1. 날개의 공기흐름 중에 압력이 계속 증가하여 날개표면을 따라 흐르지 못하여 흐름이 떨어져 나가게 된다. 이것은 다음 중 무엇을 말하는 것인가?
박리현상 : 항공기(날개)가 유체를 가르고 비행하는데 위쪽공기가 날개표면을 따라 정상적으로 흐르지 않고 경계층이서 떨어져나가 양력을 잃는 현상입니다.
박리:떨어져나간다.
✅ 정답: 2번
• 날개 뒤쪽으로 갈수록 압력이 점점 높아지는 구간을 역압력구배라 합니다. 이 구간에서 공기 입자는 앞으로 나아갈 힘을 잃고, 결국 날개 표면을 따라가지 못하고 떨어져 나갑니다.
• 이 현상을 흐름의 떨어짐, 곧 박리(separation)라고 부릅니다. 박리가 날개 윗면 전체로 번지면 양력이 급감하는 실속이 됩니다.
• 박리가 시작되는 지점은 받음각이 커질수록 앞으로 이동합니다. 날개 뒷전에서 시작된 박리가 앞전 쪽으로 번져 나가면 결국 날개 전체가 실속에 들어갑니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 경계층(boundary layer)은 현상이 아니라 날개 표면에 아주 가깝게 붙어 흐르는 얇은 공기층 자체를 가리키는 말입니다. 박리는 그 경계층에서 일어나는 사건이지 경계층 그 자체가 아닙니다.
• 3번: 스핀(spin)은 한쪽 날개가 먼저 실속해 자전하며 강하하는 비행 상태입니다. 박리보다 훨씬 뒤에 나타나는 결과이며 흐름 현상의 이름이 아닙니다.
• 4번: 층류의 떨어짐이라는 표현은 정의된 용어가 아닙니다. 경계층은 앞쪽에서 층류였다가 뒤로 가며 난류로 바뀌는데, 박리는 층류 구간과 난류 구간 어디서도 일어날 수 있습니다.
💡 핵심 개념
• 순서를 기억하면 정리됩니다. 경계층 형성 → 역압력구배 → 박리 → 실속 → (좌우 비대칭이면) 스핀 순으로 진행됩니다.
• 난류 경계층은 층류보다 마찰항력이 크지만 에너지가 많아 박리에 더 잘 견딥니다. 골프공 표면에 홈을 파는 것도 같은 원리를 이용한 것입니다.
• 박리를 늦추는 설계로는 보텍스 제너레이터가 있습니다. 작은 돌기로 경계층을 일부러 난류로 만들어 에너지를 높이면 흐름이 표면에 더 오래 붙어 있게 됩니다.
2. 항공교통관제업무는 항공기 간의 충돌방지, 항공기와 장애물 간의 충돌방지 및 항공교통의 촉진 및 질서유지를 위해 행하는 업무이다. 다음 중 이에 속하지 않는 것은?
• 항공교통관제업무는 관제 대상과 구역에 따라 비행장관제업무·접근관제업무·지역관제업무 세 가지로 나뉩니다.
• 비행장관제는 관제탑이 활주로와 그 주변을, 접근관제는 이착륙을 위해 오르내리는 구간을, 지역관제는 항로를 순항하는 구간을 담당합니다.
• 조난관제업무라는 명칭의 업무는 존재하지 않습니다. 조난 상황에서 이루어지는 것은 관제가 아니라 경보업무와 수색·구조 활동입니다.
• 세 관제업무는 구역을 나누어 항공기를 이어받습니다. 이륙하면 관제탑이 접근관제로, 순항에 들면 접근관제가 지역관제로 넘깁니다.
✅ 정답: 4번
• 항공교통관제업무는 관제 대상과 구역에 따라 비행장관제업무·접근관제업무·지역관제업무 세 가지로 나뉩니다.
• 비행장관제는 관제탑이 활주로와 그 주변을, 접근관제는 이착륙을 위해 오르내리는 구간을, 지역관제는 항로를 순항하는 구간을 담당합니다.
• 조난관제업무라는 명칭의 업무는 존재하지 않습니다. 조난 상황에서 이루어지는 것은 관제가 아니라 경보업무와 수색·구조 활동입니다.
• 세 관제업무는 구역을 나누어 항공기를 이어받습니다. 이륙하면 관제탑이 접근관제로, 순항에 들면 접근관제가 지역관제로 넘깁니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 비행장관제업무는 관제탑이 수행하는 업무로, 이착륙 허가와 지상 이동 지시를 담당합니다.
• 2번: 접근관제업무는 비행장 주변의 상승·강하 구간에서 항공기를 순서대로 배열하는 업무입니다.
• 3번: 지역관제업무는 항로를 비행하는 항공기 사이의 분리를 유지하는 업무입니다.
💡 핵심 개념
• 항공교통업무는 관제업무·비행정보업무·경보업무 세 갈래로 이루어집니다. 관제업무만 다시 세 가지로 나뉜다는 구조입니다.
• 조난이나 비상 상황은 경보업무가 담당합니다. 관련 기관에 통보하고 수색·구조를 개시하도록 하는 역할입니다.
• 관제업무의 목적은 항공기 간 충돌 방지, 항공기와 장애물 간 충돌 방지, 항공교통의 촉진과 질서 유지 세 가지로 명시되어 있습니다.
• 초경량비행장치는 통상 관제 대상이 아닙니다. 다만 관제권에 들어가려면 사전 승인이 필요하며 관제기관의 지시를 따라야 합니다.
3. 초경량비행장치를 소유하거나 사용할 수 있는 권리가 있는 자는 초경량비행장치를 영리목적으로 사용 하여서는 아니 된다. 그러나 국토교통부령으로 정하는 보험 또는 공제에 가입한 경우는 그러하지 않는데 이에 해당하지 않는 경우는?
• 보험 또는 공제 가입을 조건으로 영리 사용이 허용되는 것은 초경량비행장치를 사용하는 사업들입니다. 대여업, 사용사업, 항공레저스포츠사업이 여기에 속합니다.
• 항공기 운송사업은 항공기로 여객이나 화물을 실어 나르는 사업으로, 초경량비행장치와는 대상 자체가 다릅니다. 항공사업법의 별개 조항이 규율합니다.
• 초경량비행장치로는 사람이나 화물을 운송하는 사업을 할 수 없으므로, 이 선지는 애초에 해당 목록에 들어올 수 없습니다.
• 영리와 비영리를 가르는 기준은 대가의 수수입니다. 반복적으로 대가를 받으면 취미로 시작했더라도 영리 활동으로 봅니다.
✅ 정답: 2번
• 보험 또는 공제 가입을 조건으로 영리 사용이 허용되는 것은 초경량비행장치를 사용하는 사업들입니다. 대여업, 사용사업, 항공레저스포츠사업이 여기에 속합니다.
• 항공기 운송사업은 항공기로 여객이나 화물을 실어 나르는 사업으로, 초경량비행장치와는 대상 자체가 다릅니다. 항공사업법의 별개 조항이 규율합니다.
• 초경량비행장치로는 사람이나 화물을 운송하는 사업을 할 수 없으므로, 이 선지는 애초에 해당 목록에 들어올 수 없습니다.
• 영리와 비영리를 가르는 기준은 대가의 수수입니다. 반복적으로 대가를 받으면 취미로 시작했더라도 영리 활동으로 봅니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 항공기 대여업에 초경량비행장치를 사용하는 경우는 보험 가입을 전제로 허용됩니다. 빌린 사람이 사고를 내면 제3자에게 피해가 미치기 때문입니다.
• 3번: 초경량비행장치 사용사업은 농약살포·항공촬영·측량 등을 수행하는 사업으로, 대표적인 허용 대상입니다.
• 4번: 항공레저스포츠사업 역시 보험 가입을 조건으로 허용됩니다. 체험 비행이나 교육을 제공하는 사업입니다.
💡 핵심 개념
• 판단 기준은 "초경량비행장치를 실제로 띄우는 사업인가"입니다. 대상 기체가 다르면 애초에 이 목록에 속하지 않습니다.
• 보험을 요구하는 이유는 제3자 피해에 대한 배상 자력을 확보하기 위해서입니다. 영리 활동일수록 비행 빈도가 높아 위험도 커집니다.
• 개인의 취미 비행은 의무 보험 대상이 아닙니다. 다만 사고 시 배상 책임은 그대로 남습니다.
• 사업을 하려면 보험 가입만으로는 부족합니다. 항공사업법에 따른 등록이나 신고 절차를 함께 거쳐야 합니다.
4. 기압 고도의 설명으로 맞는 것은?
• 기압고도는 고도계의 기준 기압을 표준대기압(29.92inHg, 1013.25hPa)에 맞춘 상태에서 지시하는 고도입니다.
• 그날의 실제 기압과 무관하게 표준 상태를 가정한 값이므로, 모든 항공기가 같은 기준으로 고도를 읽게 됩니다. 항공기 간 고도 분리의 근거가 되는 값입니다.
• 일정 고도 이상에서는 모든 항공기가 이 설정을 쓰도록 규정되어 있습니다.
• 계기가 지시하는 값 자체는 하나지만, 기준 기압을 무엇으로 두었느냐에 따라 그 값의 이름과 의미가 달라집니다.
✅ 정답: 2번
• 기압고도는 고도계의 기준 기압을 표준대기압(29.92inHg, 1013.25hPa)에 맞춘 상태에서 지시하는 고도입니다.
• 그날의 실제 기압과 무관하게 표준 상태를 가정한 값이므로, 모든 항공기가 같은 기준으로 고도를 읽게 됩니다. 항공기 간 고도 분리의 근거가 되는 값입니다.
• 일정 고도 이상에서는 모든 항공기가 이 설정을 쓰도록 규정되어 있습니다.
• 계기가 지시하는 값 자체는 하나지만, 기준 기압을 무엇으로 두었느냐에 따라 그 값의 이름과 의미가 달라집니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 고도계가 지시하는 고도는 지시고도입니다. 기준 기압을 어떻게 맞추었는지에 따라 의미가 달라지므로, 그 자체로는 기압고도가 아닙니다.
• 3번: 진고도와 절대고도를 더한다는 것은 물리적으로 의미가 없는 조합입니다. 두 값은 기준면만 다를 뿐 같은 대상을 재는 값입니다.
• 4번: 비표준기압을 보정한 고도는 진고도에 가깝습니다. 기압고도는 보정하지 않고 표준값을 그대로 쓴다는 점에서 반대입니다.
💡 핵심 개념
• 고도의 종류는 기준면으로 갈립니다. 기압고도는 표준기압면, 진고도는 평균해수면, 절대고도는 지표면이 기준입니다.
• 여기에 기온까지 반영한 것이 밀도고도이며, 기체의 실제 성능을 판단할 때 가장 중요한 값입니다.
• 기압은 날씨에 따라 변하므로 비행 전에 반드시 기준 기압을 설정해야 합니다. 고기압에서 저기압 지역으로 이동하면 실제 고도가 지시보다 낮아져 위험합니다.
• 기압고도는 성능 계산의 출발점이기도 합니다. 여기에 기온을 반영해 밀도고도를 구하면 이륙거리와 상승률을 추정할 수 있습니다.
5. 해수면에서 평균 온도와 기압은?
15℃, 29.92inch.Hg
✅ 정답: 1번
• 국제표준대기(ISA)에서 해수면의 기준값은 온도 15℃, 기압 29.92inHg(1013.25hPa)입니다. 화씨로는 59℉에 해당합니다.
• 이 값은 실제 관측치가 아니라 성능 계산과 계기 보정을 위해 약속한 기준입니다. 나라와 계절이 달라도 같은 기준으로 비교할 수 있게 하려는 것입니다.
• 고도가 1,000피트 올라갈 때마다 온도는 약 2℃씩 낮아진다고 가정합니다.
• 표준대기는 실제 대기를 그대로 옮긴 것이 아니라 계산을 위한 약속입니다. 그래서 실측값과 다르다고 해서 표준이 틀린 것은 아닙니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 온도 59℉는 15℃와 같아 맞지만, 기압 단위가 잘못되었습니다. 760은 수은주 밀리미터(mmHg)의 값이지 인치의 값이 아닙니다.
• 3번: 15℉는 영하 9℃가 넘는 온도로 표준값과 크게 다릅니다. 숫자 15만 맞고 단위가 어긋난 선지입니다.
• 4번: 59℃는 사람이 견디기 어려운 고온입니다. 화씨 59도를 섭씨로 잘못 옮겨 놓은 함정입니다.
💡 핵심 개념
• 같은 표준대기압을 여러 단위로 표현합니다. 29.92inHg = 1013.25hPa = 760mmHg이며, 이 셋은 같은 값입니다.
• 온도도 마찬가지입니다. 15℃ = 59℉입니다. 단위만 바꿔 오답을 만드는 방식이 이 유형의 전형입니다.
• 실제 대기가 표준과 다르면 성능도 달라집니다. 표준보다 덥거나 기압이 낮으면 밀도고도가 올라가 이륙거리가 길어집니다.
• 고도 1,000피트당 기압은 약 1inHg씩 낮아집니다. 이 어림값을 알아 두면 고도와 기압을 대략 환산할 수 있습니다.
6. 다음의 보기 중에서 실속속도를 감소시켜 이/착륙거리를 줄여주는 장치는 어느 것인가?
• 플랩(flap)은 날개 뒷전에 달린 고양력 장치입니다. 아래로 내리면 캠버가 커지고 유효 면적도 늘어나 같은 속도에서 더 큰 양력을 냅니다.
• 양력이 커지면 무게를 지탱하는 데 필요한 속도가 낮아지므로 실속속도가 감소합니다. 그 결과 더 느린 속도로 뜨고 내릴 수 있어 이착륙거리가 짧아집니다.
• 플랩을 내리면 항력도 함께 늘어나는데, 착륙에서는 이 항력이 감속에 도움이 됩니다.
