1. Knot, MPH로 단위가 표시되는 계기가 있다. 다음 중 어느 계기인가?
✅ 정답: 2번
• 비행 속도계는 항공기의 대기 속도를 측정하는 계기로, 주로 매듭(Knot)과 마일/시(MPH) 두 가지 단위로 표시됩니다. 매듭은 해상 마일(Nautical Mile)을 시간으로 나눈 단위이며, 항공 속도를 나타내는 데 널리 사용됩니다. MPH는 육상에서 주로 사용되는 속도 단위이지만, 비행 속도계에서도 함께 표시되어 조종사가 속도를 직관적으로 이해할 수 있도록 돕습니다. 따라서 Knot과 MPH 단위가 함께 표시되는 계기는 비행 속도계가 가장 적합합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 외부 공기 온도계는 외부 공기의 온도를 측정하는 계기로, 주로 섭씨(℃) 또는 화씨(℉) 단위를 사용합니다. 매듭(Knot)이나 마일/시(MPH)와 같은 속도 단위는 사용하지 않습니다. • 3번: 기관 회전계는 엔진의 회전 속도를 분당 회전수(RPM)로 측정하는 계기입니다. 속도와 관련된 단위인 매듭(Knot)이나 마일/시(MPH)를 사용하지 않으며, 엔진의 성능과 상태를 파악하는 데 사용됩니다. • 4번: 기관 압력계는 엔진 내부의 오일 압력이나 연료 압력 등을 측정하는 계기로, 주로 PSI(Pound per Square Inch)나 bar 단위를 사용합니다. 속도와 관련된 단위인 매듭(Knot)이나 마일/시(MPH)를 사용하지 않습니다.
💡 핵심 개념 • 비행 속도계는 항공기의 속도를 측정하는 핵심적인 계기이며, 매듭(Knot)은 해상 마일을 기준으로 한 속도 단위, MPH는 육상 마일을 기준으로 한 속도 단위입니다. 이 두 가지 단위를 함께 표시함으로써 조종사는 다양한 상황에서 속도를 정확하게 파악하고 안전하게 비행할 수 있습니다. • 항공 분야에서는 속도를 나타낼 때 매듭(Knot)을 주로 사용하지만, MPH는 항공기의 성능을 비교하거나 일반적인 속도 개념을 전달할 때 함께 사용될 수 있습니다. 따라서 비행 속도계는 두 가지 단위를 모두 지원하는 경우가 많습니다. • 속도 단위 변환은 실무에서도 중요하게 활용됩니다. 예를 들어, 비행 계획을 수립하거나 항법 시스템을 사용할 때 매듭과 MPH를 자유롭게 변환하여 사용할 수 있어야 합니다.
2. 해수면에서 표준온도와 기압은?
15℃, 29.92inch.Hg
✅ 정답: 1번
• 국제표준대기(ISA)에서 해수면의 표준 조건은 기온 15℃, 기압 29.92inHg다. 이 값이 모든 성능 비교의 기준점이 된다.
• 같은 값을 다른 단위로 쓰면 59℉, 1013.25hPa(밀리바)가 된다. 15℃와 59℉가 같은 온도이고, 29.92inHg와 1013.25hPa이 같은 압력이다.
• 표준대기에서 기온은 고도 1,000ft당 약 2℃씩, 기압은 1,000ft당 약 1inHg씩 낮아지는 것으로 본다.
❌ 오답 분석
• 2번: 59℉는 15℃와 같은 값이므로 온도는 맞다. 다만 화씨와 inHg를 섞어 쓴 조합으로, 통상 섭씨-inHg 또는 화씨-hPa로 짝을 맞추지 않는 표기 방식이다.
• 3번: 1013.2라는 숫자에 inHg 단위를 붙였다. 값은 hPa 기준인데 단위가 inHg이므로 단위와 수치가 어긋난다.
• 4번: 3번과 마찬가지로 hPa 값에 inHg 단위를 붙인 오류가 있다.
💡 핵심 개념
• 표준대기 값을 세트로 외운다 — 15℃ = 59℉, 29.92inHg = 1013.25hPa = 760mmHg, 밀도 1.225kg/m³.
• 고도계는 기압을 읽어 고도로 환산한다. 그래서 비행 전 그 지역의 기압값(QNH)을 세팅해야 정확한 고도가 표시된다.
• 실제 대기가 표준보다 덥거나 기압이 낮으면 밀도고도가 높아진다. 기체 성능이 표시 고도보다 나쁘게 나온다는 뜻이다.
• 성능표에 적힌 이륙거리와 상승률은 표준대기 기준값이다. 한여름 고지대에서는 이 값을 그대로 믿으면 안 된다.
• 고도계 세팅에는 QNH와 QNE가 있다. QNH는 해면기압을 맞춰 실제 해발고도를, QNE는 표준기압을 맞춰 기압고도를 표시한다.
• 표준대기는 실제 대기가 아니라 약속된 기준이다. 실제 값과 다르다는 것을 전제로 성능을 보정해 읽어야 한다.
3. 다음 중 풍속의 단위가 아닌 것은?
mile은 거리의 단위이다.
✅ 정답: 4번
• 풍속은 공기의 이동 속도를 나타내는 단위이며, m/s(미터 매 초), kph(킬로미터 매 시), knot(노트)는 모두 풍속을 측정하는 데 사용되는 단위입니다. ? mile(마일)은 주로 거리나 속도를 나타내는 단위로, 풍속을 직접적으로 표현하는 데 사용되지는 않습니다. 따라서 mile은 풍속의 단위가 아니므로 정답은 4번입니다. 이 문제는 단위에 대한 정확한 이해를 요구하는 문제이며, 일상생활에서 속도와 거리를 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: m/s는 미터 매 초를 의미하며, 국제단위계(SI)에서 속도를 나타내는 기본 단위입니다. 풍속 측정에 널리 사용되며, 과학 및 공학 분야에서 표준적인 단위로 활용됩니다. ?️ • 2번: kph는 킬로미터 매 시를 의미하며, 일상생활에서 속도를 나타내는 데 자주 사용되는 단위입니다. 자동차 속도계나 기상 예보 등에서 풍속을 kph로 표시하는 경우가 많습니다. ? • 3번: knot(노트)는 해상에서 사용하는 속도 단위로, 1시간 동안 배가 1해리(약 1.852km)를 이동하는 속도를 나타냅니다. 과거 선박의 속도를 측정하는 데 사용되었으며, 현재도 해양 기상 예보 등에서 풍속을 나타내는 데 활용됩니다. ?
💡 핵심 개념 • 풍속은 단위 시간당 공기가 이동하는 거리를 나타내며, 그 단위는 다양하게 존재합니다. 풍속을 정확하게 이해하고 측정하기 위해서는 각 단위의 의미와 변환 관계를 숙지하는 것이 중요합니다. ? • 풍속은 기상 현상을 이해하고 예측하는 데 중요한 요소이며, 항공, 해양, 건설 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 예를 들어, 풍력 발전은 풍속 에너지를 전기로 변환하는 기술이며, 건축물 설계 시에는 풍하중을 고려하여 안전성을 확보해야 합니다. ?️ 또한, 풍속 정보는 항해 및 항공 안전에도 필수적입니다.
4. 옆 미끄럼을 방지하는 효과를 주는 방법으로 적절하지 않은 것은?
• 옆미끄럼(sideslip)을 억제하는 것은 가로 안정과 방향 안정을 높이는 설계다. 종횡비를 크게 하는 것은 유도항력을 줄이는 방법이지 옆미끄럼 방지와는 직접 관련이 없다.
• 옆미끄럼이 생겼을 때 기체가 스스로 원래 자세로 돌아오려면, 미끄러진 쪽 날개의 양력이 커지거나 수직꼬리날개에 복원 모멘트가 생겨야 한다.
• 1~3번은 모두 이런 복원 효과를 만드는 방법이고, 4번만 다른 목적의 설계 요소다.
✅ 정답: 4번
• 옆미끄럼(sideslip)을 억제하는 것은 가로 안정과 방향 안정을 높이는 설계다. 종횡비를 크게 하는 것은 유도항력을 줄이는 방법이지 옆미끄럼 방지와는 직접 관련이 없다.
