 그 위험성이 주간보다 몇 배는 더 높다는 것을 명심해야 한다. [그림 17-16] 야간 비행 기법을 교육받은 조종사는 이러한 위험들을 줄일 수 있으며 업무를 능숙하게 해낼 수 있다.

Night Blind Spot

 

어둠에 완전히 적응될 경우 간상세포는 원추세포보다 빛에 10,000배 더 민감해져서 야간 시력을 위한 주요 수용체가 된다. 원추세포는 중심와 근처에 집중되어 있으므로 간상세포 또한 주변시의 많은 부분을 담당한다. 중심와에 집중된 원추세포들은 시야의 중심시에 night blind spot을 만들 수 있다. 야간에 물체를 선명하게 보기 위해선 간상세포가 이미지에 노출되어야 한다. 이는 물체를 시야 중심에서 5 ~ 10도 벗어나게 바라봄으로서 이루어질 수 있다. 이는 어두운 방에서 희미한 빛을 통해 실험될 수 있다. 빛을 정확히 바라볼 경우 빛이 흐려지거나, 혹은 완전히 사라진다. 반면 중앙을 살짝 벗어나서 바라볼 경우 빛이 더 선명해지고 밝아진다.

 

물체를 직접 바라볼 경우 이미지는 주로 중심와에 집중된다. 야간에는 원추세포가 덜 민감해지고 간상세포다 더 민감해짐에 따라 시야 중심에 놓인 물체를 보는 능력이 떨어진다. 중심을 벗어나도록 바라보는 것은 이러한 night blind spot을 보완하는데 도움을 제공할 수 있다. 야간에는 선명도와 색감이 손실될 뿐만 아니라 깊이 감각, 그리고 크기 판단력도 상실될 수 있다. [그림 17-17]

Dark Adaptation

 

암순응은 눈이 어두운 환경에 적응하는 것이다. 암순응에 걸리는 시간은 방금 떠난 환경에서의 빛의 양에 따라 달라진다. 밝은 곳에서 어두운 곳으로 이동할 때 걸리는 암순응 시간은 어둑한 곳에서 어두운 곳으로 이동할 때 걸리는 암순응 시간보다 더 오래 걸린다.

 

원추세포는 빛의 강도 변화에 빠르게 적응하나 간상세포는 그렇지 아니하다. 간상세포가 어둠에 완전히 적응하는데 약 30분이 걸릴 수 있다. 그러나 밝은 빛은 암순응을 완전히 파괴할 수 있으며 암순응 과정이 다시 반복되는 동안 야간 시력이 심하게 손상된다.

 

Night Vision Protection

 

암순응 과정을 돕기 위해, 그리고 암순응 된 눈을 유지하기 위해 몇 가지 일들을 할 수 있다. 조종사가 야간 시력을 보호하기 위해 취할 수 있는 조치들 중 일부는 다음과 같다.

 

Sunglasses

 

야간 비행 예정되어 있는 경우 밝은 햇빛에 노출될 때에 neutral density(N-15) sunglasses를 사용해야 한다. 이는 암순응 속도를 증가시키며 야간 시력 민감도를 향상시킨다.

 

Oxygen Supply

 

야간 시력은 간상세포의 최적 기능과 민감도에 따라 달라진다. 간상세포에 산소가 부족해지면 그 민감도가 현저히 감소한다(저산소증). 선명한 시력을 위해선 상당한 산소가 필요하다(특히 야간인 경우). 보조 산소가 없다면 야간 시력은 4,000ft 이상의 기압 고도에서 어느 정도 감소한다. 고도가 증가함에 따라 산소가 감소하여 야간 시력이 저하된다. 피로는 문제를 더욱 악화시킨다. 야간에 12,000ft를 비행할 경우 조종사는 시력 요소들이 사라진 것을, 혹은 초점이 맞지 않은 것을 확인할 수 있다. 사라진 시력 요소들은 디지털 이미지의 누락된 픽셀들과 유사하다. 반면 초점이 맞지 않는 시력은 흐릿해진다.

 

저산소성 저산소증(hypoxic hypoxia)을 경험하는 경우 단순히 낮은 고도로 하강한다 하여 시력이 개선되지 않을 수 있다. 예를 들어 8,000ft에서 12,000ft로 30분 동안 상승한 후 8,000ft로 하강한다 하여 문제가 해결되는 것은 아니다. 심지어 시력은 한 시간 이상 회복되지 않을 수도 있다. 따라서 고도와 피로는 조종사의 시력에 지대한 영향을 미친다는 것을 기억해야 한다.