• 실속속도가 낮아진다는 것은 안전 여유가 늘어난다는 뜻이기도 합니다. 접근 중 돌풍을 만나도 실속까지의 폭이 더 넓습니다.
✅ 정답: 2번
• 플랩(flap)은 날개 뒷전에 달린 고양력 장치입니다. 아래로 내리면 캠버가 커지고 유효 면적도 늘어나 같은 속도에서 더 큰 양력을 냅니다.
• 양력이 커지면 무게를 지탱하는 데 필요한 속도가 낮아지므로 실속속도가 감소합니다. 그 결과 더 느린 속도로 뜨고 내릴 수 있어 이착륙거리가 짧아집니다.
• 플랩을 내리면 항력도 함께 늘어나는데, 착륙에서는 이 항력이 감속에 도움이 됩니다.
• 실속속도가 낮아진다는 것은 안전 여유가 늘어난다는 뜻이기도 합니다. 접근 중 돌풍을 만나도 실속까지의 폭이 더 넓습니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 승강키 트림은 조종력을 없애 주는 장치입니다. 자세를 유지하는 데 드는 힘을 줄일 뿐 양력 특성 자체를 바꾸지 않습니다.
• 3번: 에일러론(도움날개)은 세로축을 중심으로 롤링을 만드는 조종면입니다. 좌우 비대칭으로 작동하므로 실속속도를 낮추는 기능은 없습니다.
• 4번: 방향키는 수직축을 중심으로 요잉을 담당하는 조종면입니다. 양력 증대와는 무관합니다.
💡 핵심 개념
• 조종면과 고양력 장치를 구분하는 것이 핵심입니다. 조종면은 자세를 바꾸고, 고양력 장치는 양력 특성 자체를 바꿉니다.
• 고양력 장치에는 뒷전의 플랩과 앞전의 슬랫이 있습니다. 슬랫은 실속각 자체를 키워 더 큰 받음각까지 버티게 해 줍니다.
• 플랩의 효과는 "양력 증가 + 항력 증가 + 실속속도 감소" 세 가지입니다. 항력이 는다는 점을 빠뜨리면 함정에 걸립니다.
• 플랩은 단계별로 내립니다. 이륙에는 적은 각도로 양력만 얻고, 착륙에는 큰 각도로 내려 양력과 항력을 함께 키웁니다.
7. Stall(실속)시 조종능력을 상실하는 순서를 차례대로 맞게 쓴 것은?
• 실속은 날개 윗면의 흐름이 떨어져 나가면서 시작됩니다. 조종면 중 날개에 달린 에일러론(횡전타)이 가장 먼저 효력을 잃습니다.
• 다음으로 방향타(러더)가 힘을 잃습니다. 수직꼬리날개 역시 받음각이 커지면서 동체가 만든 흐트러진 기류에 노출되기 때문입니다.
• 승강타(엘리베이터)는 마지막까지 남습니다. 그래서 실속 회복 조작인 "조종간 밀기"가 가능한 것이며, 이 순서가 회복 절차의 물리적 근거입니다.
• 조종면이 효력을 잃는 순서는 그 조종면이 받는 기류가 언제 흐트러지는지로 결정됩니다. 주날개에서 시작된 박리가 뒤로 번져 가는 과정입니다.
✅ 정답: 2번
• 실속은 날개 윗면의 흐름이 떨어져 나가면서 시작됩니다. 조종면 중 날개에 달린 에일러론(횡전타)이 가장 먼저 효력을 잃습니다.
• 다음으로 방향타(러더)가 힘을 잃습니다. 수직꼬리날개 역시 받음각이 커지면서 동체가 만든 흐트러진 기류에 노출되기 때문입니다.
• 승강타(엘리베이터)는 마지막까지 남습니다. 그래서 실속 회복 조작인 "조종간 밀기"가 가능한 것이며, 이 순서가 회복 절차의 물리적 근거입니다.
• 조종면이 효력을 잃는 순서는 그 조종면이 받는 기류가 언제 흐트러지는지로 결정됩니다. 주날개에서 시작된 박리가 뒤로 번져 가는 과정입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 방향타를 가장 먼저로 두었습니다. 실속은 주날개에서 시작되므로 주날개에 달린 에일러론이 먼저 영향을 받습니다.
• 3번: 방향타를 맨 앞에, 승강타를 중간에 두어 순서가 어긋났습니다. 승강타가 중간에 오면 회복 조작 자체가 성립하지 않습니다.
• 4번: 에일러론으로 시작한 것은 맞지만 승강타와 방향타의 순서가 뒤바뀌었습니다. 승강타는 언제나 마지막입니다.
💡 핵심 개념
• 순서를 한 줄로 외우면 "에일러론 → 러더 → 엘리베이터"입니다. 실속이 시작되는 주날개에서 가까운 순서라고 이해하면 됩니다.
• 승강타가 마지막까지 살아 있기 때문에 실속 회복이 가능합니다. 조종간을 밀어 받음각을 줄이는 것이 회복의 첫걸음입니다.
• 실속 초기에 에일러론으로 기울기를 바로잡으려 하면 오히려 스핀에 빠집니다. 이미 효력을 잃은 조종면을 쓰는 셈이기 때문입니다.
• 실속 경고 장치는 실속각에 이르기 전에 소리나 진동으로 알립니다. 경고가 울리면 즉시 받음각을 줄이는 것이 정석입니다.
8. 초경량비행장치 사고로 분류할 수 없는 것은?
• 초경량비행장치 사고로 분류되려면 사람이 다치거나, 기체를 잃거나, 기체에 접근할 수 없는 상황이 발생해야 합니다. 피해의 크기가 분류의 기준입니다.
• 덮개나 부품이 고장 난 것은 정비로 해결되는 기체 결함입니다. 사람이 다치지도 않았고 기체를 잃지도 않았으므로 사고가 아닙니다.
• 모든 고장을 사고로 분류하면 조사 자원이 분산되어 정작 중요한 사고를 제대로 다룰 수 없게 됩니다.
• 사고와 준사고를 나누는 이유는 대응의 강도가 다르기 때문입니다. 사고는 조사 대상이 되고, 준사고는 통계로 수집해 예방에 활용합니다.
✅ 정답: 2번
• 초경량비행장치 사고로 분류되려면 사람이 다치거나, 기체를 잃거나, 기체에 접근할 수 없는 상황이 발생해야 합니다. 피해의 크기가 분류의 기준입니다.
• 덮개나 부품이 고장 난 것은 정비로 해결되는 기체 결함입니다. 사람이 다치지도 않았고 기체를 잃지도 않았으므로 사고가 아닙니다.
• 모든 고장을 사고로 분류하면 조사 자원이 분산되어 정작 중요한 사고를 제대로 다룰 수 없게 됩니다.
• 사고와 준사고를 나누는 이유는 대응의 강도가 다르기 때문입니다. 사고는 조사 대상이 되고, 준사고는 통계로 수집해 예방에 활용합니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 사람의 중상이나 행방불명은 명백한 사고입니다. 인명 피해는 사고 분류의 첫 번째 기준입니다.
• 3번: 추락·충돌·화재는 기체의 손실이나 심각한 손상을 뜻하므로 사고에 해당합니다.
• 4번: 기체의 위치를 확인할 수 없거나 접근이 불가능한 경우도 사고입니다. 기체를 사실상 잃은 것과 같기 때문입니다.
💡 핵심 개념
• 사고 분류의 세 갈래는 인명 피해 · 기체의 파손 또는 상실 · 기체 접근 불가입니다. 이 중 하나라도 해당하면 사고입니다.
• 사고가 발생하면 조종자나 소유자는 지방항공청장에게 즉시 보고해야 합니다. 보고 내용은 사실 관계에 한정되며 원인 분석은 포함되지 않습니다.
• 사고에 이르지 않은 위험한 상황은 준사고나 안전장애로 따로 관리합니다. 통계와 예방을 위해 별도로 수집하는 정보입니다.
• 사고가 나면 현장을 보존해야 합니다. 잔해를 임의로 옮기거나 정비하면 원인 규명이 어려워집니다.
9. 취부각(붙임각)의 설명이 아닌 것은?
취부각에 따라 양력이 증가만 하는 것은 아닙니다. 어느 지점을 넘으면 흐름이 떨어져 나가 오히려 양력이 급감하므로 2번이 취부각의 설명이 아닙니다.
취부각(붙임각)은 블레이드의 시위선과 로터 회전면이 이루는 각으로, 블레이드 피치각이라고도 부릅니다. 이 각을 키우면 받음각이 함께 커져 양력이 늘지만, 임계받음각을 넘어서면 실속이 일어나 양력이 무너집니다. 헬리콥터나 멀티콥터에서 피치를 무한정 올린다고 계속 더 뜨지 않는 이유가 이것입니다.
✅ 정답: 2번
취부각에 따라 양력이 증가만 하는 것은 아닙니다. 어느 지점을 넘으면 흐름이 떨어져 나가 오히려 양력이 급감하므로 2번이 취부각의 설명이 아닙니다.
취부각(붙임각)은 블레이드의 시위선과 로터 회전면이 이루는 각으로, 블레이드 피치각이라고도 부릅니다. 이 각을 키우면 받음각이 함께 커져 양력이 늘지만, 임계받음각을 넘어서면 실속이 일어나 양력이 무너집니다. 헬리콥터나 멀티콥터에서 피치를 무한정 올린다고 계속 더 뜨지 않는 이유가 이것입니다.
❌ 오답 분석
• 1번 — 맞는 설명입니다. 취부각은 블레이드의 시위선과 로터 회전면 사이의 각으로 정의됩니다.
• 3번 "블레이드 피치각" — 맞는 설명입니다. 회전익에서는 취부각을 피치각이라고 부르며 같은 것을 가리킵니다.
• 4번 — 맞는 설명입니다. 유도기류도 없고 기체 속도도 0인 정지 상태에서는 상대풍이 회전면과 나란하므로 취부각과 받음각이 같아집니다. 반대로 말하면 기류가 생기는 순간 둘은 달라집니다.
💡 핵심 개념
회전익에서 취부각과 받음각의 관계는 유도기류가 가릅니다.
• 정지 상태(유도기류·속도 없음) — 취부각 = 받음각
• 회전 중 — 로터가 아래로 밀어낸 유도기류가 상대풍의 방향을 바꿔 받음각 < 취부각
취부각은 조종사가 피치 입력으로 직접 정하는 값이고, 받음각은 그 결과로 정해지는 값입니다. 그래서 피치를 올려도 유도기류가 강해지면 받음각은 기대만큼 커지지 않습니다. "올린다고 계속 늘지 않는다" 가 이 문제의 요지입니다.
10. 선회는 어떤 힘에 의해서 이루어지는가?
• 선회는 기체를 기울여 양력 벡터를 옆으로 눕히는 데서 시작합니다. 이때 양력은 위로 향하는 수직분력과 선회 중심을 향하는 수평분력으로 나뉩니다.
• 원운동을 만들어 내는 구심력의 정체가 바로 이 양력의 수평분력입니다. 경사각이 클수록 수평분력이 커져 선회반경이 작아집니다.
• 선회에 방향타를 쓰는 것은 보조적인 역할입니다. 방향타만으로 기수를 돌리면 기체가 옆으로 미끄러질 뿐 제대로 된 원운동이 되지 않습니다.
✅ 정답: 3번
• 선회는 기체를 기울여 양력 벡터를 옆으로 눕히는 데서 시작합니다. 이때 양력은 위로 향하는 수직분력과 선회 중심을 향하는 수평분력으로 나뉩니다.
• 원운동을 만들어 내는 구심력의 정체가 바로 이 양력의 수평분력입니다. 경사각이 클수록 수평분력이 커져 선회반경이 작아집니다.
• 선회에 방향타를 쓰는 것은 보조적인 역할입니다. 방향타만으로 기수를 돌리면 기체가 옆으로 미끄러질 뿐 제대로 된 원운동이 되지 않습니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 추력은 진행 방향으로 작용해 속도를 유지하는 힘이며, 선회의 구심력을 만들지 않습니다. 수직양력분력도 무게를 지탱할 뿐 선회에 기여하지 않습니다.
• 2번: 수직 방향의 양력분력은 고도 유지를 담당합니다. 선회를 만드는 것은 수평 방향 성분입니다.
• 4번: 추력만으로는 방향을 바꿀 수 없습니다. 추력을 아무리 키워도 기체가 기울지 않으면 직선으로 빨라질 뿐입니다.
💡 핵심 개념
• 선회의 원리는 "기울인다 → 양력이 두 성분으로 나뉜다 → 수평분력이 구심력이 된다" 세 단계로 정리됩니다.
• 기울이면 수직분력이 줄어 고도가 떨어지므로, 수평 선회를 유지하려면 받음각을 키우거나 출력을 더해 전체 양력을 늘려야 합니다. 선회에서 실속속도가 커지는 이유입니다.
• 멀티콥터도 원리는 같습니다. 기체를 기울여 로터가 만든 양력 벡터를 눕히면 그 수평 성분이 이동과 선회를 만들어 냅니다.
11. 날개에서 발생하는 항력에 가장 많은 영향을 주는 것은 다음의 예문 중 어느 것인가?
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
1. 유도항력
유도항력은 날개끝 소용돌이와 내려씻음/올려씻음으로 구분지을 수 있습니다. 날개에서 양력이 생기는 것과 연관된 현상인데요, 날개 아랫면은 압력이 높고 윗면은 압력이 낮습니다. 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문에 공기가 날개 아래에서 위로 올라가려고 하죠. 이 때 날개의 옆부분(윙팁부분)을 타고 올라가는게 날개끝 소용돌이입니다. 또한 날개 앞전에서는 올려흐름이 생기고 날개의 뒷전에서는 내리흐름이 생깁니다.
2. 표면마찰항력
모든 유체는 점성이 있습니다. 고체와 접촉하는 유체는 고체의 접촉면에 가까울 수록 고체에 대한 상대속도가 작죠. 이런 현상 때문에 비행하는 항공기의 표면에 가까이 있는 공기입자가 항공기 표면에 붙어가게 되고 이것으로 항력이 생깁니다.