• 옆미끄럼이 생겼을 때 기체가 스스로 원래 자세로 돌아오려면, 미끄러진 쪽 날개의 양력이 커지거나 수직꼬리날개에 복원 모멘트가 생겨야 한다.
• 1~3번은 모두 이런 복원 효과를 만드는 방법이고, 4번만 다른 목적의 설계 요소다.
❌ 오답 분석
• 1번: 상반각(다이히드럴)을 주면 미끄러진 쪽 날개의 유효 받음각이 커져 양력이 늘고, 기체를 반대쪽으로 되돌리는 롤 모멘트가 생긴다. 가로 안정의 가장 기본적인 수단이다.
• 2번: 후퇴날개는 미끄러진 쪽 날개가 상대풍을 더 정면으로 받게 되어 유효 후퇴각이 줄고 양력이 커진다. 결과적으로 상반각과 같은 복원 효과를 낸다.
• 3번: 날개를 동체 위쪽에 다는 고익 배치는 무게중심이 날개보다 아래에 오게 해 진자 효과로 복원 모멘트를 만든다.
💡 핵심 개념
• 가로 안정을 높이는 세 가지를 묶어 외운다 — 상반각, 후퇴각, 고익 배치. 여기에 수직꼬리날개가 방향 안정을 더한다.
• 안정성이 지나치면 조종성이 떨어진다. 곡예기가 상반각을 거의 주지 않거나 오히려 하반각을 쓰는 이유다.
• 상반각 효과가 너무 강하고 방향 안정이 약하면 더치롤이라는 진동이 생긴다. 두 안정성의 균형이 중요하다.
• 멀티콥터에는 이런 설계 요소가 없다. 자세 안정을 전적으로 비행제어기의 센서와 제어 알고리즘이 담당한다.
• 방향 안정은 주로 수직꼬리날개가 담당한다. 옆미끄럼이 생기면 수직꼬리날개에 측면 힘이 걸려 기수를 상대풍 쪽으로 되돌린다.
• 안정성이 강한 기체는 조종 입력에 둔하게 반응한다. 훈련용 기체가 안정성을 높게 설계되는 이유다.
5. 다음 중 정압만을 필요로 하는 계기는?
- 정압관은 고도계, 속도계, 승강계 와 관련이 있다.
- 동·정압 계기들은 대기압을 측정해서 지시하는 방식이다. 대개 압력을 기계적인 변위로 바꾸는 공함(pressure capsule), 즉 다이아프램이나 아네로이드를 이용하여 대기압을 측정하여 항공기 비행 대기 속도, 비행 고도, 비행 상승 및 하강률 등을 지시하는데 이러한 계통을 동·정압계통(pitotstatic system)이라 한다. 동·정압계통에는 대표적인 계기로 고도계, 대기 속도계, 승강계, 마하계 등이 있고, 중간에 신호 변경 장치로 대기자료컴퓨터 (ADC), 최근에는 대기자료모듈(ADM), 그리고 수감 하는 동·정압관들로 구성되어 있다. 이들은 필요에 따라 피토관 또는 정압공에 연결되어 피토압 또는 정압을 수감하여 그 압력값으로 항공기 비행 상태 등을 알려준다.
✅ 정답: 1번
• 고도계는 대기압을 감지하여 고도를 측정하는 계기입니다. 따라서 작동에 필요한 유일한 압력은 정압(static pressure)이며, 동압(dynamic pressure)이나 다른 종류의 압력은 필요하지 않습니다. 고도계는 정압 변화에 따라 내부 기구를 작동시켜 고도를 표시하며, 비행기가 고도를 변화시킬 때 대기압의 변화를 감지하여 고도 정보를 제공합니다. 이처럼 고도계는 정압만을 이용하여 고도를 정확하게 측정하는 원리를 가지고 있습니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 속도계는 피토관을 통해 유입되는 전압(total pressure)과 정압의 차이를 이용하여 속도를 측정합니다. 전압은 동압과 정압의 합으로, 동압이 속도 측정에 필수적인 요소이므로 정압만으로는 작동할 수 없습니다. • 3번: 선회계는 자이로스코프의 원리를 이용하여 비행기의 선회율을 측정합니다. 선회 시 발생하는 기울기를 감지하고 이를 선회율로 변환하기 때문에 정압과는 직접적인 관련이 없습니다. • 4번: 자이로 계기는 자이로스코프의 특성을 이용하여 자세를 유지하거나 변화를 감지하는 데 사용됩니다. 자이로스코프는 회전하는 물체의 관성 특성을 이용하며, 정압과는 무관하게 작동합니다.
💡 핵심 개념 • 항공 계기들은 비행에 필요한 다양한 정보를 제공하기 위해 여러 종류의 압력을 활용합니다. 정압은 움직이지 않는 공기의 압력으로, 고도 측정의 기준이 됩니다. 동압은 비행기의 속도에 의해 발생하는 압력으로, 속도 측정에 사용됩니다. • 고도계는 정압 변화에 민감하게 반응하도록 설계되어 있으며, 속도계는 정압과 동압의 차이를 이용합니다. 따라서 각 계기의 작동 원리를 이해하는 것은 안전한 비행을 위해 매우 중요합니다. 실제 비행 환경에서는 정압 시스템의 정확도가 고도 정보의 신뢰성에 직접적인 영향을 미치므로, 정압 시스템의 점검 및 관리가 필수적입니다.
6. 우리나라 평균해수면 높이를 0m로 정한 기준이 되는 만은?
• 우리나라 표고의 기준이 되는 평균해수면은 인천만(인천 앞바다)의 조위를 오랜 기간 관측해 평균한 값입니다. 이 면을 높이 0미터로 정합니다.
• 인천을 택한 이유는 조석 관측 자료가 오래 축적되어 있고, 국토의 중앙부에 가까워 기준점으로 삼기 적절했기 때문입니다.
• 이 기준면을 바탕으로 육지에 수준원점을 설치하고, 전국의 표고를 여기서부터 측량해 정합니다.
• 평균해수면은 한 시점의 해수면이 아니라 오랜 관측의 평균입니다. 조석으로 하루에도 몇 미터씩 오르내리기 때문입니다.
✅ 정답: 3번
• 우리나라 표고의 기준이 되는 평균해수면은 인천만(인천 앞바다)의 조위를 오랜 기간 관측해 평균한 값입니다. 이 면을 높이 0미터로 정합니다.
• 인천을 택한 이유는 조석 관측 자료가 오래 축적되어 있고, 국토의 중앙부에 가까워 기준점으로 삼기 적절했기 때문입니다.
• 이 기준면을 바탕으로 육지에 수준원점을 설치하고, 전국의 표고를 여기서부터 측량해 정합니다.
• 평균해수면은 한 시점의 해수면이 아니라 오랜 관측의 평균입니다. 조석으로 하루에도 몇 미터씩 오르내리기 때문입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 제주만은 우리나라 표고의 기준이 아닙니다. 본토와 떨어져 있어 전국 측량의 기준으로 삼기에 적절하지 않습니다.
• 2번: 순천만은 갯벌과 습지로 알려진 곳이지만 표고 기준면과는 관계가 없습니다.
• 4번: 영일만은 동해안에 있는 만입니다. 동해와 서해는 조석 특성이 크게 달라 기준으로 채택되지 않았습니다.
💡 핵심 개념
• 항공에서 진고도(MSL)는 평균해수면을 기준으로 하는 높이입니다. 이 평균해수면이 곧 인천만 기준으로 정한 면입니다.
• 절대고도(AGL)는 지표면 기준이므로 같은 진고도라도 지형에 따라 달라집니다. 두 기준을 구분하는 것이 중요합니다.
• 지도에 표기된 산의 높이는 모두 이 기준면에서 잰 값입니다. 항공 지도의 장애물 높이도 같은 기준을 씁니다.
• 육지에는 이 기준면을 옮겨 놓은 수준원점이 설치되어 있습니다. 인천 앞바다에서 잰 값을 육상의 고정점으로 옮긴 것입니다.