 

High Intensity Lighting

 

비행 도중 높은 강도의 조명들이 놓인 구역을 마주한 경우 항공기를 돌린 다음 해당 구역의 주위를 비행한다. 이는 많은 양의 빛이 한꺼번에 눈에 노출되지 않도록 해준다. 가능하다면 밝게 빛나는 건물들이 빽빽이 들어찬 구역의 상공을 피하도록 경로를 계획하라.

 

Flightdeck Lighting

 

조종실 조명은 최대한 낮게 유지되어야 한다. 원하는 비행 고도에 도달한 후 조종사는 비행 조건에 적응할 수 있는 시간을 가져야 한다. 여기에는 계기 조명들의 재조정, 그리고 바깥 참조물에 대한 방향 조정이 포함된다. 이 기간 도중 최적의 암순응이 달성될 때까지 야간 시력을 계속 향상시켜야 한다. 지도, 차트, 그리고 체크리스트를 사용해야 하는 경우 흐릿한 백색 손전등을 사용한다. 본인의 눈, 혹은 다른 승무원의 눈에 손전등을 비추는 것을 피한다.

 

Airfield Precautions

 

아래에 나열된 것들은 야간 비행을 더 안전하게 만들기 위해, 그리고 야간 시력을 보호하기 위해 취할 수 있는 몇 가지 예방 조치이다.

 

• 공항 등화가 최저 강도로 감소되어야 한다.

 

• 정비사들은 전조등과 손전등을 이용한 등화관제를 연습해야 한다.

 

• 조명이 가장 적은 공항 상 위치에 항공기를 배치한다.

 

• 고속도로와 주택가를 벗어난 접근 및 출항 경로를 선택한다. 이곳의 조명들이 야간 시력을 손상시킬 수 있기 때문이다.

 

Self-Imposed Stress

 

많은 self-imposed stressors가 야간 시력을 제한할 수 있다. 조종사들은 self-imposed stressors를 유발할 수 있는 요인들을 이해함으로써 이러한 유형의 스트레스를 조절할 수 있다. 이러한 요인들 중 일부는 다음과 같다. [그림 17-20]

Drugs

 

약물은 시력을 심하게 저하시킬 수 있다. 질병을 앓는 조종사들은 비행 중 어떤 약물을 복용하는 것이 적절한지를 위해 AME와, 혹은 항공 군의관과 상의해야 한다.

 

Exhaustion

 

피로에 시달리는 조종사들은 정신적으로 기민하지 못하며 즉각적인 조치가 필요한 상황에 대해 천천히 반응할 것이다. 피로에 지친 조종사들은 전체적인 요건을 고려하기보단 상황의 한 측면에 집중하는 경향이 있다. 적절한 스캐닝 기법을 사용하기보다는 계기에 고정되거나, 혹은 멀티태스킹을 하기 보다는 한 눈을 팔 수 있다.

 

Poor Physical Conditioning

 

조종사는 규칙적인 운동을 수행해야 한다. 신체적으로 건강한 사람들이 비행 도중 덜 피로하며 더 좋은 야간 스캐닝 효율을 가진다. 하지만 너무 많은 운동을 하면 비행을 수행하기에 너무 피곤해질 수 있다.

 

Alcohol

 

알코올은 조정력과 판단력을 모두 손상시킨다. 그 결과 알코올의 영향을 받는 조종사들은 적절한 야간 시력 기법을 적용하지 못한다. 이들은 스캐닝 기법을 간과하고 물체를 멍하니 응시한다. 알코올 섭취량은 야간 시력에 영향을 미치는 정도를 결정한다. 알코올의 효과는 오래 지속되며 숙취 또한 스캐닝 효율성을 손상시킬 수 있다.

 

Tobacco

 

모든 self-imposed stressors 중 흡연이 야간 시감도(visual sensitivity)를 가장 감소시킨다. 흡연은 적혈구의 헤모글로빈이 운반하는 일산화탄소의 양을 크기 증가시킨다. 이는 혈액의 산소 결합 능력을 감소시켜 혈중 산소 운반량을 감소시킨다. 일산화탄소 중독으로 인한 저산소증은 주변시, 그리고 암순응에 영향을 미친다. 이 결과는 높은 고도에서의 저산소증과 동일하다. 담배 3개를 연속으로 피는 것, 혹은 24시간 내에 20 ~ 30개의 담배를 피는 것은 헤모글로빈 용량의 8 ~ 10%를 포화시킬 수 있다. 흡연자들은 해수면에서 야간 시력의 20%를 잃는데, 이는 5,000ft의 physiological altitude와 동일하다.