3. 압력항력(형태항력)
물체가 공기중을 이동하면 물체 앞면은 공기를 맞아 기압이 올라가고 물체 뒷면은 공기가 순간적으로 비려는 현상이 생겨 기압이 내려갑니다. 물체의 앞은 고압, 뒤는 저압이므로 물체는 뒤로 가려는 성질이 생깁니다. 이게 항력으로 작용합니다.
4. 조파항력
비행기가 초음속으로 비행하게 되면 날개의 앞뒷전에는 충격파가 생기고 쐐기부분에는 팽창파가 생깁니다. 쉽게 이해하시려면 날개 앞부분에 충격파, 날개중간부분 이후로 팽창파가 생긴다고 이해하시면 됩니다. 충격파는 압력이 높고 팽창파는 압력이 낮습니다. 앞쪽이 고압, 뒷쪽이 저압이므로 항력이 생기게 됩니다.
✅ 정답: 4번
• 항력은 다음 식으로 표현됩니다.
$$D = C_D \cdot \frac{1}{2}\rho V^2 S$$
• 여기서 속도 \(V\)만 제곱으로 들어갑니다. 밀도와 면적은 1차항이므로, 같은 비율로 값이 변할 때 항력에 가장 크게 작용하는 것은 공기 흐름의 속도입니다. 속도가 2배가 되면 항력은 4배가 됩니다.
• 밀도와 면적도 항력에 영향을 주지만 비행 중에 크게 변하는 값이 아닙니다. 조종자가 실시간으로 바꿀 수 있고 효과도 가장 큰 변수가 속도입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 공기밀도는 1차항으로 작용합니다. 고도에 따라 변하기는 하지만 속도만큼 급격한 영향을 주지는 않습니다.
• 2번: 날개의 면적도 1차항입니다. 게다가 설계 단계에서 정해지는 값이라 비행 중 항력 변화의 원인이 되지 않습니다.
• 3번: 날개 시위의 길이는 면적을 구성하는 요소일 뿐 항력 공식에 직접 들어가지 않습니다.
💡 핵심 개념
• 양력과 항력 공식은 형태가 같습니다. 계수만 다르고 \(\frac{1}{2}\rho V^2 S\) 부분은 동일하므로, "무엇이 제곱으로 들어가는가"를 묻는 문제의 답은 언제나 속도입니다.
• 필요마력은 항력에 속도를 곱한 값이므로 속도의 세제곱에 비례합니다. 빠르게 날수록 연료·전력 소모가 급증하는 이유가 여기에 있습니다.
• 항력계수는 받음각에 따라 변합니다. 받음각이 커지면 유도항력이 급격히 늘어 전체 항력이 커지므로, 저속 고받음각 비행은 생각보다 많은 출력을 요구합니다.
12. 날개의 양력에 대한 설명으로 가장 적절한 것은 어느 것인가?
• 양력은 날개에 작용하는 공기력 중 상대풍(공기흐름) 방향에 수직인 위쪽 성분입니다. 정의 자체가 흐름 방향을 기준으로 삼는다는 점이 중요합니다.
• 날개 윗면의 흐름이 빨라져 정압이 낮아지고 아랫면은 상대적으로 높아, 그 압력차의 합력이 흐름에 수직인 위 방향으로 나타납니다.
• 양력이 상대풍 기준이라는 점은 실속을 이해하는 데도 중요합니다. 기수가 아래를 향하고 있어도 상대풍이 아래에서 들어오면 받음각은 클 수 있습니다.
✅ 정답: 1번
• 양력은 날개에 작용하는 공기력 중 상대풍(공기흐름) 방향에 수직인 위쪽 성분입니다. 정의 자체가 흐름 방향을 기준으로 삼는다는 점이 중요합니다.
• 날개 윗면의 흐름이 빨라져 정압이 낮아지고 아랫면은 상대적으로 높아, 그 압력차의 합력이 흐름에 수직인 위 방향으로 나타납니다.
• 양력이 상대풍 기준이라는 점은 실속을 이해하는 데도 중요합니다. 기수가 아래를 향하고 있어도 상대풍이 아래에서 들어오면 받음각은 클 수 있습니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 동체의 세로축 방향으로 작용하는 힘은 추력이나 항력에 가깝습니다. 양력은 세로축이 아니라 상대풍을 기준으로 방향이 정해집니다.
• 3번: 기체의 수평면 방향은 자세에 따라 달라지는 기준입니다. 기체가 기울어져 있어도 양력은 여전히 상대풍에 수직으로 작용합니다.
• 4번: 전진력에 대한 저항력은 항력의 정의입니다. 양력과는 작용 방향이 90도 다릅니다.
💡 핵심 개념
• 양력과 항력은 모두 상대풍을 기준으로 정의됩니다. 상대풍에 수직이면 양력, 상대풍과 나란하면 항력입니다.
• 그래서 기체를 기울이면 양력 벡터도 함께 기울어집니다. 선회에서 양력이 수직분력과 수평분력으로 나뉘는 것이 바로 이 성질 때문입니다.
• 강하 중에도 양력은 여전히 위를 향합니다. 다만 크기가 무게보다 작아 기체가 내려갈 뿐이며, 방향이 뒤집히는 것은 아닙니다.
13. 항공법에서 규정하는 항공업무가 아닌 것은?
• 항공업무는 항공기의 운항업무, 항공교통관제업무, 운항관리 및 무선설비의 조작, 정비·수리·개조된 항공기 등의 확인업무로 규정되어 있습니다.
• 이때 운항업무와 관제업무 모두 "조종연습"과 "관제연습"은 명시적으로 제외됩니다. 연습은 자격을 갖추기 위한 훈련 과정이지 자격자가 수행하는 업무가 아니기 때문입니다.
• 4번의 "항공기에 탑승하여 실시하는 조종연습 업무"는 정의에서 빠지는 항목이므로 정답입니다.
• 연습을 업무에서 제외하지 않으면 자격이 없는 사람은 연습조차 할 수 없게 됩니다. 자격을 얻는 길 자체가 막히는 모순이 생깁니다.
✅ 정답: 4번
• 항공업무는 항공기의 운항업무, 항공교통관제업무, 운항관리 및 무선설비의 조작, 정비·수리·개조된 항공기 등의 확인업무로 규정되어 있습니다.
• 이때 운항업무와 관제업무 모두 "조종연습"과 "관제연습"은 명시적으로 제외됩니다. 연습은 자격을 갖추기 위한 훈련 과정이지 자격자가 수행하는 업무가 아니기 때문입니다.
• 4번의 "항공기에 탑승하여 실시하는 조종연습 업무"는 정의에서 빠지는 항목이므로 정답입니다.
• 연습을 업무에서 제외하지 않으면 자격이 없는 사람은 연습조차 할 수 없게 됩니다. 자격을 얻는 길 자체가 막히는 모순이 생깁니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 항공교통관제는 항공업무의 대표적인 항목입니다. 관제사 자격을 갖춘 사람이 수행합니다.
• 2번: 운항관리와 무선설비 조작도 항공업무에 포함됩니다. 각각 운항관리사와 항공통신사 자격이 필요합니다.
• 3번: 정비·수리·개조된 항공기와 장비품의 안전성 확인 업무 역시 항공업무입니다. 항공정비사가 수행합니다.
💡 핵심 개념
• 항공업무로 지정된다는 것은 곧 자격증명이 필요한 업무라는 뜻입니다. 그래서 연습 단계를 제외해 두어야 훈련이 가능해집니다.
• 조종연습은 자격 있는 교관의 감독 아래 이루어지며, 그 감독 책임은 교관에게 있습니다.
• 초경량비행장치 조종은 항공업무에 속하지 않지만, 별도의 조종자 증명 제도로 관리됩니다.
• 조종연습에는 조건이 붙습니다. 자격 있는 교관의 감독 아래, 지정된 구역에서만 가능하도록 제한되어 있습니다.
14. 리튬폴리머 배터리의 장점으로 틀린 것은?
• 리튬폴리머 배터리는 리튬 이온을 이용하는 전지로, 카드뮴이나 납 같은 중금속을 쓰지 않습니다. 오히려 중금속을 쓰지 않는 것이 장점에 속합니다.
• 3번은 "중금속을 사용한다"고 서술해 단점에 해당하는 내용을 장점 목록에 넣었으며, 사실 관계도 어긋납니다.
• 중금속을 쓰는 것은 니켈카드뮴(Ni-Cd) 배터리이며, 환경 부담 때문에 점차 대체되었습니다.
• 리튬폴리머는 젤 상태의 전해질을 알루미늄 파우치에 담은 구조입니다. 금속 캔이 없어 가볍지만 외부 충격에는 그만큼 약합니다.
✅ 정답: 3번
• 리튬폴리머 배터리는 리튬 이온을 이용하는 전지로, 카드뮴이나 납 같은 중금속을 쓰지 않습니다. 오히려 중금속을 쓰지 않는 것이 장점에 속합니다.
• 3번은 "중금속을 사용한다"고 서술해 단점에 해당하는 내용을 장점 목록에 넣었으며, 사실 관계도 어긋납니다.
• 중금속을 쓰는 것은 니켈카드뮴(Ni-Cd) 배터리이며, 환경 부담 때문에 점차 대체되었습니다.
• 리튬폴리머는 젤 상태의 전해질을 알루미늄 파우치에 담은 구조입니다. 금속 캔이 없어 가볍지만 외부 충격에는 그만큼 약합니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 옳은 설명입니다. 같은 크기와 무게에서 더 많은 에너지를 저장할 수 있다는 것이 리튬폴리머의 가장 큰 장점입니다.
• 2번: 옳은 설명입니다. 셀 하나의 공칭 전압이 3.7볼트로 다른 2차 전지보다 높아, 적은 셀 수로 필요한 전압을 만들 수 있습니다.
• 4번: 옳은 설명입니다. 젤 형태의 전해질을 쓰기 때문에 얇고 납작한 형태 등 다양한 모양으로 만들 수 있습니다.
💡 핵심 개념
• 드론이 리튬폴리머를 쓰는 결정적인 이유는 무게 대비 에너지 밀도입니다. 같은 무게로 더 오래 날 수 있다는 것이 비행체에서는 절대적인 장점입니다.
• 대신 단점도 뚜렷합니다. 과충전·과방전·물리적 충격에 취약해 발화 위험이 있고, 수명도 충방전 횟수에 따라 빠르게 줄어듭니다.
• 보관은 완충이 아니라 50~60퍼센트 수준으로 하는 것이 좋습니다. 완충 상태로 오래 두면 셀이 부풀어 오릅니다.
• 셀 전압이 3.7볼트이므로 3셀이면 11.1볼트, 4셀이면 14.8볼트가 됩니다. 기체가 요구하는 셀 수를 맞춰야 합니다.
15. 표준대기의 혼합기체의 비율로 맞는 것은?
정답 해설
✅ 정답: 4번
표준 대기는 지구 해수면에서 일반적으로 관찰되는 대기 상태를 의미하며, 그 구성 비율은 거의 일정합니다. 4번 선택지는 표준 대기의 주된 구성 성분인 질소(약 78%)와 산소(약 21%)의 비율을 정확하게 제시하고 있으며, 아르곤, 이산화탄소 등 기타 기체(약 1%)를 포함하여 전체 100%를 구성합니다. 따라서 표준 대기의 혼합 기체 비율을 묻는 문제에서 가장 정확한 답은 4번입니다. 이 비율은 생명체의 호흡, 기상 현상, 산업 공정 등 다양한 분야에서 중요한 기준이 됩니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 산소 비율이 지나치게 높게 제시되어 있습니다. 표준 대기에서 산소는 약 21%를 차지하며, 78%는 질소의 비율입니다.
• 2번: 산소와 질소의 비율이 각각 50%로 동일하게 제시되어 있지만, 이는 실제 표준 대기의 구성 비율과 크게 다릅니다. 표준 대기는 질소가 훨씬 더 많은 비율을 차지합니다.
• 3번: 산소와 질소의 비율이 서로 뒤바뀌어 제시되어 있습니다. 질소는 약 78%, 산소는 약 21%가 표준 대기의 일반적인 비율입니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
표준 대기는 지구 표면에서 가장 흔하게 경험하는 대기 상태로, 압력 1기압(101.325 kPa), 온도 15℃(288.15 K)로 정의됩니다. 표준 대기의 주요 구성 성분은 질소(N2, 약 78%), 산소(O2, 약 21%), 아르곤(Ar, 약 0.9%), 이산화탄소(CO2, 약 0.04%) 등이며, 그 외에도 소량의 네온, 헬륨, 메탄 등이 포함됩니다. 이러한 대기 구성 비율은 지구 생태계 유지에 필수적이며, 산업 현장에서도 가스 분석, 공기 품질 관리 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히, 고도에 따른 대기 구성 변화는 항공, 기상학 등에서 중요한 고려 사항입니다.
16. 동력비행장치가 비행 중 어느 한쪽으로 쏠림이 생기면 조종사는 계속 조종간을 한쪽으로 힘을 주고 있어야 한다. 이런 경우 조종력을 "0"으로 해주거나 조종력을 경감하는 장치는 다음 중 어느 것인가?
• 트림(trim)은 조종면에 미세한 편향을 고정해 두어 조종간을 놓아도 원하는 자세가 유지되도록 만드는 장치입니다. 조종사가 계속 힘을 주고 있어야 하는 상태를 해소하는 것이 목적입니다.
• 무게 배분이 한쪽으로 치우쳤거나 엔진 토크로 기체가 한 방향으로 쏠릴 때, 트림을 맞춰 두면 조종력이 0에 가까워집니다.
• 트림이 맞으면 조종간에서 손을 떼도 자세가 유지됩니다. 조종자는 그 상태를 기준으로 삼아 필요한 만큼만 조작하면 되므로 정밀한 비행이 가능해집니다.