7. 어떤 물질 1g을 섭씨 온도 1℃ 올리는데 필요한 열량은?
비열은 어떤 물질 1그램을 섭씨 1도 올리는 데 필요한 열량
✅ 정답 해설
• 정답: 3번 물질 1g의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량은 비열과 직접적인 관련이 있습니다. 비열은 물질 1g의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량 자체를 나타내는 물리량이기 때문입니다. 따라서 문제에서 요구하는 '어떤 물질 1g을 섭씨 온도 1℃ 올리는데 필요한 열량'은 곧 비열의 정의와 일치합니다. 이 문제는 비열의 개념을 정확히 이해하고 있는지 묻는 기본적인 문제라고 할 수 있습니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 잠열은 물질의 상태가 변할 때 흡수하거나 방출하는 열량으로, 온도 변화 없이 상태 변화(예: 얼음이 녹아 물이 되는 과정)에 사용됩니다. 문제에서는 온도 변화가 주어졌으므로 잠열과는 관련이 없습니다. • 2번: 열량은 일반적으로 어떤 변화에 수반되는 에너지의 총량을 의미하며, 비열과 혼동될 수 있지만, 열량은 물질의 종류와 온도 변화량, 질량에 따라 달라지는 값입니다. 문제에서는 '1g을 1℃ 올리는데'라는 구체적인 조건이 주어졌으므로, 열량보다는 비열이 더 정확한 답입니다. • 4번: 현열은 물질의 상태 변화 없이 온도만 변화할 때 흡수하거나 방출하는 열량으로, 비열과 유사하게 보일 수 있습니다. 하지만 현열은 특정 온도에서 상태 변화가 일어날 때의 열량을 의미하며, 문제에서 요구하는 '1g을 1℃ 올리는데 필요한 열량'과는 직접적인 관련이 없습니다.
💡 핵심 개념 • 이 문제에서 알아야 할 핵심 지식은 비열의 정의입니다. 비열은 물질 1g의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량이며, 물질의 종류에 따라 고유한 값을 가집니다. 비열이 클수록 온도를 올리는 데 더 많은 에너지가 필요하며, 비열이 작을수록 온도를 올리는 데 적은 에너지가 필요합니다. • 비열은 다양한 분야에서 활용됩니다. 예를 들어, 건축 자재를 선택할 때 비열이 높은 재료를 사용하면 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 유지할 수 있습니다. 또한, 냉각수나 난방 시스템 설계에도 비열 개념이 중요하게 적용됩니다. 비열의 단위는 주로 J/(g·℃) 또는 cal/(g·℃)를 사용합니다.
8. 지구의 기상이 일어나는 가장 근본적인 원인은 무엇인가?
• 지구에서 기상현상이 일어나는 가장 근본적인 원인은 지구 표면이 받는 태양 에너지의 불균형이다.
• 지구는 둥글기 때문에 적도 부근은 태양광을 거의 수직으로, 극지방은 비스듬히 받는다. 같은 면적에 도달하는 에너지량이 달라 남북 사이에 큰 온도차가 생긴다.
• 이 온도차가 기압차를 만들고, 기압차가 바람을 일으킨다. 바람이 열과 수증기를 옮기면서 구름·강수·전선 같은 모든 기상현상이 파생된다.
✅ 정답: 4번
• 지구에서 기상현상이 일어나는 가장 근본적인 원인은 지구 표면이 받는 태양 에너지의 불균형이다.
• 지구는 둥글기 때문에 적도 부근은 태양광을 거의 수직으로, 극지방은 비스듬히 받는다. 같은 면적에 도달하는 에너지량이 달라 남북 사이에 큰 온도차가 생긴다.
• 이 온도차가 기압차를 만들고, 기압차가 바람을 일으킨다. 바람이 열과 수증기를 옮기면서 구름·강수·전선 같은 모든 기상현상이 파생된다.
❌ 오답 분석
• 1번: 해수면 온도 상승은 태양 에너지 분포의 결과로 나타나는 현상이다. 원인이 아니라 중간 단계에 해당한다.
• 2번: 구름의 양은 대기 상태에 따라 나타나는 결과다. 구름이 있어서 기상이 생기는 것이 아니라, 기상 과정의 산물이 구름이다.
• 3번: 바람 역시 기압차 때문에 생기는 결과다. 원인을 묻는 문항에서 결과를 고르지 않도록 주의한다.
💡 핵심 개념
• 인과의 사슬을 순서대로 잡는다 — 태양 에너지 불균형 → 온도차 → 기압차 → 바람 → 열·수증기 수송 → 구름·강수.
• 지구가 자전하지 않는다면 대기는 적도에서 극으로 곧장 흐를 것이다. 전향력이 이 흐름을 꺾어 삼세포 순환과 편서풍·무역풍을 만든다.
• 바다와 육지의 비열 차이도 국지적 불균형을 만든다. 해륙풍과 계절풍이 여기서 나온다.
• 원인을 묻는 문항에서는 가장 앞선 단계를 고른다. 중간 결과를 답으로 고르게 만드는 것이 이 유형의 함정이다.
• 지구 전체로 보면 흡수한 태양 에너지와 방출한 복사 에너지가 균형을 이룬다. 문제는 그 균형이 위도별로는 맞지 않는다는 점이다.
• 저위도에서 남는 에너지를 고위도로 옮기는 것이 대기와 해류의 순환이다. 기상현상은 그 수송 과정에서 나타나는 모습이다.
9. 받음각(AOA)이란 주날개의 시위선(익현선)과 무엇이 이루는 각을 말하는가?
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 해설
✅ 정답: 3번
받음각(Angle of Attack, AOA)은 주날개의 시위선(익현선)과 합력상대풍(Relative Wind)이 이루는 각도를 의미합니다. 합력상대풍은 실제 항공기가 공기를 가르며 나아갈 때 날개에 와닿는 상대적인 풍향을 나타내며, 받음각은 이 합력상대풍의 방향에 따라 양력 발생에 직접적인 영향을 미칩니다. 받음각이 증가하면 일반적으로 양력도 증가하지만, 특정 각도(임계 받음각)를 넘어서면 실속이 발생하여 양력이 급격히 감소하게 됩니다. 따라서 항공기의 비행 제어에 있어 받음각은 매우 중요한 요소입니다. ✈️
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 캠버(Camber)는 날개의 윗면과 아랫면의 곡률 차이를 의미하며, 날개형의 한 요소입니다. 캠버는 양력 발생에 영향을 주지만, 받음각과는 직접적인 각도 관계를 정의하지 않습니다.
• 2번: 수평선은 지구 표면과 평행한 선으로, 항공기의 자세를 나타내는 데 사용될 수 있지만, 받음각과는 관련이 없습니다. 받음각은 날개 자체의 각도와 관련된 개념입니다.
• 4번: 양력(Lift)은 날개가 공기를 가르며 진행할 때 발생하는 위로 향하는 힘입니다. 양력은 받음각에 의해 영향을 받지만, 받음각을 정의하는 요소는 아닙니다. 양력은 결과적인 힘이지, 각도를 정의하는 기준이 될 수 없습니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
받음각은 항공기의 비행 성능을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 받음각이 커질수록 날개 윗면의 공기 흐름이 가속되고 아랫면의 공기 흐름은 감속되어 압력 차이가 커지면서 양력이 증가합니다. 하지만 받음각이 너무 커지면 공기 흐름이 분리되어 실속이 발생하므로, 안전한 비행을 위해서는 적절한 받음각을 유지하는 것이 중요합니다. ?️
• 실무 적용 포인트: 실제 비행 시에는 속도, 고도, 무게 등 다양한 요소를 고려하여 최적의 받음각을 유지해야 합니다. 또한, 조종사는 받음각 지시계(AOA indicator)를 통해 현재의 받음각을 확인하고 실속에 대한 경고를 받을 수 있습니다.
• 배경 지식: 받음각은 날개형(Airfoil)의 특성과 함께 양력 계수(Coefficient of Lift)를 결정하는 중요한 변수입니다. 양력 계수는 받음각에 따라 변화하며, 이를 그래프로 나타낸 것이 양력 곡선(Lift Curve)입니다.
