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1. 서론
항공기의 성능이 향상되어 비행 속도와 비행 고도가 증가함에 따라 대기 온도, 대기 압력, 대기 속도 등 대기에 대한 정확한 정보가 필요하게 되었다. 이러한 고성능 운항하는 항공기에서는 대기에 대한 정보를 측정할 경우 여러 가지 수치를 동시에 측정하여, 이를 바탕으로 일정한 계산과정을 거쳐 필요한 정보를 얻을 수 있게 되었다. 이와 같은 계산을 수행하는 장치를 중앙 대기 자료 컴퓨터(Central Air Data Computer)나 에어 데이터 컴퓨터(Air Data Computer)라고 한다. 과거에는 기계적 장치를 이용하여 이런 계산을 수행했지만, 최근에는 컴퓨터와 전자 기술의 발달로 보다 정밀하고 디지털화된 중앙 대기 자료 컴퓨터가 개발되었다. 이러한 중앙 대기 자료 컴퓨터의 발달과 함께 항공기의 계기들도 기존의 개별 계기들이 점차 통합되는 추세이다. 이 글에서는 이러한 항공전자계기의 종류와 각각의 역할 및 기능에 대해 자세히 살펴볼 것이다.
2. 항공전자계기의 종류
2.1. 에어 데이터 컴퓨터(ADC)
에어 데이터 컴퓨터(ADC)는 고성능으로 운항하는 운송용 제트 항공기의 동·정압계통을 관리하는 핵심 장치이다. 고고도 비행하는 항공기의 경우 외기온도가 영도 이하로 낮아져 동압공에 유입되는 공기의 압축도가 저고도와 다르게 변화하기 때문에 정확한 정압값을 얻기 위해서는 공기 온도와 밀도 등을 보상할 수 있는 동·정압 계통이 필요하다.
ADC는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 시스템으로, 외부에서 감지한 기압 정보를 디지털 신호로 변환하여 내부 컴퓨터에서 보정 작업을 거치게 함으로써 정확한 정보를 제공한다. ADC의 장점은 다음과 같다.
첫째, 동·정압관의 축소로 인해 고질적인 누설 결함이 감소하고 연결부위가 적어져 정비가 용이해졌다. 둘째, 대기자료 신뢰성이 향상되었으며 컴퓨터 내에서 보정작업을 수행하여 별도의 보정 장치가 필요 없어졌다. 셋째, 컴퓨터에서 여러 공급원의 자료의 유효성을 시험할 수 있어 즉각적인 대체 공급원 선택이 가능해졌다. 넷째, 반도체 기술이 발전하면서 컴퓨터의 신뢰성과 소형화, 경량화가 향상되었다.
이처럼 ADC는 대기 정보를 정확하고 신뢰성 있게 제공함으로써 안전하고 효율적인 비행을 가능하게 하는 핵심 장치라 할 수 있다.
2.2. 중앙 정비 컴퓨터 계통(CMCS)
중앙 정비 컴퓨터 계통(CMCS: Center Maintenance Computer System)은 최근 개발된 첨단 항공기 정비용 컴퓨터로, B747-400에 장착되어 항공기 계통의 결함 정보를 보고, 지시, 수집해 주며 또한 항공기의 전 계통의 지상 작동상태를 시험하는데 사용된다.
CMCS는 약 70개의 전자, 전기 및 전자 기계 계통의 상태와 결함을 집적 화면 계통과 중앙 정비 컴퓨터로 보낸다. 직접화면 계통은 전자 비행기 계통과 엔진 조종사 경고 계통을 통합하여 지시하고 있다. 모든 계통은 거의 전자 비행 계기/엔진 지시 조종사 경고 연관장치를 통하여 데이터를 중앙 정비 컴퓨터로 보내지고 어떤 계통은 데이터를 직접 중앙정비 컴퓨터 화면장치로 보내기도 한다.
CMCS는 정비 요원에게 정비 데이터를 시험하고 수집할 수 있어 항공기의 정비를 용이하게 함으로써 운항 정시율을 높여주며, 기존의 항공기에 비하여 높은 운항 신뢰성을 제공해 준다. 이 컴퓨터는 효율적인 정비 및 운항을 가능하게 해주어 차세대 운송용 항공기에 사용될 것으로 기대된다.
2.3. 1차 지시계(PFD)
PFD(Primary Flight Display)는 항공기 주요 비행지시 정보를 조종사에게 제공해주는 전자계기이다. PFD에서 얻을 수 있는 정보는 속도, 자세,...