✅ 정답: 2번
• 트림(trim)은 조종면에 미세한 편향을 고정해 두어 조종간을 놓아도 원하는 자세가 유지되도록 만드는 장치입니다. 조종사가 계속 힘을 주고 있어야 하는 상태를 해소하는 것이 목적입니다.
• 무게 배분이 한쪽으로 치우쳤거나 엔진 토크로 기체가 한 방향으로 쏠릴 때, 트림을 맞춰 두면 조종력이 0에 가까워집니다.
• 트림이 맞으면 조종간에서 손을 떼도 자세가 유지됩니다. 조종자는 그 상태를 기준으로 삼아 필요한 만큼만 조작하면 되므로 정밀한 비행이 가능해집니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 도움날개(aileron)는 세로축을 중심으로 롤링을 만드는 주조종면입니다. 쏠림을 순간적으로 잡아 줄 수는 있지만 조종력을 없애 주는 장치는 아닙니다.
• 3번: 플랩(flap)은 이착륙 시 양력을 키우는 고양력 장치입니다. 좌우 대칭으로 작동하므로 한쪽 쏠림을 보정하는 기능이 없습니다.
• 4번: 승강타(elevator)는 피칭을 담당하는 주조종면입니다. 트림 탭이 승강타에 달려 있기는 하지만, 조종력을 경감하는 것은 탭이지 승강타 자체가 아닙니다.
💡 핵심 개념
• 트림은 조종면의 뒷전에 붙은 작은 탭을 반대 방향으로 꺾어 조종면 전체를 원하는 위치에 붙들어 두는 방식으로 작동합니다.
• 트림이 필요한 대표적 상황은 연료 소모에 따른 무게중심 이동, 좌우 적재 불균형, 엔진 토크 반작용입니다. 장거리 비행에서 조종사의 피로를 크게 줄여 줍니다.
• 트림을 자세 변경 수단으로 쓰면 안 됩니다. 원하는 자세를 조종간으로 먼저 만든 뒤, 그 자세를 유지하는 데 드는 힘을 없애는 순서로 사용하는 것이 정석입니다.
17. 해무라 일컫는 이류안개가 가장 많이 발생하는 지역은?
✅ 정답: 3번
• 해무는 바다 위에서 발생하는 안개로, 해수면의 수증기가 냉각되어 응결되면서 만들어집니다. 따라서 해무가 가장 많이 발생하는 지역은 해안지역입니다. 특히, 찬 해류가 흐르는 해안이나, 따뜻한 해류와 찬 공기가 만나기 쉬운 해안에서 해무 발생 빈도가 높습니다. 해무는 선박 운항에 영향을 미치기도 하며, 독특한 풍경을 만들어내기도 합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 산골짜기는 지형적인 영향으로 안개가 발생하기 쉽지만, 해무와는 발생 원리가 다릅니다. 산골짜기 안개는 주로 밤에 지표면 냉각으로 인해 발생하며, 해무처럼 넓은 범위에 걸쳐 발생하는 경우는 드뭅니다. • 2번: 조용한 숲속 또한 지표면 냉각이나 증발산에 의해 안개가 발생할 수 있지만, 해무의 특징과는 거리가 멉니다. 숲속 안개는 국지적으로 발생하며, 해무처럼 해상에서 발생하는 경우는 없습니다. • 4번: 산간 내륙지역은 산골짜기와 마찬가지로 지표면 냉각으로 안개가 발생하기 쉽지만, 해무의 발생 원인과는 관련이 없습니다. 내륙 지역의 안개는 주로 계곡이나 분지 등 지형적인 요인에 의해 발생합니다.
💡 핵심 개념 • 해무는 해수면 근처의 공기가 냉각되어 수증기가 응결되어 발생하는 안개입니다. 이는 대륙에서 발생하는 안개와는 발생 원인이 다르며, 해안 지역의 기후와 밀접한 관련을 가집니다. • 해무 발생에 영향을 미치는 요인으로는 해수 온도, 공기 온도, 습도, 바람 등이 있습니다. 특히, 찬 해류가 흐르는 해안에서는 해수면 온도가 낮아져 해무 발생이 활발해집니다. 해무는 짙어지면 시야를 제한하여 선박 운항에 위험을 초래할 수 있으므로, 해상 기상 정보에 주의해야 합니다. 또한, 해무는 독특한 풍경을 연출하여 관광 자원으로 활용되기도 합니다.
18. 뇌우(천둥)가 발생하면 항상 함께 일으나는 기상현상은?
뇌우가 발생하면 반드시 함께 나타나는 것은 번개입니다. 뇌우라는 말 자체가 번개와 천둥을 동반한 강수 현상을 가리키기 때문입니다.
천둥은 번개가 지나간 통로의 공기가 순간적으로 팽창하면서 나는 소리입니다. 즉 천둥이 있다면 번개가 반드시 먼저 있었다는 뜻이고, 번개 없는 뇌우란 정의상 성립하지 않습니다. 나머지 보기들은 뇌우에 자주 따라오지만 항상 나타나는 것은 아닙니다.
✅ 정답: 4번
뇌우가 발생하면 반드시 함께 나타나는 것은 번개입니다. 뇌우라는 말 자체가 번개와 천둥을 동반한 강수 현상을 가리키기 때문입니다.
천둥은 번개가 지나간 통로의 공기가 순간적으로 팽창하면서 나는 소리입니다. 즉 천둥이 있다면 번개가 반드시 먼저 있었다는 뜻이고, 번개 없는 뇌우란 정의상 성립하지 않습니다. 나머지 보기들은 뇌우에 자주 따라오지만 항상 나타나는 것은 아닙니다.
❌ 오답 분석
• 1번 "소나기" — 뇌우에 흔히 동반되지만 반드시 그런 것은 아닙니다. 강수가 지면에 닿기 전에 증발해 버리는 건성 뇌우도 있습니다.
• 2번 "스콜" — 갑자기 풍속이 크게 늘었다가 지속되는 현상으로, 뇌우와 함께 나타날 수 있으나 필수 조건은 아닙니다. 뇌우 세포가 선을 이룬 스콜라인은 뇌우의 한 형태일 뿐 모든 뇌우가 그렇지는 않습니다.
• 3번 "우박" — 강한 상승기류가 있는 발달한 뇌우에서 만들어집니다. 뇌우의 위험을 보여 주는 신호이지만 모든 뇌우가 우박을 동반하지는 않습니다.
💡 핵심 개념
이 문제의 열쇠는 "항상" 이라는 말입니다. 자주 동반되는 것과 정의상 반드시 있는 것을 갈라야 합니다.
• 반드시 — 번개(그리고 그 소리인 천둥). 뇌우의 정의 자체
• 자주 — 소나기, 돌풍, 윈드시어, 착빙, 난기류
• 강하게 발달했을 때 — 우박, 토네이도, 마이크로버스트
보기에 "항상", "반드시", "예외 없이" 같은 말이 붙어 있으면 그 현상의 정의를 떠올려야 합니다. 정의에 들어 있는 것만이 항상 참입니다.
19. 난기류(Turbulence)를 발생하는 주 요인이 아닌 것은?
안전된 대기는 난기류가 발생하지 않는다.
✅ 정답: 1번
• 난기류는 대기 불안정으로 인해 발생하는 불규칙한 공기 흐름입니다. 안정된 대기 상태는 공기가 수직으로 잘 섞이지 않아 오히려 난기류 발생 가능성이 낮습니다. 따라서 안정된 대기 상태는 난기류의 주요 요인이 될 수 없습니다. 난기류는 대기가 불안정하여 수직적인 공기 운동이 활발하게 일어날 때 발생하며, 이는 항공 안전에 중요한 영향을 미칩니다. 이 문제는 난기류 발생 조건에 대한 이해를 묻는 문제라고 할 수 있습니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 바람의 흐름에 대한 장애물(산, 건물 등)은 공기의 흐름을 방해하여 와류를 발생시키고, 이는 난기류의 중요한 원인이 됩니다. 장애물 주변에서는 공기가 분리되고 재결합하면서 불규칙한 흐름을 만들어내기 때문입니다.
• 3번: 대형 항공기에서 발생하는 후류(Wake Turbulence)는 날개 끝에서 발생하는 와류로, 후방 항공기에 심각한 난기류를 유발할 수 있습니다. 특히 이착륙 시 안전에 큰 영향을 미치므로, 항공 교통 관제에서 중요한 고려 사항입니다.
• 4번: 기류의 수직 대류현상(Thermal)은 지표면에서 가열된 공기가 상승하면서 발생하는 현상으로, 상승 기류와 하강 기류가 번갈아 나타나 난기류를 유발합니다. 특히 여름철 소나기 발생 전후에 흔히 나타나며, 활공이나 열풍을 이용한 비행에 영향을 줍니다.
💡 핵심 개념
• 난기류는 대기 불안정으로 인해 발생하는 불규칙한 공기 흐름이며, 항공 안전에 중요한 영향을 미치는 요소입니다. 난기류는 크게 열적 난기류(수직 대류), 역전층 난기류, 지형성 난기류, 항공기 후류 등으로 분류됩니다.
• 난기류는 항공기의 구조적 손상, 승객의 불편함, 심지어는 사고로 이어질 수 있으므로, 조종사는 난기류를 예측하고 회피하는 훈련을 받습니다. 또한, 항공 교통 관제는 항공기 간의 안전 거리를 유지하여 후류 난기류로 인한 사고를 예방합니다. 난기류 예측 기술은 기상 레이더, 풍향계, 위성 관측 등을 통해 발전하고 있으며, 항공 안전 향상에 기여하고 있습니다.
20. 다음 중 기압에 대한 설명으로 틀린 것은?
• 해수면 기압이 같은 지점을 이은 선은 등압선(等壓線)입니다. 일기도에서 기압 분포를 나타내는 기본 선입니다.
• 등고선(等高線)은 지형의 높이가 같은 지점을 이은 선으로, 지도에서 산과 골짜기를 나타낼 때 씁니다. 기압과는 전혀 다른 대상을 표시합니다.
• 4번은 등압선의 정의에 등고선이라는 이름을 붙여 놓았으므로 틀린 설명입니다.
• 등압선은 보통 4hPa 간격으로 그립니다. 간격이 일정하므로 선이 촘촘한 정도가 곧 기압 변화의 급격함을 나타냅니다.
✅ 정답: 4번
• 해수면 기압이 같은 지점을 이은 선은 등압선(等壓線)입니다. 일기도에서 기압 분포를 나타내는 기본 선입니다.
• 등고선(等高線)은 지형의 높이가 같은 지점을 이은 선으로, 지도에서 산과 골짜기를 나타낼 때 씁니다. 기압과는 전혀 다른 대상을 표시합니다.
• 4번은 등압선의 정의에 등고선이라는 이름을 붙여 놓았으므로 틀린 설명입니다.
• 등압선은 보통 4hPa 간격으로 그립니다. 간격이 일정하므로 선이 촘촘한 정도가 곧 기압 변화의 급격함을 나타냅니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 옳은 설명입니다. 고기압권에서는 하강기류가 있어 구름이 흩어지고, 저기압권에서는 상승기류가 있어 구름이 발달합니다.
• 2번: 옳은 설명입니다. 북반구 고기압에서는 전향력의 영향으로 공기가 시계 방향으로 회전하며 바깥으로 퍼져 나갑니다.
• 3번: 옳은 설명입니다. 등압선 간격이 넓다는 것은 기압 차이가 완만하다는 뜻이므로, 공기를 밀어내는 힘이 약해 바람도 약합니다.
💡 핵심 개념
• 일기도를 읽는 요령은 등압선의 간격입니다. 촘촘하면 기압경도력이 커서 바람이 강하고, 넓으면 바람이 약합니다.
• 북반구에서 회전 방향은 고기압은 시계 방향으로 발산, 저기압은 반시계 방향으로 수렴입니다. 남반구에서는 반대가 됩니다.
• 이름의 "등(等)"은 값이 같은 지점을 잇는다는 뜻입니다. 무엇의 값인지가 등압선과 등고선을 가릅니다.
• 일기도에는 등압선 외에 전선도 표시됩니다. 전선 부근에서는 기류가 급변하므로 소형 기체에게 특히 위험합니다.
21. 형상항력(profile drag)이란 무엇인가?
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
1. 유도항력
유도항력은 날개끝 소용돌이와 내려씻음/올려씻음으로 구분지을 수 있습니다. 날개에서 양력이 생기는 것과 연관된 현상인데요, 날개 아랫면은 압력이 높고 윗면은 압력이 낮습니다. 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문에 공기가 날개 아래에서 위로 올라가려고 하죠. 이 때 날개의 옆부분(윙팁부분)을 타고 올라가는게 날개끝 소용돌이입니다. 또한 날개 앞전에서는 올려흐름이 생기고 날개의 뒷전에서는 내리흐름이 생깁니다.
2. 표면마찰항력
모든 유체는 점성이 있습니다. 고체와 접촉하는 유체는 고체의 접촉면에 가까울 수록 고체에 대한 상대속도가 작죠. 이런 현상 때문에 비행하는 항공기의 표면에 가까이 있는 공기입자가 항공기 표면에 붙어가게 되고 이것으로 항력이 생깁니다.
3. 압력항력(형태항력)
물체가 공기중을 이동하면 물체 앞면은 공기를 맞아 기압이 올라가고 물체 뒷면은 공기가 순간적으로 비려는 현상이 생겨 기압이 내려갑니다. 물체의 앞은 고압, 뒤는 저압이므로 물체는 뒤로 가려는 성질이 생깁니다. 이게 항력으로 작용합니다.
4. 조파항력
비행기가 초음속으로 비행하게 되면 날개의 앞뒷전에는 충격파가 생기고 쐐기부분에는 팽창파가 생깁니다. 쉽게 이해하시려면 날개 앞부분에 충격파, 날개중간부분 이후로 팽창파가 생긴다고 이해하시면 됩니다. 충격파는 압력이 높고 팽창파는 압력이 낮습니다. 앞쪽이 고압, 뒷쪽이 저압이므로 항력이 생기게 됩니다.