10. 항공기는 무엇으로 구성되는가?
• 항공기의 주요 구성은 날개, 동체, 꼬리날개부, 착륙장치, 동력장치의 다섯 부분이다. 1번이 이 구성을 정확히 열거했다.
• 각 부분은 역할로 나뉜다. 날개는 양력, 동체는 탑재와 구조 연결, 꼬리날개부는 안정과 조종, 착륙장치는 지상 지지와 충격 흡수, 동력장치는 추력을 담당한다.
• "동력장치"라는 표현이 중요하다. 엔진 하나만이 아니라 프로펠러, 연료 계통, 배기 계통까지 포함하는 계통 전체를 가리킨다.
✅ 정답: 1번
• 항공기의 주요 구성은 날개, 동체, 꼬리날개부, 착륙장치, 동력장치의 다섯 부분이다. 1번이 이 구성을 정확히 열거했다.
• 각 부분은 역할로 나뉜다. 날개는 양력, 동체는 탑재와 구조 연결, 꼬리날개부는 안정과 조종, 착륙장치는 지상 지지와 충격 흡수, 동력장치는 추력을 담당한다.
• "동력장치"라는 표현이 중요하다. 엔진 하나만이 아니라 프로펠러, 연료 계통, 배기 계통까지 포함하는 계통 전체를 가리킨다.
❌ 오답 분석
• 2번: 꼬리날개부와 착륙장치가 빠졌다. 안정과 조종을 담당하는 부분이 누락돼 구성으로 성립하지 않는다.
• 3번: 동력장치 대신 "각종 장비장치"를 넣었다. 장비는 부수적 요소이고 추력을 만드는 동력장치가 빠지면 비행 자체가 불가능하다.
• 4번: "엔진"으로 좁혔다. 엔진은 동력장치의 일부일 뿐 프로펠러와 연료 계통을 포함하지 못하므로 표현이 부정확하다.
💡 핵심 개념
• 다섯 부분을 역할과 함께 외운다 — 날개(양력), 동체(탑재·연결), 꼬리날개(안정·조종), 착륙장치(지지·충격흡수), 동력장치(추력).
• 멀티콥터에 대응시키면 프레임이 동체, 프로펠러와 모터가 날개 겸 동력장치, 랜딩기어가 착륙장치에 해당한다. 꼬리날개에 해당하는 부분은 없고 그 역할을 비행제어기가 대신한다.
• 꼬리날개부는 수평안정판과 수직안정판, 그리고 각각에 붙은 승강타와 방향타로 구성된다.
• 착륙장치는 단순한 다리가 아니다. 착륙 충격을 흡수하고 지상 활주 중 방향을 잡는 기능까지 맡는다.
• 동체는 단순한 껍데기가 아니라 하중을 전달하는 구조체다. 날개와 꼬리날개에서 오는 힘을 받아 분산시킨다.
• 착륙장치는 고정식과 접이식으로 나뉜다. 접이식은 항력을 줄이지만 무게와 정비 부담이 늘어난다.
11. 뇌우의 활동 단계 중 그 강도가 최대이고 밑면에서는 강수현상이 나타나는 단계는 어느 단계인가?
✅ 정답: 3번
• 뇌우는 생성, 누적, 성숙, 소멸의 단계를 거치는데, 그 중 성숙 단계는 상승 기류가 가장 강하게 발달하고, 구름의 수직적인 발달이 최고조에 달하는 시기입니다. 이 단계에서는 구름 입자들이 충분히 성장하여 강수(비, 눈, 우박 등)가 활발하게 나타나며, 뇌우의 특징적인 현상인 번개와 천둥이 자주 발생합니다. 따라서 뇌우의 활동 단계 중 강도가 최대이고 밑면에서 강수 현상이 나타나는 단계는 성숙 단계라고 할 수 있습니다. 뇌우의 가장 강력한 에너지가 방출되는 시기이기도 합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 생성 단계는 뇌우가 시작되는 단계로, 상승 기류가 발생하고 습윤한 공기가 상승하면서 구름이 형성되기 시작하지만, 아직 강수 현상은 나타나지 않습니다. 따라서 강도가 최대이고 강수 현상이 나타나는 단계라고 보기 어렵습니다. • 2번: 누적 단계는 상승 기류가 지속적으로 발달하면서 구름이 더욱 커지는 단계입니다. 강수 현상이 시작될 수 있지만, 성숙 단계에 비해 강도는 약하며, 뇌우의 특징적인 현상이 두드러지지 않습니다. • 4번: 소멸 단계는 상승 기류가 약해지고 강수 현상이 줄어들면서 뇌우가 사라지는 단계입니다. 강도는 점차 약해지므로, 문제에서 요구하는 '강도가 최대'라는 조건에 부합하지 않습니다.
💡 핵심 개념 • 뇌우는 대기 불안정으로 인해 발생하는 국지적인 폭우, 번개, 천둥을 동반하는 현상이며, 그 활동은 크게 생성, 누적, 성숙, 소멸의 네 단계로 구분됩니다. 각 단계별로 상승 기류의 세기, 구름의 발달 정도, 강수 현상의 유무 등이 다르다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. • 뇌우는 항공 안전에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 특히 성숙 단계의 강한 상승/하강 기류는 항공기 운항에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 조종사는 뇌우의 발생 가능성을 예측하고, 뇌우를 회피하는 방법을 숙지해야 합니다. 또한, 뇌우로 인한 낙뢰 피해를 예방하기 위해 건물에는 피뢰침을 설치하는 등 안전 조치를 취해야 합니다.
12. 초경량비행장치에 해당되지 않는 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: 4번
• 조파항력은 물체 주위 흐름이 음속에 도달해 충격파가 생길 때 발생하는 항력이다. 초경량비행장치의 속도 영역에서는 나타나지 않는다.
• 초경량비행장치의 비행 속도는 음속(해면고도 약 340m/s)에 비해 극히 낮다. 충격파가 형성될 조건 자체가 만들어지지 않는다.
• 나머지 세 항력은 저속 비행에서도 항상 존재한다. 어느 것이 지배적인지가 속도에 따라 달라질 뿐이다.
❌ 오답 분석
• 1번: 유도항력은 양력을 만드는 과정에서 익단와류가 생기며 따라오는 항력이다. 저속·고받음각에서 특히 커진다.
• 2번: 형상항력은 마찰항력과 압력항력을 합친 것으로, 물체의 모양과 표면 상태에서 비롯된다.
• 3번: 유해항력은 양력과 무관하게 발생하는 모든 항력을 통틀어 말한다. 형상항력에 간섭항력을 더한 개념이다.
💡 핵심 개념
• 항력을 큰 갈래로 나눈다 — 양력과 관계있는 유도항력과 양력과 무관한 유해항력이다. 유해항력 안에 형상항력과 간섭항력이 들어간다.
• 속도에 따른 거동이 반대다. 유도항력은 저속에서 크고 유해항력은 고속에서 크다. 두 곡선의 합이 최소가 되는 속도에서 항속거리가 가장 길어진다.
• 조파항력은 천음속 이상에서만 나타나므로, 초경량비행장치 문항에서는 언제나 "해당 없는 항력"으로 출제된다.
• 익단에 윙렛을 달면 익단와류가 줄어 유도항력이 감소한다. 다만 표면적이 늘어 유해항력은 조금 증가한다.
• 항력 계수는 형상에 따라 정해지는 값이다. 같은 속도에서도 뭉툭한 형상은 유선형보다 훨씬 큰 항력을 받는다.
• 무인기에 짐벌이나 센서를 외부에 달면 유해항력이 늘어난다. 체공 시간이 눈에 띄게 줄어드는 원인이다.
13. 리튬폴리머 배터리의 보관방법으로 적절한 것은?