 

Hypoglycemia and Nutritional Deficiency

 

밥을 안 먹거나 미루는 것은 저혈당을 야기할 수 있으며 이는 야간 비행 능력을 악화시킨다. 낮은 혈당 수치는 위 수축, 주의 산만, 습관 패턴의 변화, 그리고 주의 지속 시간의 단축을 초래할 수 있다. 비타민 A의 불충분한 섭취 또한 야간 시력을 손상시킬 수 있다. 비타민 A가 많음 음식으로는 계란, 버터, 치즈, 간, 살구, 복숭아, 당근, 호박, 시금치, 완두콩, 그리고 대부분의 야채들을 포함한다. 많은 양의 비타민 A가 야간 시력을 증가시켜주지는 않는다. 허나 비타민 A의 부족은 야간 시력을 확실히 악화시킨다.

 

Distance Estimation and Depth Perception

 

거리 추정과 깊이 감각에 영향을 미치는 메커니즘 및 단서들에 대한 지식은 야간에 거리를 판단하는데 도움을 제공한다. 이러한 단서들은 단안(monocular), 혹은 쌍안(binocular)일 수 있다. 거리 추정과 깊이 감각에 도움을 주는 단안 단서(monocular cues)들로는 motion parallax, geometric perspective, retinal image size, 그리고 aerial perspective를 포함한다.

 

Motion Parallax

 

운동 시차(motion parallax)란 풍경을 가로질러 이동하는 관찰자가 정지해 있는 물체를 바라보았을 때 해당 물체의 겉보기 운동을 말한다. 조종사가 항공기 밖을 이동 방향에 수직으로 바라볼 경우 가까이 있는 물체는 뒤로 움직이는 것처럼 보인다. 반면 멀리 있는 물체는 가만히 있는 것처럼 보인다. 이러한 겉보기 운동의 속도는 관찰자와 물체 사이의 거리에 따라 달라진다.

 

Geometric Perspective

 

물체는 서로 다른 거리 및 각도에서 바라보았을 때 서로 다른 모양을 가질 수 있다. 기하학적 원근법(geometric perspective)에는 linear perspective, apparent foreshortening, 그리고 vertical position in the field가 포함된다.

 

• Linear perspective – 평행한 선들(예를 들어 활주로 등화, 전력선, 그리고 철도 선로)은 관측자로부터의 거리가 멀어질수록 수렴하는 경향이 있다. [그림 17-21A]

 

• Apparent foreshortening – 물체나 지형지물을 멀리서 볼 경우 타원형으로 보인다. [그림 17-21B]

 

• Vertical position in the field – 관찰자로부터 멀리 떨어진 물체나 지형지물은 가까운 것보다 수평선상에 더 높게 나타난다. [그림 17-21C]

Aerial Perspective

 

물체의 선명도, 그리고 물체에 의해 만들어지는 그림자는 뇌에 의해 지각되어 거리를 추정하는 단서로 사용된다. 관찰자와 물체 사이의 거리가 가까울수록 색깔이나 음영의 미묘한 차이가 더 분명해진다. 허나 거리가 증가할수록 이러한 구별이 흐릿해질 수 있다. 물체의 세부 사항이나 질감 또한 마찬가지이다. 관찰자와 물체 사이의 거리가 멀어질수록 물체의 세부 사항이 덜 분명해진다. 야간 비행 도중 기억해야 할 또 다른 중요한 사실은 모든 물체들이 광원으로부터 그림자를 드리운다는 것이다. 그림자가 드리워지는 방향은 광원의 위치에 따라 달라진다. 물체의 그림자가 관찰자를 향해 드리워졌다면 물체가 광원보다 더 가깝다.

 

Binocular Cues

 

양안 단서(binocular cues)는 물체에 대한 양쪽 눈의 서로 다른 시야 각도에 의존한다. 양안 단서는 양쪽 눈의 시야 각도가 명백한 차이를 만들 수 있을 정도로 물체가 충분히 가까운 경우에만 유용하다. 비행 도중 조종석 외부의 거리는 대부분 너무 커서 양안 단서가 거의 무의미하다. 또한 양안 단서는 단안 단서보다 더욱 잠재의식적 수준으로, 그리고 자동으로 수행된다.