✅ 정답: 3번
• 형상항력은 물체가 유체(주로 공기나 물) 속에서 운동할 때, 물체의 형상으로 인해 발생하는 저항력입니다. 이 저항력은 크게 압력항력과 마찰항력의 합으로 구성됩니다. 압력항력은 유체의 흐름이 물체 표면에서 분리되면서 발생하는 압력 차이에 의해 생기고, 마찰항력은 물체 표면과 유체 사이의 점성력에 의해 발생합니다. 따라서 형상항력은 이 두 가지 항력을 모두 포함하며, 물체의 유선형 디자인이 형상항력을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 유도항력은 날개와 같이 양력을 발생시키는 형상에서 나타나는 항력이며, 조파항력은 파도를 일으키며 운동하는 선박에서 발생하는 항력입니다. 형상항력은 물체의 전반적인 형상에 의한 저항력을 의미하므로, 유도항력과 조파항력의 단순 합으로 정의될 수 없습니다. • 2번: 조파압력은 선박이 파도를 일으키면서 발생하는 압력이고, 압력항력은 형상항력의 구성 요소 중 하나입니다. 조파압력은 형상항력에 직접적으로 포함되지 않으며, 형상항력은 조파압력과 압력항력의 합이 아닙니다. • 4번: 유도항력은 양력 발생 시 동반되는 항력으로, 형상항력과는 다른 개념입니다. 형상항력은 물체의 형상 자체에서 발생하는 저항력을 의미하며, 유도항력은 특정 형상(날개 등)에서 발생하는 항력입니다.
💡 핵심 개념 • 형상항력은 유체역학에서 매우 중요한 개념으로, 물체의 운동 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 형상항력은 압력항력과 마찰항력으로 나뉘며, 이 두 항력의 크기는 물체의 형상, 유체의 속도, 유체의 점성 등에 따라 달라집니다. • 실무적으로는 항공기나 선박의 디자인에서 형상항력을 최소화하는 것이 매우 중요합니다. 유선형 디자인을 채택하거나 표면 마찰을 줄이는 코팅을 사용하는 등의 방법을 통해 형상항력을 줄여 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 또한, 자동차 디자인에서도 공기역학적 성능을 고려하여 형상항력을 줄이는 노력이 이루어지고 있습니다.
22. 받음각이 일정할 때 양력은 고도의 증가에 따라 어떻게 되겠는가?
받음각(AOA : Angle of Attack)이란 날개의 시위선(Chord Line)과 상대풍(Relative Wind)사이의 각도를 말한다. 시위선(Chord Line)은 날개의 앞전(Leading Edge)과 날개의 뒷전(Trailing Edge)사이를 이은 가상의 직선을 말한다. 상대풍(Relative Wind)란 날개가 공기를 가로질러 앞으로 나아갈 때 상대적으로 공기가 날개에 부딪히는 방향을 말한다.
✅ 정답: 3번
• 양력은 다음 식으로 표현되며, 공기밀도 \(\rho\)에 비례합니다.
$$L = C_L \cdot \frac{1}{2}\rho V^2 S$$
• 고도가 높아질수록 공기가 희박해져 밀도가 낮아집니다. 받음각과 속도가 같다면 양력은 고도와 함께 감소합니다.
• 그래서 고고도에서는 같은 양력을 얻기 위해 더 빠른 속도로 날아야 하며, 이것이 진대기속도가 지시대기속도보다 커지는 이유입니다.
• 고도가 올라가면 기압과 함께 기온도 낮아지는데, 기압 감소의 효과가 더 커서 결국 밀도는 줄어듭니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 고도가 올라가는데 양력이 증가하려면 밀도가 커져야 합니다. 실제로는 반대 방향으로 변합니다.
• 2번: 밀도가 계속 변하는데 양력이 일정할 수는 없습니다. 조종자가 속도나 받음각을 조절해 결과적으로 균형을 맞출 뿐, 조건이 같다면 양력은 변합니다.
• 4번: 감소 후 다시 증가하는 구간은 존재하지 않습니다. 대류권에서 밀도는 고도에 따라 단조롭게 감소합니다.
💡 핵심 개념
• 밀도가 낮아지면 양력·항력·추력·엔진 출력이 모두 함께 줄어듭니다. 고고도에서 성능이 전반적으로 나빠지는 이유입니다.
• 실제 성능을 판단할 때는 밀도고도를 씁니다. 기압고도에 기온을 보정한 값이며, 덥고 습할수록 높아집니다.
• 여름철 고지대에서 이륙거리가 길어지고 상승률이 나빠지는 것이 밀도고도의 대표적인 영향입니다.
• 그래서 고고도에서는 같은 지시속도라도 실제 속도가 더 빠릅니다. 착륙 시 접지 속도가 커져 활주거리가 길어집니다.
23. 활공비를 바르게 설명한 것은?
- 일정한 높이에서 얼마나 멀리 활공할 수 있는가를 나타내는 비율.
- 항공기 활공 시 수직 거리 대비 수평 거리의 비율.
- 활공각 : 활공각은 양항비에 반비례한다. 즉, 양항비가 클수록 활공각은 작아진다.
- 활공비 : 활공거리를 활공고도로 나눈 값. 멀리 비행하려면 활공각는 작아야 한다. 활공각이 작다는 것은 양항비가 크다는 것이다.
✅ 정답: 2번
• 활공비는 글라이더나 항공기가 엔진 추력 없이 활공할 때, 얻는 거리와 잃는 고도의 비율을 의미합니다. 즉, 1단위의 고도를 잃을 때 얼마나 멀리 나아갈 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 활공거리를 고도로 나눈 값이 활공비가 됩니다. 활공비가 높을수록 효율적인 활공이 가능하며, 이는 장거리 비행이나 착륙 지점까지의 활공 거리를 늘리는 데 유리합니다. 이 값은 항공기의 공기역학적 성능을 평가하는 중요한 지표로 활용됩니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 최대 활공각을 최소 활공각으로 나눈 것은 활공비와 직접적인 관련이 없습니다. 활공각은 활공 시 항공기가 지면과 이루는 각도를 의미하며, 최대/최소 활공각은 특정 조건에서의 성능을 나타낼 뿐 활공비 자체를 정의하지 않습니다. • 3번: 고도를 활공거리로 나눈 것은 활공비의 역수(reciprocal)에 해당합니다. 활공비는 일반적으로 '거리:고도' 형태로 표현되며, 고도를 거리로 나누면 강하율(sink rate)과 유사한 개념이 됩니다. • 4번: 활공속도를 강하율로 나눈 것은 활공비와는 전혀 다른 물리량을 나타냅니다. 활공속도는 항공기의 속도를 의미하고, 강하율은 항공기가 단위 시간당 하강하는 거리를 의미합니다. 이 둘을 나눈다고 해서 활공비를 구할 수 없습니다.
💡 핵심 개념 • 활공비는 항공기의 양력과 항력의 비율, 즉 양력 대 항력비(Lift-to-Drag ratio)와 밀접한 관련이 있습니다. 양력 대 항력비가 높을수록 활공비가 높아지며, 이는 항공기가 더 효율적으로 활공할 수 있음을 의미합니다. • 활공비는 항공기 설계 시 중요한 고려 사항이며, 실제 비행 환경에서는 바람, 기온, 습도 등 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 따라서 조종사는 활공비를 정확히 이해하고, 비행 조건에 맞춰 적절한 활공 기술을 적용해야 안전하고 효율적인 비행을 수행할 수 있습니다. 또한, 활공비는 글라이더 스포츠에서 장거리 비행 기록 경신을 위한 핵심 요소이기도 합니다.
24. 비행기가 상승 선회할 때 양력의 수직분력과 중량(무게)과의 관계는?
• 상승 선회에서는 두 가지 일이 동시에 필요합니다. 선회를 위해 기체를 기울이면 양력이 수직분력과 수평분력으로 나뉘고, 그중 수직분력이 무게를 감당해야 합니다.
• 여기에 상승까지 하려면 위로 향하는 힘이 무게보다 커야 하므로, 양력의 수직분력이 중력보다 큰 상태가 됩니다. 이것이 1번입니다.
• 상승 선회는 기체에 가장 부담이 큰 조작 중 하나입니다. 선회로 필요한 양력이 이미 늘어난 상태에서 상승분까지 더해지므로 여유마력이 빠르게 소진됩니다.
✅ 정답: 1번
• 상승 선회에서는 두 가지 일이 동시에 필요합니다. 선회를 위해 기체를 기울이면 양력이 수직분력과 수평분력으로 나뉘고, 그중 수직분력이 무게를 감당해야 합니다.
• 여기에 상승까지 하려면 위로 향하는 힘이 무게보다 커야 하므로, 양력의 수직분력이 중력보다 큰 상태가 됩니다. 이것이 1번입니다.
• 상승 선회는 기체에 가장 부담이 큰 조작 중 하나입니다. 선회로 필요한 양력이 이미 늘어난 상태에서 상승분까지 더해지므로 여유마력이 빠르게 소진됩니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 양력의 수직분력이 중력보다 작으면 기체는 상승은커녕 고도를 잃습니다. 강하 선회에 해당하는 조건입니다.
• 3번: 수직분력과 중력이 같은 상태는 고도가 변하지 않는 수평 선회입니다. 상승 선회의 조건이 아닙니다.
• 4번: 두 힘이 무관하다는 서술은 성립하지 않습니다. 수직 방향의 운동은 전적으로 양력의 수직분력과 중력의 크기 비교로 결정됩니다.
💡 핵심 개념
• 선회 중 고도 변화는 양력의 수직분력과 중력의 대소로 판정합니다. 크면 상승, 같으면 수평, 작으면 강하입니다.
• 기울이면 수직분력이 줄어들기 때문에, 수평 선회를 유지하려면 받음각이나 출력을 더해 전체 양력을 키워야 합니다. 선회에서 양력이 더 필요한 이유가 바로 이것입니다.
• 그래서 상승 선회에서는 경사각을 완만하게 유지하는 것이 정석입니다. 급하게 기울이면 상승률이 떨어지고 실속속도가 올라가 이중으로 불리해집니다.
25. 초경량비행장치의 말소신고의 설명 중 틀린 것은?
정답 해설
✅ 정답: 1번
초경량비행장치의 말소신고는 사유 발생일로부터 즉시 신고해야 합니다. 30일 이내라는 기간 제한은 존재하지 않습니다. 말소신고는 비행장치의 소유권이 변경되거나, 더 이상 비행장치를 사용할 수 없는 상황이 발생했을 때 그 사실을 관할 관청에 알리는 절차입니다. 따라서 1번 선택지는 법령에 위배되는 내용이므로 정답입니다. ?
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 비행장치가 멸실된 경우 당연히 말소신고 대상입니다. 멸실은 더 이상 비행장치를 사용할 수 없게 된 명백한 사유에 해당하며, 안전 관리 및 기록의 정확성을 위해 신고가 필요합니다.
• 3번: 비행장치의 존재 여부가 2개월 이상 불분명한 경우, 이는 사실상 멸실된 것으로 간주하여 말소신고를 진행해야 합니다. 장기간 동안 비행장치의 위치를 알 수 없는 경우, 추후 발생할 수 있는 문제점을 예방하기 위한 조치입니다.
• 4번: 비행장치가 외국에 매도된 경우, 국내에서의 소유권이 외국인에게 이전되므로 말소신고가 필요합니다. 이는 국내 법규에 따른 관리 대상에서 제외됨을 의미하며, 관련 기록을 정리하는 과정입니다. ✈️
핵심 개념
💡 핵심 개념
초경량비행장치의 말소신고는 항공안전법 및 관련 규정에 따라 소유권 변경, 멸실, 파손 등 비행장치의 상태 변화를 관할 관청에 보고하는 중요한 절차입니다. 말소신고는 비행장치 등록 정보의 정확성을 유지하고, 안전 관리를 강화하기 위한 목적으로 시행됩니다. ?️ 실무적으로는 말소신고 시 관련 서류(매매 계약서, 멸실 증명서 등)를 첨부해야 하며, 신고 후에는 비행장치 등록이 취소됩니다. 또한, 말소된 비행장치를 다시 사용하려면 재등록 절차를 거쳐야 합니다.
26. 리튬폴리머(Li-Po) 배터리 취급/보관방법으로 부적절한 설명은?
• 부풀거나 누액이 있거나 손상된 리튬폴리머 배터리는 즉시 사용을 중지하고 규정에 따라 폐기해야 합니다. 수리해서 쓸 수 있는 물건이 아닙니다.
• 부풀어 오른 것은 내부에서 가스가 발생했다는 신호이고, 이는 전해질이 분해되기 시작했다는 뜻입니다. 언제든 발화하거나 파열할 수 있는 상태입니다.
• 1번은 이런 배터리를 "수리하여 사용한다"고 서술해 가장 위험한 대응을 권하고 있습니다.
• 부푼 배터리를 눌러 펴거나 구멍을 내어 가스를 빼는 것은 가장 위험한 행동입니다. 내부 분리막이 손상되면 즉시 열폭주가 시작됩니다.
✅ 정답: 1번
• 부풀거나 누액이 있거나 손상된 리튬폴리머 배터리는 즉시 사용을 중지하고 규정에 따라 폐기해야 합니다. 수리해서 쓸 수 있는 물건이 아닙니다.
• 부풀어 오른 것은 내부에서 가스가 발생했다는 신호이고, 이는 전해질이 분해되기 시작했다는 뜻입니다. 언제든 발화하거나 파열할 수 있는 상태입니다.
• 1번은 이런 배터리를 "수리하여 사용한다"고 서술해 가장 위험한 대응을 권하고 있습니다.