✅ 정답 해설
• 정답: 3번
리튬폴리머 배터리는 불안정한 화학적 특성을 가지고 있어, 화재나 폭발의 위험이 존재합니다. 따라서 안전한 보관을 위해 밀폐용기에 보관하는 것이 필수적입니다. 밀폐용기는 외부 충격으로부터 배터리를 보호하고, 누액 발생 시 확산을 방지하여 안전사고를 예방하는 역할을 합니다. 특히 리튬폴리머 배터리는 과충전, 과방전, 단락 등에 취약하므로, 이러한 상황을 방지하기 위한 안전 조치로 밀폐 보관이 중요합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 리튬폴리머 배터리는 고온에 매우 취약하며, 뜨거운 곳이나 직사광선에 노출될 경우 배터리 내부의 화학 반응이 가속화되어 화재나 폭발의 위험이 크게 증가합니다. 따라서 열이 잘 발생하는 곳에 보관하는 것은 매우 부적절한 방법입니다. • 2번: 자동차 안은 여름철 고온에 쉽게 노출되는 공간입니다. 또한, 자동차는 외부 충격에 취약하므로 배터리가 손상될 가능성이 높습니다. 따라서 자동차 안에 리튬폴리머 배터리를 보관하는 것은 안전하지 않습니다. • 4번: 리튬폴리머 배터리는 특정 조건에서 매우 위험할 수 있으므로, 아무 곳이나 보관하는 것은 안전 불감증을 드러내는 행동입니다. 배터리의 특성을 이해하고 적절한 보관 방법을 준수하는 것이 중요합니다.
💡 핵심 개념 • 리튬폴리머 배터리는 높은 에너지 밀도를 가지는 이차전지이지만, 내부 물질이 불안정하여 화재 및 폭발의 위험이 있습니다. 따라서 보관 시에는 외부 충격과 고온을 피하고, 밀폐된 용기에 보관하여 안전을 확보해야 합니다. • 리튬폴리머 배터리 보관 시에는 배터리 잔량을 30~50% 정도로 유지하는 것이 좋습니다. 완전 충전 상태 또는 완전 방전 상태로 장기간 보관할 경우 배터리 성능 저하가 빠르게 진행될 수 있습니다. 또한, 장기간 미사용 시에는 정기적으로 배터리 상태를 확인하고 충전/방전하는 것이 배터리 수명 연장에 도움이 됩니다. 실무에서는 배터리 관리 시스템(BMS)을 통해 배터리의 상태를 모니터링하고 안전하게 관리하는 것이 중요합니다. ?
14. 다음은 실속 속도에 대한 설명이다. 틀린 것은?
실속은 비행기의 날개 표면을 흐르는 기류의 흐름이 날개 윗면으로부터 박리되어, 그 결과 양력(揚力)이 감소되고 항력(抗力)이 증가하여 비행을 유지하지 못하는 현상.
즉, 실속이 발생하면 추락한다.
✅ 정답: 2번
• 실속 속도는 익면하중이 클수록 커진다. 2번은 "감소한다"고 해 관계를 반대로 서술했으므로 틀렸다.
• 익면하중은 기체 무게를 날개 면적으로 나눈 값이다. 이 값이 크면 같은 날개 면적으로 더 무거운 기체를 지탱해야 하므로 더 빠른 속도가 필요하다.
• 관계식으로 보면 실속 속도는 익면하중의 제곱근에 비례한다. 무게가 늘거나 날개가 작아지면 실속 속도가 함께 올라간다.
❌ 오답 분석
• 1번: 실속 속도는 최대 양력계수를 낼 수 있는 상태에서 수평비행을 유지할 수 있는 최소 속도다. 정의로서 맞다.
• 3번: 실속 속도가 낮을수록 더 느리게 접근할 수 있으므로 착륙속도도 낮아진다. 착륙 거리가 짧아지는 이점으로 이어진다.
• 4번: 플랩과 슬랫 같은 고양력장치는 최대 양력계수를 키워 실속 속도를 낮춘다. 이·착륙 성능을 개선하는 정확한 설명이다.
💡 핵심 개념
• 실속 속도를 좌우하는 요소를 정리한다 — 무게↑ → 실속 속도↑ / 날개면적↑ → 실속 속도↓ / 최대 양력계수↑ → 실속 속도↓.
• 실속은 속도가 아니라 받음각으로 일어난다. 임계 받음각을 넘으면 어떤 속도, 어떤 자세에서도 실속한다.
• 선회 중에는 하중배수가 커져 실속 속도가 올라간다. 급선회에서 실속이 쉽게 일어나는 이유다.
• 착빙이 생기면 최대 양력계수가 떨어져 실속 속도가 올라간다. 평소 안전하던 접근 속도가 위험해질 수 있다.
• 익면하중이 큰 기체는 돌풍에 덜 흔들린다. 실속 속도가 높아지는 대신 승차감과 안정성에서 이득을 얻는다.
• 실속 경고 장치는 임계 받음각에 가까워지면 작동한다. 속도가 아니라 받음각을 감지한다는 점이 핵심이다.
15. 주로 봄과 가을에 이동성 고기압과 함께 동진해 와서 따뜻하고 건조한 일기를 나타내는 기단은?
✅ 정답 해설
• 정답은 2번 양쯔강기단입니다. 양쯔강기단은 아시아 대륙 내륙에서 발생하여 주로 봄과 가을에 이동성 고기압과 함께 동진하며 우리나라에 영향을 미칩니다. 이 기단은 따뜻하고 건조한 특징을 가지고 있어, 이동 경로상의 지역에 맑고 건조한 날씨를 가져다줍니다. 특히, 고기압의 영향을 받아 안정적인 대기 상태가 지속되면서 일교차가 커지는 현상이 나타나기도 합니다. 따라서 문제에서 제시된 '봄과 가을, 이동성 고기압 동반, 따뜻하고 건조한 일기'라는 조건에 가장 부합하는 기단은 양쯔강기단입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 오호츠크해기단: 오호츠크해기단은 차갑고 습한 기단으로, 주로 여름철에 우리나라에 영향을 미쳐 잦은 비와 낮은 기온을 유발합니다. 봄과 가을에 동진하며 따뜻하고 건조한 날씨를 가져오는 기단과는 성격이 다릅니다. • 3번: 북태평양기단: 북태평양기단은 따뜻하고 습한 기단으로, 여름철에 우리나라에 영향을 미쳐 무더운 날씨와 함께 많은 비를 내립니다. 건조한 기단과는 거리가 멀며, 주로 여름에 활동합니다. • 4번: 적도기단: 적도기단은 매우 따뜻하고 습한 기단으로, 우리나라에 직접적으로 영향을 미치기보다는 남쪽 해역에서 발생하여 다른 기단에 영향을 주는 경우가 많습니다. 봄과 가을에 동진하며 우리나라에 영향을 미치는 특징과는 다릅니다.
💡 핵심 개념 • 기단은 특정 지역에서 형성되어 넓은 지역에 영향을 미치는 공기 덩어리를 말하며, 기단의 성질은 발생 지역의 지표면 특징에 따라 결정됩니다. 우리나라에 영향을 미치는 주요 기단으로는 시베리아기단, 오호츠크해기단, 북태평양기단, 양쯔강기단 등이 있으며, 각 기단은 계절에 따라 다른 영향을 미칩니다. • 기단 분석은 일기 예보의 기본이 되며, 실제 기상 관측 자료와 수치 예보 모델을 통해 기단의 이동 경로와 성질 변화를 파악하여 정확한 예보를 수행합니다. 또한, 기단에 대한 이해는 농업, 어업, 항공 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 양쯔강기단의 영향을 받는 시기에는 건조한 날씨에 대비하여 농작물 관리에 주의해야 합니다.
16. 초경량비행장치 자격증명 취소 처분 후 몇 년 후에 재응시 할 수 있는가?
• 초경량비행장치 조종자 증명이 취소된 사람은 취소된 날부터 2년 동안 조종자 증명 시험에 다시 응시할 수 없다.
• 응시 제한을 두는 이유는 취소 사유가 대체로 안전과 직결되는 중대한 위반이기 때문이다. 곧바로 재취득할 수 있다면 처분의 실효성이 사라진다.
• 2년이라는 기간은 위반 행위에 대한 제재이자, 그 사이 안전 의식을 다시 갖추도록 하는 의미를 함께 지닌다.