 

Night Vision Illusions

 

야간에 흔히 발생하는 시각적 착각들이 있다. 이러한 착각들을 피하기 위해선 이것들을 예상 및 인지하는 것이 가장 좋다.

 

Autokinesis

 

자동 운동(autokinesis)은 어두운 배경에 놓인 한 점의 빛을 몇 초 이상 응시할 경우 발생한다. 잠시 후 이 빛이 움직이는 것처럼 보인다. 빛의 명백한 움직임은 약 8 ~ 10초 안에 시작된다. 이러한 착각을 방지하기 위해선 가지각색의 거리에 놓인 물체들에 초점을 맞추어 하나의 빛에 고정되는 것을 피한다. 이러한 착각은 시각적 스캐닝을 수행함으로써, 빛의 개수를 늘림으로써, 혹은 빛의 광도를 변화시킴으로써 감소될 수 있다. 세 가지 해결책 중 가장 중요한 것은 시각적 스캐닝이다. 빛을 10초 이상 응시해서는 안 된다.

 

False Horizon

 

자연 수평선이 가려진 경우, 혹은 잘 보이지 않는 경우 false horizon이 발생할 수 있다. 이는 밝은 별들과 도시의 빛들을 혼동할 때 발생할 수 있다. 또한 이는 바다나 큰 호수의 해안선을 향하여 비행할 때에도 발생할 수 있다. 수면의 상대적 캄캄함으로 인해 해안선을 따라 놓인 빛들이 하늘의 별들로 오인될 수 있다. [그림 17-22]

Reversible Perspective Illusion

 

야간에 다른 항적이 항공기에 접근하고 있을 때 해당 항적이 멀어지는 것처럼 보일 수 있다. 이러한 착각은 종종 항공기가 다른 항적의 경로와 평행하게 비행할 때 발생한다. 비행 방향을 결정하기 위해 조종사는 항적의 등화를, 그리고 수평선에 대한 항적의 위치를 확인해야 한다. 만약 등화의 강도가 증가한다면 항적이 접근 중이다. 만약 등화의 강도가 감소한다면 항적은 멀어지는 중이다.

 

Size-Distance Illusion

 

이러한 착각은 밝기가 증가, 혹은 감소하는 빛을 바라볼 때 발생한다. 조종사는 빛이 가까워지고 있다고, 혹은 멀어지고 있다고 해석할 수 있다.

 

Fascination (Fixation)

 

이러한 착각은 조종사들이 방향정위를 위한 단서들을 무시하고 하나의 목표나 물체에 주의를 고정할 때 발생한다. 학생 조종사들은 계기에 집중할 때, 혹은 착륙을 시도할 때 이러한 경향이 있다. 그들은 하나의 업무에 집중하여 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 보지 못하게 된다. 이는 야간에 특히 위험할 수 있다. 왜냐하면 야간에는 항공기가 지면에 가까워지는 속도를 결정하기 어려우며 이러한 상황을 수정할 시간이 아주 적을 수 있기 때문이다.

 

Flicker Vertigo

 

초당 4 ~ 20회로 깜박이는 빛은 불쾌한, 그리고 위태로운 반응을 일으킬 수 있다. 여기에는 메스꺼움, 구토, 그리고 현기증과 같은 상태가 포함될 수 있다. 경우에 따라 경련과 인사불성 또한 발생할 수 있다. 야간에 올바른 스캐닝 기법을 사용할 경우 명멸 현훈(flicker vertigo)을 방지할 수 있다.

 

Night Landing Illusions

 

많은 유형의 착륙 착각이 발생한다. 야간에 특색이 없는 지형의 상공을 비행할 경우 낮은 접근을 수행하려는 경향이 있다. 시야를 흐릿하게 만드는 모든 요소들(예를 들어 비, 연무, 혹은 어두운 활주로) 또한 낮은 접근을 유발할 수 있다. 밝은 빛, 가파른 주변 지형, 그리고 넓은 활주로는 낮아 보이는 착각을 유발하여 높은 접근으로 이어질 수 있다. 도로나 고속도를 따라 일정한 간격으로 배치된 조명들은 활주로 등화처럼 보일 수 있다. 또한 조종사들은 움직이는 기차의 조명들을 활주로, 혹은 접근 등화로 착각하기도 한다. 밝은 활주로나 접근 등화는 항공기가 활주로와 가까워 보이는 착각을 유발할 수 있다(특히 주변지형을 비추는 조명이 거의 없는 곳에서).