• 부푼 배터리를 눌러 펴거나 구멍을 내어 가스를 빼는 것은 가장 위험한 행동입니다. 내부 분리막이 손상되면 즉시 열폭주가 시작됩니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 옳은 설명입니다. 빗속이나 습기가 많은 곳에서는 단자 부식과 내부 단락 위험이 커지므로 보관을 피해야 합니다.
• 3번: 옳은 설명입니다. 정격 용량과 기종에 맞는 정품 배터리를 써야 합니다. 사양이 맞지 않으면 과전류로 배터리와 기체가 함께 손상됩니다.
• 4번: 옳은 설명입니다. 영하 10도에서 영상 40도 사이가 권장 사용 범위입니다. 저온에서는 출력이 급감하고 고온에서는 열폭주 위험이 커집니다.
💡 핵심 개념
• 리튬폴리머 배터리의 3대 금기는 과충전 · 과방전 · 물리적 충격입니다. 세 가지 모두 내부 단락과 발화로 이어집니다.
• 장기 보관 시에는 완충이 아니라 50~60퍼센트 수준으로 두는 것이 좋습니다. 완충 상태로 오래 두면 셀이 부풀어 오릅니다.
• 부푼 배터리는 소금물에 담가 완전 방전시킨 뒤 지정된 수거처에 맡기는 것이 안전한 폐기 절차입니다.
• 충전 중에는 자리를 비우지 않는 것이 원칙입니다. 방화 가방이나 불연성 용기 안에서 충전하면 사고가 나도 피해를 줄일 수 있습니다.
27. 대기권 중에서 지면에서 약 11km까지이며 대기의 최하층으로, 끊임없이 대류가 발생하여 기상현상이 나타나는 곳은?
✅ 정답: 2번
• 이 문제는 대기권의 층상 구조와 각 층의 특징을 묻는 문제입니다. 대류권은 지표면에서 약 11km까지의 가장 낮은 층으로, 태양 복사에 의해 지표면이 데워지면서 공기가 상승하고 하강하는 대류 현상이 활발하게 일어나는 곳입니다. 이러한 대류 현상은 구름 생성, 강수 등 다양한 기상 현상을 발생시키는 원인이 됩니다. 따라서 문제에서 제시된 '지면에서 약 11km까지이며 대기의 최하층으로, 끊임없이 대류가 발생하여 기상현상이 나타나는 곳'에 대한 정확한 설명은 대류권입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 성층권: 성층권은 대류권 위에 위치하며, 대류 현상이 거의 일어나지 않고 층상적인 기류가 특징입니다. 오존층이 존재하여 자외선을 흡수하며, 기온이 높게 유지되는 층입니다. 문제에서 언급된 '끊임없이 대류가 발생'이라는 조건과는 상반됩니다. • 3번: 중간권: 중간권은 성층권 위에 위치하며, 고도가 높아짐에 따라 기온이 급격히 낮아지는 층입니다. 유성체가 타는 현상을 관찰할 수 있지만, 대류 현상은 활발하지 않습니다. 따라서 문제의 조건과 맞지 않습니다. • 4번: 열권: 열권은 중간권 위에 위치하며, 고도가 매우 높아 공기가 희박하고 기온이 매우 높습니다. 태양 복사 에너지를 직접적으로 흡수하여 온도가 높아지지만, 대류 현상과는 거리가 멉니다.
💡 핵심 개념 • 대기권은 고도에 따라 온도 변화의 특징이 다른 여러 층으로 나뉘며, 각 층은 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분됩니다. 대류권은 기상 현상이 주로 발생하는 층이며, 인간의 생활과 가장 밀접한 관련이 있습니다. • 대류권의 높이는 위도에 따라 다르며, 적도 지역에서는 높고 극지방에서는 낮습니다. 또한, 대류권의 상한부인 대류권계면은 기온이 더 이상 낮아지지 않고 일정한 상태를 유지하는 층으로, 비행기 항로로 이용되기도 합니다. 대기권의 층상 구조와 각 층의 특징을 이해하는 것은 기상 현상을 예측하고 이해하는 데 중요한 기초 지식입니다.
28. 다음 중 주 조종면(primary flight surface)이 아닌 것은?
• 주 조종면(primary flight control surface)은 3축 운동을 직접 만들어 내는 조종면입니다. 도움날개(aileron)·승강타(elevator)·방향타(rudder) 세 가지입니다.
• 트림 탭(trim tab)은 주 조종면의 뒷전에 달린 작은 보조 장치입니다. 조종력을 덜어 주는 역할을 할 뿐 스스로 기체의 자세를 바꾸지는 않습니다.
• 따라서 트림 탭은 주 조종면이 아니라 보조 조종면으로 분류됩니다.
• 트림 탭은 조종면을 원하는 위치에 붙들어 두기 위해 반대 방향으로 꺾입니다. 작은 면적으로 큰 조종면을 움직이는 지렛대 역할입니다.
✅ 정답: 2번
• 주 조종면(primary flight control surface)은 3축 운동을 직접 만들어 내는 조종면입니다. 도움날개(aileron)·승강타(elevator)·방향타(rudder) 세 가지입니다.
• 트림 탭(trim tab)은 주 조종면의 뒷전에 달린 작은 보조 장치입니다. 조종력을 덜어 주는 역할을 할 뿐 스스로 기체의 자세를 바꾸지는 않습니다.
• 따라서 트림 탭은 주 조종면이 아니라 보조 조종면으로 분류됩니다.
• 트림 탭은 조종면을 원하는 위치에 붙들어 두기 위해 반대 방향으로 꺾입니다. 작은 면적으로 큰 조종면을 움직이는 지렛대 역할입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 도움날개는 세로축을 중심으로 한 롤링을 담당하는 주 조종면입니다.
• 3번: 승강타는 가로축을 중심으로 한 피칭을 담당하는 주 조종면입니다. 받음각을 직접 바꿉니다.
• 4번: 방향타는 수직축을 중심으로 한 요잉을 담당하는 주 조종면입니다.
💡 핵심 개념
• 주 조종면 세 가지는 3축 운동과 일대일로 짝을 이룹니다. 도움날개–롤링, 승강타–피칭, 방향타–요잉입니다.
• 보조 조종면에는 플랩·슬랫·스포일러·트림 탭이 있습니다. 양력이나 항력 특성을 바꾸거나 조종을 돕는 장치들입니다.
• 판별 요령은 "이것을 움직이면 기체가 어느 축으로 도는가"입니다. 축과 짝지어지지 않으면 주 조종면이 아닙니다.
• 조종면의 크기는 필요한 모멘트로 결정됩니다. 무게중심에서 멀수록 작은 면적으로도 충분한 힘을 낼 수 있습니다.
29. 초경량비행장치 사고를 일으킨 조종자 또는 소유자는 사고 발생 즉시 지방항공청장에게 보고하여야 하는데 그 내용이 아닌 것은?
✅ 정답: 2번
• 초경량비행장치 사고 보고 시, 사고의 정확한 원인 분석 결과는 즉시 보고해야 할 내용이 아닙니다. 사고 발생 즉시에는 사고 발생 사실을 알리고, 이후 사고 조사 결과에 따라 원인 분석 결과를 보고하는 것이 원칙입니다. ? 사고 직후에는 정확한 원인 파악이 어려울 수 있으며, 초기 보고는 사고 상황을 신속하게 파악하고 필요한 조치를 취하기 위한 목적으로 이루어집니다. 따라서 사고의 정확한 원인 분석 결과는 즉시 보고 내용에서 제외됩니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 초경량비행장치 소유자의 성명 또는 명칭은 사고 보고 시 반드시 포함되어야 하는 정보입니다. ? 소유자를 특정하여 사고 책임 소재를 명확히 하고, 후속 조치를 위한 필수적인 정보이기 때문입니다. • 3번: 사고의 경위는 사고가 어떻게 발생했는지에 대한 설명으로, 사고 보고 시 매우 중요한 내용입니다. ? 사고 경위 파악은 사고 원인 분석의 기초 자료가 되며, 유사 사고 방지를 위한 중요한 정보입니다. • 4번: 사람의 사상 또는 물건의 파손 개요는 사고로 인해 발생한 피해 상황을 나타내는 것으로, 사고 보고 시 반드시 포함되어야 합니다. ? 피해 규모를 파악하고 적절한 보상 및 후속 조치를 취하기 위해 필수적인 정보입니다.
💡 핵심 개념 • 초경량비행장치 사고 보고는 항공안전법에 따라 규정되어 있으며, 사고 발생 즉시 지방항공청장에게 보고해야 합니다. ✈️ 이는 항공 안전을 확보하고 유사 사고를 예방하기 위한 중요한 절차입니다. • 사고 보고 시에는 사고 발생 시간, 장소, 기체 정보, 조종자 정보, 사고 경위, 피해 상황 등 필수적인 정보를 포함해야 합니다. ? 사고 원인 분석은 사고 조사 기관에서 수행하며, 초기 보고와는 별도로 진행됩니다. 실무적으로 사고 발생 시 당황하지 않고 침착하게 필수 보고 항목을 파악하여 신속하게 보고하는 것이 중요합니다.
30. 날개의 받음각(AOA)에 대한 설명으로 옳은 것은?
받음각(AOA : Angle of Attack)이란 날개의 시위선(Chord Line)과 상대풍(Relative Wind)사이의 각도를 말한다. 시위선(Chord Line)은 날개의 앞전(Leading Edge)과 날개의 뒷전(Trailing Edge)사이를 이은 가상의 직선을 말한다. 상대풍(Relative Wind)란 날개가 공기를 가로질러 앞으로 나아갈 때 상대적으로 공기가 날개에 부딪히는 방향을 말한다.
✅ 정답: 4번
• 받음각(AOA)은 날개꼴의 시위선과 상대풍이 이루는 각입니다. 기준이 되는 것은 기체의 자세가 아니라 공기가 실제로 흘러오는 방향입니다.
• 비행 상태에 따라 시시각각 변하는 값이며, 양력계수를 직접 좌우합니다. 조종자가 승강타로 만들어 내는 값이기도 합니다.
• 받음각이 실속각을 넘으면 흐름이 표면에서 떨어져 나가 양력이 급감합니다.
• 받음각은 눈으로 보이지 않는 값입니다. 기수가 위를 향해도 상대풍이 위에서 들어오면 받음각은 작을 수 있습니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 시위선과 기체의 세로축이 이루는 각은 붙임각(취부각)입니다. 제작 시 고정되어 비행 중에는 변하지 않는다는 점에서 받음각과 결정적으로 다릅니다.
• 2번: 캠버는 각도가 아니라 날개가 휘어진 정도를 나타내는 형상 요소입니다. 각을 재는 기준선이 될 수 없습니다.
• 3번: 캠버와 시위선이 이루는 각이라는 조합 역시 성립하지 않습니다. 평균캠버선과 시위선 사이의 거리가 캠버일 뿐 각으로 정의되지 않습니다.
💡 핵심 개념
• 시위선을 기준으로 두 각이 갈립니다. 상대풍과 이루면 받음각(변동), 기체 세로축과 이루면 붙임각(고정)입니다.
• 실속은 속도가 아니라 받음각으로 결정됩니다. 빠른 속도에서도 급격히 조종간을 당기면 실속각을 넘길 수 있습니다.
• 상대풍은 기체의 진행 방향과 정확히 반대입니다. 그래서 강하 중에도 받음각이 클 수 있다는 점을 이해해야 합니다.
• 그래서 받음각 지시계를 갖춘 기체도 있습니다. 실속을 속도가 아니라 받음각으로 관리하는 것이 더 정확하기 때문입니다.
31. 초경량비행장치 조종자의 준수사항이 아닌 것은?
「초경량비행장치 조종자 준수사항」(항공안전법 시행규칙 제310조)은 조종자가 해서는 안 되는 행위를 열거한 조항입니다. 그래서 이 문제는 "그 금지 목록에 들어 있지 않은 행위"를 고르는 문제입니다.
4번의 "일출 후부터 일몰 전까지"는 초경량비행장치의 정상 운용시간, 즉 주간입니다. 게다가 날씨가 맑고 밝아 지상 목표물을 육안으로 확인할 수 있는 상태이므로 시정 조건도 문제가 없습니다. 금지 목록 어디에도 걸리지 않는, 오히려 규정이 권장하는 정상적인 비행입니다. 따라서 준수사항(금지행위)이 아닌 것은 4번입니다.
✅ 정답: 4번
「초경량비행장치 조종자 준수사항」(항공안전법 시행규칙 제310조)은 조종자가 해서는 안 되는 행위를 열거한 조항입니다. 그래서 이 문제는 "그 금지 목록에 들어 있지 않은 행위"를 고르는 문제입니다.
4번의 "일출 후부터 일몰 전까지"는 초경량비행장치의 정상 운용시간, 즉 주간입니다. 게다가 날씨가 맑고 밝아 지상 목표물을 육안으로 확인할 수 있는 상태이므로 시정 조건도 문제가 없습니다. 금지 목록 어디에도 걸리지 않는, 오히려 규정이 권장하는 정상적인 비행입니다. 따라서 준수사항(금지행위)이 아닌 것은 4번입니다.
❌ 오답 분석
• 1번 "낙하물 투하" — 준수사항에 명시된 금지행위입니다. 초경량비행장치는 저고도에서 사람과 가까이 비행하므로, 물건을 떨어뜨리는 행위 자체가 곧바로 인명·재산 피해로 이어집니다.
• 2번 "관제공역·통제공역·주의공역에서 허가 없이 비행" — 역시 금지행위입니다. 이들 공역은 항공기가 다니거나 비행이 제한되는 구역이라, 관할 기관의 승인을 받아야만 들어갈 수 있습니다.
• 3번 "안개 등으로 지상목표물을 육안으로 식별할 수 없는 상태에서 비행" — 금지행위입니다. 초경량비행장치는 조종자가 눈으로 보면서 조종하는 것이 원칙이라, 육안 확인이 안 되는 기상 상태에서는 비행할 수 없습니다.