✅ 정답: 1번
• 초경량비행장치 조종자 증명이 취소된 사람은 취소된 날부터 2년 동안 조종자 증명 시험에 다시 응시할 수 없다.
• 응시 제한을 두는 이유는 취소 사유가 대체로 안전과 직결되는 중대한 위반이기 때문이다. 곧바로 재취득할 수 있다면 처분의 실효성이 사라진다.
• 2년이라는 기간은 위반 행위에 대한 제재이자, 그 사이 안전 의식을 다시 갖추도록 하는 의미를 함께 지닌다.
❌ 오답 분석
• 2번: 3년은 법령상의 제한 기간이 아니다.
• 3번: 4년 역시 규정에 없는 값이다.
• 4번: 5년은 다른 항공종사자 자격에서도 쓰이지 않는 기간이다. 숫자를 늘려 놓은 함정이다.
💡 핵심 개념
• 조종자 증명 취소 사유에는 거짓이나 부정한 방법으로 증명을 받은 경우, 음주 상태에서 조종한 경우, 고의나 중대한 과실로 사고를 낸 경우가 포함된다.
• 취소와 효력정지는 다르다. 효력정지는 일정 기간 자격의 효력만 멈추는 것이고, 취소는 자격 자체가 사라진다.
• 음주 기준은 혈중알코올농도 0.02% 이상이다. 자동차 운전 기준보다 엄격하다는 점에 유의한다.
• 관련 숫자 2년이 여러 곳에서 쓰인다 — 안전성인증 유효기간 2년, 증명 취소 후 응시 제한 2년. 함께 묶어 기억하면 편하다.
• 자격 정지나 취소 처분은 청문 절차를 거쳐 이루어진다. 처분 대상자가 의견을 낼 기회를 보장하기 위한 절차다.
• 처분에 불복하면 행정심판이나 행정소송으로 다툴 수 있다. 다만 그 사이에도 처분의 효력은 원칙적으로 유지된다.
• 조종자 증명은 종별로 나뉘므로, 어느 종의 자격이 취소되었는지에 따라 영향 범위가 달라진다.
17. 리튬폴리머(Li-Po) 배터리 취급에 대한 설명으로 올바른 것은?
정답 해설
✅ 정답: 4번
리튬폴리머(Li-Po) 배터리는 저온 환경에 매우 취약합니다. -10℃ 이하의 환경에서 사용될 경우 배터리 내부의 전해액 점도가 높아져 이온 이동이 원활하지 않게 되며, 이는 배터리 성능 저하를 넘어 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다. 특히, 낮은 온도에서는 배터리 내부 저항이 증가하여 과충전이나 과방전 시 위험성이 더욱 커지므로 주의해야 합니다. 따라서, 리튬폴리머 배터리를 저온 환경에서 사용하거나 보관할 때는 특별한 주의가 필요하며, 제조사에서 권장하는 온도 범위를 준수해야 합니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 리튬폴리머 배터리는 다른 배터리 종류에 비해 안전성이 개선되었지만, 여전히 외부 충격이나 과충전, 단락 등에 의해 폭발하거나 화재가 발생할 위험이 존재합니다. 따라서 '잘 견딘다'는 설명은 잘못되었습니다.
• 2번: 리튬폴리머 배터리는 고온 환경에서 성능 저하가 발생하며, 150℃ 이상의 고온 환경에서는 배터리 내부 물질이 분해되어 심각한 손상을 입을 수 있습니다. 효율이 높아지는 것은 사실과 다릅니다.
• 3번: 수중에 드론이 추락했을 경우, 리튬폴리머 배터리는 즉시 사용을 중단하고 전문가에게 점검을 받아야 합니다. 물과의 접촉은 단락을 유발하여 화재나 폭발의 위험이 있으며, 단순히 닦아서 사용하는 것은 매우 위험한 행동입니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
리튬폴리머 배터리는 높은 에너지 밀도와 가벼운 무게로 인해 드론, RC카, 스마트폰 등 다양한 전자기기에 널리 사용됩니다. 하지만, 리튬폴리머 배터리는 충전 및 방전 시 온도 변화에 민감하며, 특히 저온 환경에서는 성능 저하 및 영구 손상의 위험이 있습니다. ? 따라서, 배터리 사용 전에는 반드시 제조사의 사용 설명서를 확인하고, 권장 온도 범위 내에서 사용하며, 안전 수칙을 준수하는 것이 중요합니다. 또한, 배터리 보관 시에는 직사광선을 피하고 서늘하고 건조한 곳에 보관해야 합니다. ?️
18. 곡예 비행에 대한 내용이다. 맞는 것은?
곡예비행은 지표면으로부터 450미터(1,500피트) 미만의 고도에서 금지됩니다.
곡예비행은 기체를 뒤집거나 급격히 자세를 바꾸는 비행이라 통제를 잃을 가능성이 상대적으로 높습니다. 만약 자세를 잃었을 때 회복할 고도가 남아 있지 않다면 그대로 지면과 충돌합니다. 450미터라는 하한은 회복에 필요한 여유 고도를 확보하기 위한 기준입니다.
✅ 정답: 3번
곡예비행은 지표면으로부터 450미터(1,500피트) 미만의 고도에서 금지됩니다.
곡예비행은 기체를 뒤집거나 급격히 자세를 바꾸는 비행이라 통제를 잃을 가능성이 상대적으로 높습니다. 만약 자세를 잃었을 때 회복할 고도가 남아 있지 않다면 그대로 지면과 충돌합니다. 450미터라는 하한은 회복에 필요한 여유 고도를 확보하기 위한 기준입니다.
❌ 오답 분석
• 1번 "관제구 및 관제권에만 가능하다" — 정반대입니다. 관제구와 관제권은 항공교통이 밀집한 곳이라 곡예비행이 금지되는 구역입니다.
• 2번 "반경 500미터 내 가장 높은 장애물 상단으로부터 450미터 이하에서 금지" — 규정의 형태는 비슷하지만 숫자가 다릅니다. 실제 기준은 장애물 상단으로부터 500미터 이내의 고도입니다.
• 4번 "밀집 지역 상공에서 500ft 이상 고도를 확보" — 사람이나 건축물이 밀집한 지역의 상공은 고도를 확보하면 되는 곳이 아니라 아예 곡예비행이 금지되는 구역입니다. 조건부 허용처럼 서술한 것이 잘못입니다.
💡 핵심 개념
곡예비행 금지 구역은 "회복할 여유가 없거나, 남에게 위험이 미치는 곳" 으로 묶입니다.
• 사람·가축이 밀집한 지역의 상공
• 관제구 및 관제권
• 지표로부터 450미터 미만의 고도
• 반경 500미터 내 가장 높은 장애물 상단으로부터 500미터 이내
• 구름 하단으로부터 500미터 이내
• 지상·수상의 사람이나 물건에 위험을 줄 우려가 있는 고도
숫자가 450과 500 두 가지로 나뉜다는 점이 이 유형의 함정입니다. 지표 기준은 450, 장애물·구름 기준은 500으로 갈라 두면 됩니다.
19. 항공법의 목적으로 옳지 않은 것은?
정답 해설
✅ 정답: 3번
항공법은 항공기 항행의 안전을 확보하고, 항공 시설의 효율적인 관리 및 항공 운송사업의 건전한 발전을 도모하며, 나아가 항공 기술 발전과 공공 복리 증진을 목적으로 합니다. 하지만 항공 운송사업의 '자율화'는 항공법의 직접적인 목적이라기보다는, 건전한 발전이라는 큰 틀 안에서 추구되는 결과라고 보는 것이 타당합니다. 항공법은 안전 규제 및 공공의 이익을 우선시하며, 무분별한 자율화는 안전을 저해할 수 있기 때문입니다. 따라서 항공 운송사업의 자율화가 항공법의 주된 목적이라고 보기는 어렵습니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 항공법은 항공기 항행 안전을 최우선으로 고려하며, 이를 위해 각종 안전 기준과 절차를 규정하고 있습니다. 따라서 항공기 항행의 안전 도모는 항공법의 핵심적인 목적에 부합합니다.