 

야간 비행을 수행하기 전에 비행하고자 하는 지역의 위험 요인을 아는 것이 좋다. 해당 지역을 공부하고 야간에 문제가 될 수 있는 지역을 항행하는 방법을 숙지한다. 예를 들어 수면 근처 지역들은 대부분 낮은 구름이나 안개에 의해 흐릿해질 수 있다. 이러한 상황을 대처하기 위해 비행 전에 계획을 세우는 것이 중요하다. 밤에 비행할 경로를 주간에 비행한 다음 야간에 사용할 최저 고도를 결정한다. 만약 기상으로 인해 해당 고도를 유지하는 것이 불가능할 경우 기상 조건이 더 나은 교체비행장에 착륙한다. 우연에 기대어 일이 잘 풀리기를 바라기보다는 더 안전한 대안을 항상 고려하라.

 

야간에 비행하는 조종사는 FAA가 요구하는 고도 및 시간 외에도 보조 산소를 고려해야 한다(특히 IFR인 경우, 조종사가 흡연자인 경우, 혹은 조종사의 신체 상태가 좋지 못한 경우).

 

Enhanced Night Vision Systems

 

SVS(Synthetic Vision Systems)와 EFVS(Enhanced Flight Vision Systems)는 야간에 비행 안전을 향상시킬 수 있는 시스템이다. 이 기술들은 빠르게 발전하여 점점 더 많이 사용되고 있다. [그림 17-23]

Synthetic Vision System

 

SVS는 외부 지형의 synthetic vision image를 조종사에게 나타내기 위한 전자적 수단이다. [그림 17-24] 이는 EFVS처럼 실시간 이미지를 나타내지는 않는다. EFVS와 달리 SVS는 지형 및 장애물 데이터베이스, 정교한 navigation solution, 그리고 화면을 필요로 한다. 지형 이미지는 SVS에 저장된 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 한다. synthetic terrain/vision image는 모든 시정 조건 도중 특정 지형(예를 들어 지형, 장애물, 활주로, 그리고 랜드마크)과 관련된 공간상 위치에 대한 조종사의 인식을 향상시키기 위한 것이다. 이는 비행의 중요한 단계(예를 들어 이륙, 접근, 그리고 착륙)에서 매우 유용하다. [그림 17-25] 접근 도중 설령 시정이 좋지 않다 하여도 화면에 digital terrain image가 남아있다는 것이 SVS의 장점이다.

SVS image는 head-down display나 head-up display(HUD)에 표시될 수 있다(허나 SVS는 현재 head-down displays에서만 인증된다). synthetic image를 HUD에 표시하기 위한 개발이 현재 진행 중이며 SVS와 EFVS가 생성하는 실시간 센서 이미지를 결합하려는 노력 또한 진행 중이다. 이러한 시스템을 Combined Vision Systems라 부른다. 현재 SVS는 상황 인식을 보조하기 위한 장치로 인증된다. 허나 FAA와 항공 산업은 SVS가 특정 저시정 조건에서 operational credit으로 사용될 수 있도록 운영 개념과 감항 기준을 규정하려 노력하고 있다. SVS의 향후 개선 사항으로는 항적 정보를 표시하기 위해 ADS-B를 통합하는 것이 포함될 수 있다.

 

Enhanced Flight Vision System

 

EV(Enhanced Vision), 혹은 EFVS(Enhanced Flight Vision System)는 외부 광경을 제공하기 위해 imaging sensor(예를 들어 FLIR(Forward-Looking InfraRed, 혹은 MMWR(millimeter wave radar)를 사용하는 전자적 수단이다. 2004년에 14 CFR Part 91, section 91.175는 다음과 같이 개정되었다: Category II나 Category III 이외의 straight-in instrument approach procedures를 수행하는 운영자가 HUD에 표시되는 EFVS를 사용하는 경우 DH(decision height)나 MDA(minimum descent altitude) 미만을 운영할 수 있다. 이는 EV 장비에 대한 “operational credit”을 제공한다. SV에 대해서는 이러한 credit이 존재하지 않는다.

Chapter Summary

 

이 장은 비행 활동과 관련된 항공 의학적 요소들을 소개하였다. 더 자세한 정보는 AIM(Aeronautical Information Manual)과 www.faa.gov.에서 확인할 수 있다.