💡 핵심 개념
• 운용시간과 야간의 정의 — 초경량비행장치의 비행은 일출부터 일몰까지가 원칙이고, 일몰 후부터 일출 전까지의 야간 비행은 금지됩니다. 다만 국토교통부장관의 특별비행승인을 받으면 야간에도 비행할 수 있습니다. "일출 전후 30분" 같은 기준은 이 규정에 없습니다 — 기준은 일출·일몰 시각 그 자체입니다.
• 문제 푸는 요령 — 준수사항 문제는 조문이 "금지행위 목록"이라는 점을 먼저 떠올리면 방향이 잡힙니다. 보기 넷 중 셋은 위험하거나 승인이 필요한 행위이고, 하나만 아무 조건도 어기지 않는 평범한 비행입니다. 그 하나가 답입니다.
• 함께 외워 둘 금지행위 — 인구 밀집 지역 상공에서 위험한 방법으로 비행, 비행시정·구름으로부터의 거리 기준 위반, 주류 섭취 후 조종, 그 밖의 비정상적인 방법의 비행이 같은 조문에 함께 열거되어 있습니다.
32. 다음 중 1차 조종면으로 구분되어지지 않는 것은 무엇인가?
• 1차 조종면(주 조종면)은 3축 운동을 직접 만드는 에일러론·엘리베이터·러더 세 가지입니다.
• 스포일러(spoiler)는 날개 윗면에서 일어서서 흐름을 흐트러뜨려 양력을 줄이고 항력을 늘리는 장치입니다. 자세를 바꾸는 것이 아니라 양력 특성을 조절하므로 2차 조종면에 속합니다.
• 착륙 후 접지했을 때 스포일러를 세우면 양력이 사라져 바퀴에 하중이 실리고, 제동 효과가 커집니다.
• 스포일러는 좌우를 함께 세우면 감속에, 한쪽만 세우면 롤링 보조에 쓰입니다. 하나의 장치가 두 가지로 활용되는 경우입니다.
✅ 정답: 2번
• 1차 조종면(주 조종면)은 3축 운동을 직접 만드는 에일러론·엘리베이터·러더 세 가지입니다.
• 스포일러(spoiler)는 날개 윗면에서 일어서서 흐름을 흐트러뜨려 양력을 줄이고 항력을 늘리는 장치입니다. 자세를 바꾸는 것이 아니라 양력 특성을 조절하므로 2차 조종면에 속합니다.
• 착륙 후 접지했을 때 스포일러를 세우면 양력이 사라져 바퀴에 하중이 실리고, 제동 효과가 커집니다.
• 스포일러는 좌우를 함께 세우면 감속에, 한쪽만 세우면 롤링 보조에 쓰입니다. 하나의 장치가 두 가지로 활용되는 경우입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 에일러론(보조익)은 세로축을 중심으로 롤링을 담당하는 1차 조종면입니다. 이름에 "보조"가 들어가지만 주 조종면이라는 점에 주의해야 합니다.
• 3번: 엘리베이터(승강타)는 가로축을 중심으로 피칭을 담당하는 1차 조종면입니다.
• 4번: 러더(방향타)는 수직축을 중심으로 요잉을 담당하는 1차 조종면입니다.
💡 핵심 개념
• 1차 조종면은 3축과 일대일로 짝을 이룹니다. 축에 대응하지 않으면 1차 조종면이 아니라고 판정하면 됩니다.
• 2차 조종면에는 플랩·슬랫·스포일러·트림 탭이 있습니다. 각각 양력 증대, 실속각 확대, 양력 감소, 조종력 경감을 담당합니다.
• 에일러론의 한국어 이름이 "보조익"이라는 점이 함정으로 자주 쓰입니다. 이름과 분류가 어긋나는 대표적인 사례입니다.
• 에어브레이크와 스포일러는 목적이 다릅니다. 에어브레이크는 항력만 늘리고, 스포일러는 양력까지 줄입니다.
33. 계기의 구비조건 중 가장 적절한 것은?
✅ 정답 해설
• 정답은 4번: 정확성이 있을 것입니다. 계기는 측정하고자 하는 물리량을 정확하게 나타내는 것이 가장 중요한 구비조건입니다. 계기의 오차가 작을수록, 즉 실제 값에 가까운 값을 나타낼수록 신뢰도가 높아지며, 실험이나 측정 결과의 유효성을 확보할 수 있습니다. 다른 조건들도 중요하지만, 정확성이 확보되지 않으면 다른 조건들이 아무리 뛰어나도 의미가 없기 때문입니다. 따라서 계기의 가장 기본적인 성능은 정확성이라고 할 수 있습니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 소형일 것은 계기의 구비조건 중 하나가 될 수 있지만, 필수적인 조건은 아닙니다. 측정 대상이나 환경에 따라 대형 계기가 더 적합할 수 있으며, 소형이라는 조건은 정확성이나 신뢰성에 영향을 미치지 않습니다. • 2번: 경제적이며 내구성이 클 것은 계기를 선택할 때 고려해야 할 사항이지만, 계기의 성능과는 직접적인 관련이 없습니다. 저렴하고 튼튼한 계기라도 정확성이 떨어지면 유용하지 않으며, 고가의 정밀 계기는 내구성이 약하더라도 정확성이 우선시될 수 있습니다. • 3번: 신뢰성이 좋을 것은 중요하지만, 신뢰성은 정확성을 바탕으로 합니다. 즉, 정확성이 확보되어야 신뢰성이 높아질 수 있으며, 신뢰성은 반복적인 측정 결과가 일관성을 보이는 정도를 의미합니다. 정확성이 없다면 신뢰성 역시 의미가 퇴색됩니다.
💡 핵심 개념 • 계기의 구비조건은 정확성, 신뢰성, 감도, 재현성, 안정성, 선형성 등이 있습니다. 이 중 가장 중요한 것은 측정하고자 하는 물리량을 얼마나 정확하게 나타낼 수 있는가, 즉 정확성입니다. • 계기의 정확성은 오차의 크기로 평가하며, 오차가 작을수록 정확도가 높다고 할 수 있습니다. 오차는 계기 자체의 결함, 사용자의 실수, 외부 환경의 영향 등 다양한 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 실무에서는 계기 사용 전 반드시 교정(Calibration)을 통해 오차를 최소화하고, 측정 환경을 안정적으로 유지하는 것이 중요합니다. 또한, 측정 결과의 불확실성을 평가하여 결과의 신뢰도를 확보해야 합니다.
34. 피토트관(pitot tube)이 막혔을 때 작동하지 않거나 비정상 작동 계기는 무엇인가?
✅ 정답: 4번
• 피토트관은 항공기의 속도 측정에 필수적인 장치입니다. 피토트관이 막히면 정압과 전압의 차이를 정확하게 측정할 수 없게 되어 속도계의 오작동을 유발합니다. 또한, 속도 정보는 고도계의 정확한 작동에도 영향을 미치므로 고도계 역시 비정상적으로 작동할 수 있습니다. 승강계는 직접적으로 피토트관의 영향을 받지는 않지만, 속도와 고도 정보는 비행 제어에 중요한 요소이므로 간접적으로 승강계의 작동에도 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 피토트관 막힘은 속도계, 고도계, 승강계 모두에게 비정상적인 작동을 일으킬 수 있습니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 속도계는 피토트관의 막힘으로 인해 직접적인 영향을 받아 오작동하는 것이 맞지만, 다른 계기들의 정상 작동 여부를 고려했을 때 1번만 정답이라고 할 수 없습니다.
• 2번: 고도계는 정압을 이용하여 고도를 측정하지만, 속도 정보 또한 고도 계산에 영향을 미치므로 피토트관 막힘으로 인해 오차가 발생할 수 있습니다. 따라서 고도계만 비정상적이라는 설명은 불완전합니다.
• 3번: 승강계는 기압 변화를 감지하여 고도 변화를 나타내는 계기입니다. 피토트관 막힘은 직접적으로 승강계에 영향을 주지는 않지만, 속도 및 고도 정보의 오류는 비행 제어에 영향을 미쳐 승강계의 판독에 혼란을 줄 수 있습니다.
💡 핵심 개념
• 피토트관은 항공기의 속도를 측정하는 데 사용되는 장치로, 동압과 정압을 측정하여 속도계에 전달합니다. 동압은 항공기가 공기를 가르며 진행할 때 발생하는 압력이며, 정압은 항공기가 정지해 있을 때 받는 압력입니다. 이 두 압력의 차이를 통해 항공기의 속도를 계산할 수 있습니다.
• 피토트관이 막히면 동압을 정확하게 측정할 수 없게 되어 속도계가 오작동하고, 이는 고도계 및 기타 비행 계기에도 연쇄적인 오류를 발생시킬 수 있습니다. 따라서 비행 전 점검 시 피토트관의 막힘 여부를 확인하는 것은 매우 중요합니다. 실무적으로는 피토트관 히터의 작동 여부를 확인하여 결빙으로 인한 막힘을 예방하는 것도 중요합니다.
35. 다음 중 초경량비행장치 사용사업의 범위가 아닌 경우는?
• 초경량비행장치 사용사업의 범위는 농업 지원, 사진촬영·측량·탐사, 산림이나 공원의 관측·탐사, 조종교육 등으로 정해져 있습니다. 모두 비행을 수단으로 삼는 실질적인 용역입니다.
• 지방 행사에서의 시범 비행은 사업 범위로 열거되어 있지 않습니다. 홍보나 전시 성격의 일회성 행위이며 계속적인 용역 제공으로 보기 어렵습니다.
• 사업 범위를 법령이 열거해 둔 이유는, 어떤 활동이 등록 의무와 보험 의무의 대상인지 명확히 하기 위해서입니다.
• 사업 범위를 넓게 잡으면 규제 대상이 지나치게 늘고, 좁게 잡으면 실질적인 영리 비행이 관리 밖에 놓입니다. 열거 방식은 그 사이의 절충입니다.
✅ 정답: 4번
• 초경량비행장치 사용사업의 범위는 농업 지원, 사진촬영·측량·탐사, 산림이나 공원의 관측·탐사, 조종교육 등으로 정해져 있습니다. 모두 비행을 수단으로 삼는 실질적인 용역입니다.
• 지방 행사에서의 시범 비행은 사업 범위로 열거되어 있지 않습니다. 홍보나 전시 성격의 일회성 행위이며 계속적인 용역 제공으로 보기 어렵습니다.
• 사업 범위를 법령이 열거해 둔 이유는, 어떤 활동이 등록 의무와 보험 의무의 대상인지 명확히 하기 위해서입니다.
• 사업 범위를 넓게 잡으면 규제 대상이 지나치게 늘고, 좁게 잡으면 실질적인 영리 비행이 관리 밖에 놓입니다. 열거 방식은 그 사이의 절충입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 비료나 농약 살포, 씨앗 뿌리기 같은 농업 지원은 사용사업의 대표적인 범위입니다. 국내에서 가장 활발한 분야이기도 합니다.
• 2번: 사진촬영과 육상·해상 측량 또는 탐사도 명시된 범위입니다. 항공촬영과 지형 측량이 여기에 속합니다.
• 3번: 산림이나 공원의 관측 및 탐사 역시 사업 범위에 포함됩니다. 산불 감시나 병해충 조사가 그 예입니다.
💡 핵심 개념
• 사용사업으로 등록하면 보험 가입 의무가 따라붙습니다. 영리 비행은 사고 시 제3자 피해로 이어질 수 있기 때문입니다.
• 사업 범위에 해당하지 않는 활동이라도 영리 목적이면 다른 규제를 받을 수 있습니다. 항공레저스포츠사업이나 대여업이 그 예입니다.
• 등록 없이 사용사업을 하면 항공사업법에 따른 제재를 받습니다. 기체 신고나 조종자 증명과는 별개의 의무입니다.
• 국내 초경량비행장치 사용사업에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 농업 지원과 항공촬영입니다.
36. 항력의 종류 중 속도가 증가하면 감소하는 항력은?
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
1. 유도항력
유도항력은 날개끝 소용돌이와 내려씻음/올려씻음으로 구분지을 수 있습니다. 날개에서 양력이 생기는 것과 연관된 현상인데요, 날개 아랫면은 압력이 높고 윗면은 압력이 낮습니다. 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문에 공기가 날개 아래에서 위로 올라가려고 하죠. 이 때 날개의 옆부분(윙팁부분)을 타고 올라가는게 날개끝 소용돌이입니다. 또한 날개 앞전에서는 올려흐름이 생기고 날개의 뒷전에서는 내리흐름이 생깁니다.
2. 표면마찰항력
모든 유체는 점성이 있습니다. 고체와 접촉하는 유체는 고체의 접촉면에 가까울 수록 고체에 대한 상대속도가 작죠. 이런 현상 때문에 비행하는 항공기의 표면에 가까이 있는 공기입자가 항공기 표면에 붙어가게 되고 이것으로 항력이 생깁니다.
3. 압력항력(형태항력)
물체가 공기중을 이동하면 물체 앞면은 공기를 맞아 기압이 올라가고 물체 뒷면은 공기가 순간적으로 비려는 현상이 생겨 기압이 내려갑니다. 물체의 앞은 고압, 뒤는 저압이므로 물체는 뒤로 가려는 성질이 생깁니다. 이게 항력으로 작용합니다.
4. 조파항력
비행기가 초음속으로 비행하게 되면 날개의 앞뒷전에는 충격파가 생기고 쐐기부분에는 팽창파가 생깁니다. 쉽게 이해하시려면 날개 앞부분에 충격파, 날개중간부분 이후로 팽창파가 생긴다고 이해하시면 됩니다. 충격파는 압력이 높고 팽창파는 압력이 낮습니다. 앞쪽이 고압, 뒷쪽이 저압이므로 항력이 생기게 됩니다.