• 2번: 항공 시설은 항공 안전과 직결되므로, 항공법은 항공 시설의 설치, 유지, 관리에 대한 기준을 설정하고 효율적인 관리를 도모합니다. 이는 항공법의 중요한 목적 중 하나입니다.
• 4번: 항공 기술의 발전은 항공 산업의 경쟁력을 강화하고, 공공 복리 증진은 국민의 편익을 향상시키는 데 기여합니다. 항공법은 이러한 측면을 고려하여 항공 산업의 발전과 공공 복리 증진을 목표로 합니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
항공법은 항공 안전을 최우선으로 하는 법률이며, 공공의 이익을 위한 규제를 포함합니다. 항공 운송사업의 자율화는 시장 경제 원리에 따른 결과일 수 있지만, 항공법의 직접적인 목적이라기보다는 건전한 발전이라는 목표 달성을 위한 수단으로 이해해야 합니다. ? 항공법을 공부할 때는 안전 관련 규정과 공공의 이익을 위한 규제에 대한 이해가 중요하며, 항공 운송사업의 특수성을 고려하여 법 조항을 해석해야 합니다. 실무적으로는 항공 안전 관련 사고 발생 시 항공법에 근거하여 책임 소재를 규명하고, 재발 방지 대책을 수립하는 데 활용됩니다.
20. 다음 중 가장 강한 요란이 있는 구름은?
렌즈구름(Lenticular cloud)은 높은 고도에서, 바람 방향에 직각으로 정렬하고 있는 렌즈모양의 움직이지 않는 구름이다. 렌즈구름은 그 모양에 따라서 고적운(ACSL), 층적운(SCSL), 그리고 권적운으로 분류할 수 있다.
비(nimbus)를 포함한 구름은 난층운(nimbostratus), 적난운(cumulonimbus)이 포함된다.
- 권운/새털구름(cirrus) : 작은 조각이나 흩어져 있는 띠 모양의 구름. 주로 저기압이 형성되기 전에 나타난다.
- 권적운/털쌘구름(cirrocumulus) : 털샌구름, 비늘구름, 조개구름 . CC, 흰색 또는 회색 반점이나 띠 모양을 한 구름. 종종 줄지은 배열을 보인다.
- 권층운/털층구름(cirrostratus) : 하늘을 완전히 덮어 태양 주변으로 후광을 만들어 내는 희끄무레한 구름.
- 중층운/중층구름(middle clouds) : 2,000~6,000m의 고도에 있는 구름. 물방울과 얼음 알갱이로 구성되어 있다.
- 고층운/높층구름(altostratus) : 하늘을 완전히 덮고 있으나 후광 현상 없이 태양을 볼 수 있는 회색 구름. 호우를 내리게 한다.
- 고적운/높쌘구름(altocumulus)v 흰색이나 회색의 큰 덩어리로 이루어진 구름. 때때로 나란한 층을 이루며, 저기압이 다가올 징조이다.
- 하층운/밑턱구름(low clouds) : 물방울과 얼음 알갱이가 간간이 섞여 있는 구름. 고도가 2,000m를 넘지 않으며, 때때로 쉬지 않고 계속되는 비를 내리게 한다.
- 층적운/층쌘구름(stratocumulus) : 10종 운형 중 하층운에 속하는 구름으로 층쌘구름, 연속적인 두루마리처럼 둥글둥글한 층으로 늘어선 회색과 흰색의 구름. 대체로 비를 내리게 하지는 않는다.
- 난층운/비층구름(nimbostratus) : 진한회색, 비층구름.Ns, 태양을 완전히 가릴 정도로 짙고 어두운 층으로 된 구름. 지속적인 강수의 원인이 된다.
- 적운/쌘구름(cumulus) : 갠 날씨의 윤곽이 매우 뚜렷한 구름. 밑면은 회색이고 편평하며, 윗부분은 흰색이고 둥글게 융기되어 있다.
- 층운/층구름(stratus) : 구름의 높이가 그다지 높지 않음. 이 층운사이로 푸른 하늘이 보일때도 있다. 가끔 안개비가 내리기도 한다. 안개와 비슷하게 연속적인 막을 만드는 회색 구름. 지상에 닿지는 않고, 약간의 비를 내리게 한다.
- 연직운/연직구름(clouds of vertical development) : 밑면은 낮은 고도에 있지만 매우 높게 솟아 있는 형태의 구름. 적운과 적란운의 두 유형이 있다.
- 적란운/쌘비구름(cumulonimbus) : 세찬 강수를 일으킬 수 있는 매우 웅장한 구름. 두께가 10㎞에 이르고 아랫부분은 매우 어둡다.
✅ 정답: 2번
산악 지형에서 가장 강한 요란을 나타내는 구름은 렌즈형 구름입니다.
바람이 산맥을 넘으면 산 뒤쪽 공기가 위아래로 출렁이는 파동을 만듭니다. 이것을 산악파라고 하며, 파동의 마루에서 공기가 올라가 식으면서 응결해 구름이 만들어집니다. 볼록렌즈나 원반 같은 매끄러운 모양이라 렌즈형 구름이라 부릅니다.
겉모습이 조용해 보이는 것이 함정입니다. 구름이 한자리에 머물러 있는 것은 공기가 정지해서가 아니라 파동 자체가 고정되어 있기 때문이며, 그 안과 아래에서는 공기가 격렬하게 오르내립니다. 그래서 렌즈형 구름이 보이면 강한 난기류가 있다고 판단하고 접근하지 않습니다.
❌ 오답 분석
• 1번 "로타형 구름" — 산악파 아래쪽에서 공기가 말려 도는 자리에 생기는 구름입니다. 산악파와 관련된 구름이지만, 산악파의 존재와 강도를 알려 주는 대표적인 지표로는 렌즈형 구름을 듭니다.
• 3번 "모자형 구름" — 산 정상을 모자처럼 덮는 구름입니다. 산을 넘는 기류가 있다는 것은 보여 주지만 파동의 세기를 나타내지는 않습니다.
• 4번 "덩굴형 구름" — 구름 분류에 쓰이는 명칭이 아닙니다.
💡 핵심 개념
산악파가 만드는 구름은 위치에 따라 이름이 다릅니다.
• 모자구름(cap) — 산 정상을 덮음
• 렌즈구름(lenticular) — 파동의 마루. 매끄러운 렌즈 모양. 강한 요란의 신호
• 로터구름(rotor) — 파동 아래에서 말려 도는 자리
공통점은 모두 한자리에 머문다는 것입니다. 다른 구름이 바람을 타고 흘러가는데 어떤 구름만 제자리에 있다면 산악파를 의심해야 합니다.
산악 지역에서 비행할 때는 이 구름들이 보이는지, 그리고 능선을 넘는 바람이 강한지를 먼저 확인해야 합니다.
21. 진로의 양보에 대한 설명이 틀리는 것은?
착륙을 위해 비행장에 접근하는 항공기 사이에서는 높은 고도에 있는 항공기가 낮은 고도에 있는 항공기에 진로를 양보한다(항공안전법 시행규칙 제166조 제3항).
3번은 '높은 고도에 있는 항공기에 양보한다'고 하여 방향이 반대이므로 틀린 설명이다.
정답 해설
✅ 정답: 3번
"상호 간 비행장에 접근 중일 때는 높은 고도에 있는 항공기에 진로를 양보한다"는 설명이 틀렸습니다. 두 대 이상의 항공기가 착륙을 위해 비행장에 접근할 때는 높은 고도의 항공기가 낮은 고도의 항공기에게 진로를 양보해야 하며, 즉 낮은 고도에 있는 항공기가 우선권을 가집니다. 낮은 고도의 항공기가 착륙에 더 가까워 먼저 처리하는 것이 안전하기 때문입니다. 따라서 "높은 고도에 있는 항공기에 양보한다"는 서술은 우선순위가 뒤바뀐 틀린 설명이므로 3번이 정답입니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 맞는 설명입니다. 진로가 서로 교차할 때는 다른 항공기를 우측으로 보는(상대가 오른쪽에 있는) 항공기가 진로를 양보합니다. 오른쪽 항공기에 우선권을 주는 기본 규칙입니다.