✅ 정답: 1번
• 유도항력은 물체가 유체(공기, 물 등) 속에서 운동할 때, 유체의 점성에 의해 발생하는 항력의 한 종류입니다. 속도가 증가하면 유선형의 물체 주변을 흐르는 유체의 흐름이 매끄러워지면서 박리 현상이 줄어들고, 결과적으로 유도항력은 감소하는 특징을 가집니다. 이는 유도항력이 속도에 비례하는 것이 아니라 속도의 제곱에 비례하는 복잡한 관계를 가지기 때문입니다. 따라서 속도가 증가함에 따라 감소하는 항력은 유도항력이라고 할 수 있습니다. ?
❌ 오답 분석
• 2번: 형상항력은 물체의 모양과 크기에 의해 발생하는 항력으로, 속도 변화에 크게 영향을 받지 않습니다. 물체의 단면적과 유체의 밀도에 따라 결정되며, 속도가 증가하더라도 형상항력 자체의 크기는 크게 변하지 않습니다. ?
• 3번: 유해항력은 일반적으로 물체의 표면 거칠기나 표면 오염 등으로 인해 발생하는 항력으로, 속도 증가와 직접적인 감소 관계를 가지지 않습니다. 오히려 표면 상태에 더 큰 영향을 받으며, 속도가 증가하면 유해항력도 증가하는 경향이 있습니다. ?
• 4번: 총항력은 유도항력, 형상항력, 유해항력 등 모든 항력의 합으로, 속도 증가에 따라 반드시 감소하는 것은 아닙니다. 속도에 따라 각 항력의 변화 양상이 다르기 때문에, 총항력은 속도에 따라 증가하거나 감소할 수 있습니다. ?
💡 핵심 개념
• 항력은 물체가 유체 속에서 운동할 때 운동을 방해하는 힘이며, 유도항력, 형상항력, 유해항력 등으로 분류됩니다. 유도항력은 유체의 점성에 의해 발생하며, 속도가 증가하면 유체의 흐름이 매끄러워져 감소하는 특징이 있습니다. ?
• 항공기 설계 시 유도항력을 줄이기 위해 날개 끝에 윙렛을 장착하거나, 유선형 디자인을 적용하는 등의 노력을 기울입니다. 또한 선박 설계 시에도 선체의 형상을 최적화하여 형상항력을 최소화하는 것이 중요합니다. 이러한 항력 감소 기술은 에너지 효율을 높이고 성능을 향상시키는 데 기여합니다. ✈️?
37. 초경량비행장치의 인증검사 종류 중 초도검사 이후 안전성 인증서의 유효기간이 도래하여 새로운 안전성 인증서를 교부 받기 위하여실시하는 검사는 무엇인가?
• 안전성인증서에는 유효기간이 있습니다. 그 기간이 끝나 새 인증서를 받기 위해 다시 받는 검사가 정기검사입니다.
• 최초로 인증을 받을 때가 초도검사이고, 그 이후 주기적으로 반복되는 것이 정기검사라고 이해하면 됩니다.
• 정기검사를 받지 않아 인증이 만료된 기체로 비행하면 500만원 이하의 과태료 대상이 됩니다.
• 정기검사 주기는 기체의 종류와 사용 형태에 따라 정해집니다. 사업용으로 자주 쓰는 기체일수록 주기가 짧습니다.
✅ 정답: 1번
• 안전성인증서에는 유효기간이 있습니다. 그 기간이 끝나 새 인증서를 받기 위해 다시 받는 검사가 정기검사입니다.
• 최초로 인증을 받을 때가 초도검사이고, 그 이후 주기적으로 반복되는 것이 정기검사라고 이해하면 됩니다.
• 정기검사를 받지 않아 인증이 만료된 기체로 비행하면 500만원 이하의 과태료 대상이 됩니다.
• 정기검사 주기는 기체의 종류와 사용 형태에 따라 정해집니다. 사업용으로 자주 쓰는 기체일수록 주기가 짧습니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 초도검사는 처음으로 안전성인증을 받을 때 실시하는 검사입니다. 문제는 그 이후의 반복 검사를 물었으므로 답이 아닙니다.
• 3번: 수시검사는 기체를 개조하거나 수리해 성능이나 구조가 바뀐 경우에 받는 검사입니다. 유효기간과는 무관한 계기로 이루어집니다.
• 4번: 재검사는 앞선 검사에서 불합격 판정을 받은 뒤 보완해 다시 받는 검사입니다. 기간 만료와는 다른 상황입니다.
💡 핵심 개념
• 네 가지 검사를 계기로 구분하면 정리됩니다. 초도는 처음, 정기는 기간 만료, 수시는 변경, 재검사는 불합격 후입니다.
• 안전성인증 대상은 최대이륙중량 25킬로그램을 초과하는 무인동력비행장치, 사람이 타는 기구류, 회전익비행장치 등입니다.
• 인증은 신고와 별개의 절차입니다. 신고를 마쳤다고 인증이 면제되지 않고, 인증을 받았다고 신고가 대체되지도 않습니다.
• 인증서에는 유효기간이 적혀 있습니다. 만료일을 놓치지 않도록 미리 검사를 신청하는 것이 실무의 요령입니다.
38. 다음 중 여유마력에 대한 설명으로 틀리는 것은 어느 것인가?
✅ 정답 해설
• 정답은 1번입니다. 여유마력이 “0”일 때는 상승비행 상태가 아니라, 수평비행 상태입니다. 여유마력은 엔진이 비행에 필요한 마력 이상으로 얼마나 많은 마력을 낼 수 있는지를 나타내는 지표이며, 이 값이 0이라는 것은 엔진이 현재 비행 상태를 유지하는 데 필요한 마력과 정확히 일치한다는 의미입니다. 따라서 상승비행을 위해서는 여유마력이 양수(+) 값을 가져야 합니다. ? 여유마력이 클수록 더 빠른 상승률을 얻을 수 있습니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 동력비행장치의 상승력은 여유마력에 의해 결정된다는 설명은 맞습니다. 여유마력이 클수록 더 많은 에너지를 상승에 사용할 수 있기 때문입니다. ? • 3번: 여유마력은 이용마력(엔진이 낼 수 있는 최대 마력)에서 필요마력(비행 유지를 위해 필요한 마력)을 뺀 값으로 정의되므로, 이 설명은 정확합니다. ? • 4번: 이용마력이 크고 필요마력이 작을수록 여유마력은 커지는 것이 맞습니다. 여유마력은 두 값의 차이로 계산되므로, 이용마력이 클수록, 필요마력이 작을수록 여유마력 값은 증가합니다. ?
💡 핵심 개념 • 여유마력은 항공기 성능을 나타내는 중요한 지표 중 하나로, 엔진의 성능과 비행 상태를 파악하는 데 활용됩니다. 여유마력은 엔진이 현재 비행 상태를 유지하고 추가적인 기동(상승, 가속 등)을 수행할 수 있는 능력을 나타냅니다. ✈️ • 실무적으로는 여유마력은 고도, 속도, 무게 등 다양한 요인에 따라 변화하며, 비행 계획 수립 시 안전한 비행을 위해 여유마력을 충분히 확보하는 것이 중요합니다. 또한, 엔진의 상태를 점검하고 유지보수할 때 여유마력 변화를 통해 엔진의 성능 저하 여부를 판단할 수 있습니다. ?️
39. 절대고도의 설명으로 맞는 것은?
• 절대고도(absolute altitude)는 지표면으로부터의 높이입니다. AGL(Above Ground Level)로 표기하며, 기체 바로 아래 지면을 기준으로 삼습니다.
• 같은 진고도로 날아도 산 위를 지날 때와 평지 위를 지날 때 절대고도가 달라집니다. 지형과의 실제 간격을 알려 주는 값이라는 점이 핵심입니다.
• 초경량비행장치의 고도 제한 150미터도 지표면 기준이므로 절대고도로 판단합니다.
• 절대고도는 기체 바로 아래 지형에 따라 계속 변합니다. 평지에서 산으로 넘어가면 진고도가 같아도 절대고도는 급격히 줄어듭니다.
✅ 정답: 2번
• 절대고도(absolute altitude)는 지표면으로부터의 높이입니다. AGL(Above Ground Level)로 표기하며, 기체 바로 아래 지면을 기준으로 삼습니다.
• 같은 진고도로 날아도 산 위를 지날 때와 평지 위를 지날 때 절대고도가 달라집니다. 지형과의 실제 간격을 알려 주는 값이라는 점이 핵심입니다.
• 초경량비행장치의 고도 제한 150미터도 지표면 기준이므로 절대고도로 판단합니다.
• 절대고도는 기체 바로 아래 지형에 따라 계속 변합니다. 평지에서 산으로 넘어가면 진고도가 같아도 절대고도는 급격히 줄어듭니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 고도계가 지시하는 고도는 지시고도입니다. 기준 기압을 어떻게 설정했는지에 따라 의미가 달라집니다.
• 3번: 표준기준면에서의 고도는 기압고도에 해당합니다. 표준대기압에 맞췄을 때 지시되는 값입니다.
• 4번: 계기 오차를 보정한 고도는 교정고도의 개념에 가깝습니다. 기준면이 무엇인지를 말하지 않으므로 절대고도의 정의가 될 수 없습니다.
💡 핵심 개념
• 고도는 기준면이 무엇이냐로 갈립니다. 절대고도는 지표면, 진고도는 평균해수면, 기압고도는 표준기압면이 기준입니다.
• 드론 조종에서 실질적으로 중요한 것은 절대고도입니다. 장애물과의 간격이 곧 안전 여유이기 때문입니다.
• 기압식 고도계만으로는 절대고도를 알 수 없습니다. 그래서 무인비행장치는 초음파나 레이저 거리계를 함께 쓰는 경우가 많습니다.
• 초경량비행장치의 고도 제한 150미터는 지표면 기준입니다. 언덕 위에서 띄우면 출발점 자체가 높아진다는 점을 유의해야 합니다.
40. 비행장치에 작용하는 4가지의 힘의 균형을 이룰 때는 언제인가?
✅ 정답: 3번
• 비행장치에 작용하는 4가지 힘은 양력, 중력, 추력, 항력입니다. 이 네 가지 힘이 완벽하게 균형을 이룰 때, 비행기는 등속도 비행을 유지하게 됩니다. 즉, 양력은 중력을 상쇄하고, 추력은 항력을 상쇄하여 결과적으로 비행기의 속도와 방향이 변하지 않는 상태를 의미합니다. 따라서 등속도 비행 시에만 4가지 힘의 균형이 이루어집니다. ✈️
❌ 오답 분석 • 1번: 가속중일 때는 추력이 항력보다 크므로 4가지 힘의 균형이 깨집니다. 가속은 힘의 불균형으로 인해 발생하며, 이 경우 비행기는 속도가 계속 증가합니다. ? • 2번: 지상에 정지 상태에 있을 때는 양력이 0이고, 중력이 양력을 상쇄하지 못하므로 힘의 균형을 이루지 않습니다. 또한, 추력과 항력도 작용하지 않거나 매우 미미한 수준입니다. ? • 4번: 상승을 시작할 때는 양력이 중력보다 커서 비행기가 위로 향하게 되므로 힘의 균형이 깨집니다. 상승은 양력과 중력의 불균형으로 인해 발생하며, 비행기는 속도와 고도가 변화합니다. ?
💡 핵심 개념 • 비행장치에 작용하는 4가지 힘의 균형은 비행의 안정성과 효율성을 결정하는 중요한 요소입니다. 양력, 중력, 추력, 항력은 서로 상호작용하며, 이 힘들의 균형 상태에 따라 비행기의 움직임이 결정됩니다. ? • 실제 비행에서는 완벽한 균형 상태를 유지하기 어렵지만, 조종사는 이러한 힘들을 제어하여 원하는 비행 경로를 따라갈 수 있도록 합니다. 예를 들어, 고도 유지를 위해 양력을 조절하고, 속도 유지를 위해 추력과 항력을 조절합니다. 또한, 이러한 힘의 균형은 항공기 설계에도 중요한 영향을 미치며, 효율적인 날개 디자인과 엔진 성능은 양력과 추력을 극대화하는 데 기여합니다. ⚙️
| 예상문제9회 | ||||
| 1 | ① | ② | ③ | ④ |
| 2 | ① | ② | ③ | ④ |
| 3 | ① | ② | ③ | ④ |
| 4 | ① | ② | ③ | ④ |
| 5 | ① | ② | ③ | ④ |
| 6 | ① | ② | ③ | ④ |
| 7 | ① | ② | ③ | ④ |
| 8 | ① | ② | ③ | ④ |
| 9 | ① | ② | ③ | ④ |
| 10 | ① | ② | ③ | ④ |
| 11 | ① | ② | ③ | ④ |
| 12 | ① | ② | ③ | ④ |
| 13 | ① | ② | ③ | ④ |
| 14 | ① | ② | ③ | ④ |
| 15 | ① | ② | ③ | ④ |
| 16 | ① | ② | ③ | ④ |
| 17 | ① | ② | ③ | ④ |
| 18 | ① | ② | ③ | ④ |
| 19 | ① | ② | ③ | ④ |
| 20 | ① | ② | ③ | ④ |
| 21 | ① | ② | ③ | ④ |
| 22 | ① | ② | ③ | ④ |
| 23 | ① | ② | ③ | ④ |
| 24 | ① | ② | ③ | ④ |
| 25 | ① | ② | ③ | ④ |
| 26 | ① | ② | ③ | ④ |
| 27 | ① | ② | ③ | ④ |
| 28 | ① | ② | ③ | ④ |
| 29 | ① | ② | ③ | ④ |
| 30 | ① | ② | ③ | ④ |
| 31 | ① | ② | ③ | ④ |
| 32 | ① | ② | ③ | ④ |
| 33 | ① | ② | ③ | ④ |
| 34 | ① | ② | ③ | ④ |
| 35 | ① | ② | ③ | ④ |
| 36 | ① | ② | ③ | ④ |
| 37 | ① | ② | ③ | ④ |
| 38 | ① | ② | ③ | ④ |
| 39 | ① | ② | ③ | ④ |
| 40 | ① | ② | ③ | ④ |