• 2번: 맞는 설명입니다. 착륙을 위해 최종 접근 중이거나 착륙 중인 항공기는 최우선으로 진로를 양보받습니다. 착륙 단계가 가장 위험하기 때문입니다.
• 4번: 맞는 설명입니다. 발동기 고장·연료 결핍 등 비정상 상태의 항공기는 즉각적인 대응이 필요하므로 모든 항공기가 진로를 양보합니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
진로 양보는 항공기 간 충돌을 막기 위한 우선순위 규칙입니다.
• 우측 항공기 우선: 진로가 교차하면 상대를 우측으로 보는 쪽이 양보합니다.
• 착륙 항공기 우선: 최종 접근·착륙 중인 항공기에 양보합니다.
• 비상 항공기 우선: 비정상 상태의 항공기에 모든 항공기가 양보합니다.
• 비행장 접근 시 낮은 고도 우선: 여러 항공기가 착륙하려 접근할 때는 낮은 고도 항공기가 우선하며, 높은 고도 항공기가 양보합니다.
22. 평형하지 않고 흐느적거리거나 울퉁불퉁하고 코팅하지 않은 fabric 표면 즉, 항공기의 외피가 거칠수록 많이 발생하는 항력은 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
• 표면이 거칠수록 크게 발생하는 항력은 마찰항력(표면마찰항력)이다. 공기의 점성 때문에 표면 바로 위에 형성되는 경계층에서 생긴다.
• 표면이 거칠면 경계층이 층류에서 난류로 일찍 바뀌고 두께도 두꺼워진다. 그만큼 표면을 끌어당기는 전단응력이 커져 마찰항력이 늘어난다.
• 코팅하지 않은 천 외피나 울퉁불퉁한 표면이 문제가 되는 이유가 바로 이것이다. 표면을 매끄럽게 유지하는 것만으로도 항력을 줄일 수 있다.
❌ 오답 분석
• 1번: 압력항력은 물체 뒤쪽에서 흐름이 떨어져 나가며 생기는 저압 영역 때문에 발생한다. 표면 거칠기보다 형상의 뭉툭함이 주된 원인이다.
• 2번: 유도항력은 양력을 만드는 과정에서 익단와류로 생긴다. 표면 상태와는 무관하다.
• 4번: 간섭항력은 날개와 동체처럼 서로 다른 부분이 만나는 곳에서 흐름이 교란돼 생긴다. 결합부의 형상 문제이지 표면 거칠기 문제가 아니다.
💡 핵심 개념
• 유해항력의 세 갈래를 원인으로 구분한다 — 마찰항력: 표면 거칠기 / 압력항력: 형상의 뭉툭함 / 간섭항력: 부품 결합부.
• 마찰항력과 압력항력을 합쳐 형상항력이라 부른다. 여기에 간섭항력까지 더한 것이 유해항력이다.
• 유선형 설계는 압력항력을 줄이지만 표면적이 늘어 마찰항력은 늘어난다. 둘의 합이 최소가 되는 지점을 찾는 것이 설계다.
• 기체에 붙은 진흙, 벌레, 테이프 자국도 마찰항력을 키운다. 비행 전 표면 상태를 확인하는 일이 성능 관리의 일부다.
• 경계층은 표면에 가까울수록 유속이 느려지는 얇은 공기층이다. 마찰항력은 전적으로 이 층에서 발생한다.
• 층류 경계층은 마찰이 작지만 쉽게 박리된다. 난류 경계층은 마찰이 크지만 박리에 강해 설계에서 둘을 절충한다.
23. 신고를 필요로 하지 않는 초경량비행장치에 해당하지 않는 것은?
✅ 정답 해설
• 정답은 4번 초경량헬리콥터입니다. 항공안전법 시행규칙 제80조의5에 따르면, 초경량비행장치는 신고를 필요로 하지만, 동력을 이용하지 아니하는 비행장치, 계류식 기구류, 낙하산류는 신고를 면제받습니다. 초경량헬리콥터는 동력을 사용하는 비행장치로서, 안전 관리를 위해 반드시 신고를 해야 합니다. 따라서, 신고를 필요로 하지 않는 초경량비행장치에 해당하지 않는 것은 초경량헬리콥터입니다. ?
❌ 오답 분석 • 1번: 동력을 이용하지 않는 비행장치는 초경량비행장치 신고 면제 대상입니다. 연, 행글라이더 등이 이에 해당하며, 자체적인 동력 추진 장치가 없어 안전 위험도가 낮다고 판단되기 때문입니다. • 2번: 계류식 기구류(열기구, 풍선 등) 또한 초경량비행장치 신고 면제 대상입니다. 계류를 통해 고정되어 있어 비행 경로 및 속도 조절이 가능하며, 비교적 안전하게 운영될 수 있다고 판단됩니다. • 3번: 낙하산류(패러글라이더, 행글라이더 등) 역시 초경량비행장치 신고 면제 대상입니다. 낙하산은 활공을 통해 하강하는 장치로, 동력에 의존하지 않으며, 숙련된 조종자에 의해 안전하게 운영될 수 있습니다.
💡 핵심 개념 • 초경량비행장치는 항공안전법에 따라 안전 관리가 필요한 비행장치이지만, 모든 종류가 신고 대상은 아닙니다. 동력을 사용하지 않거나, 계류되어 있거나, 낙하산류와 같이 안전 위험도가 낮은 장치는 신고를 면제받습니다. • 초경량비행장치 신고 면제 대상은 주로 자체적인 동력 추진 능력이 없거나, 외부적인 요인에 의해 안전하게 운영될 수 있는 장치들입니다. 이러한 규정은 안전 관리의 효율성을 높이고, 불필요한 행정 부담을 줄이기 위한 것입니다. 실무적으로는 비행장치의 종류와 특성을 정확히 파악하여 신고 여부를 판단해야 합니다. ?
24. 항공기가 착륙 시 지면 또는 수면에 접근함에 따라 날개 끝의 와류가 지면에 부딪혀 항력이 감소하여 지면 가까운 고도에서 비행기가 침하하지 않고 머무는 현상을 무엇이라 하는가?
항공기가 이착륙 비행에서 지면에 가깝게 낮은 고도로 비행하는 경우 양력이 증가하는 효과. 날개 끝에서 발생하는 날개 끝 와류가 지면의 영향에 의해 억제되면서 유도 항력이 감소하고 날개와 지면 사이의 유속이 정체되어 발생한다.
지면효과(Ground Effect) : 지표면 근처에서 비행 중인 항공기에 지표면의 간섭이 생기는 현상.
✅ 정답: 3번
• 지면효과(ground effect)는 기체가 지면이나 수면에 날개 길이 정도까지 가까워졌을 때 나타납니다. 날개 끝에서 아래로 말려 내려가던 와류가 지면에 막혀 제대로 형성되지 못합니다.
• 그 결과 내리흐름(down wash)이 줄고 유도항력이 감소하며, 같은 출력으로도 기체가 잘 떠 있게 됩니다. 착륙 시 기체가 좀처럼 가라앉지 않고 활주로 위를 떠 가는 현상이 여기서 비롯됩니다.
• 지면효과 구간에서는 같은 출력으로도 기체가 더 잘 떠 있으므로, 착륙 시 기수가 좀처럼 내려오지 않는 플로팅(floating) 현상이 나타납니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 대기효과는 항공역학에서 쓰는 정식 용어가 아닙니다. 대기의 밀도·온도 변화가 성능에 미치는 영향을 뭉뚱그린 표현일 뿐입니다.
• 2번: 날개효과 역시 정의된 용어가 아닙니다. 날개가 양력을 만든다는 일반적인 사실을 가리키는 말로 쓰일 뿐, 지면 근처의 특정 현상을 지칭하지 않습니다.
• 4번: 간섭항력(interference drag)은 동체와 날개, 날개와 착륙장치처럼 서로 다른 구조물이 만나는 지점에서 기류가 간섭해 생기는 추가 항력입니다. 지면과는 무관합니다.
💡 핵심 개념
• 지면효과는 날개 길이(익폭) 이내의 고도에서 뚜렷해집니다. 멀티콥터에서도 지면 가까이에서 호버링하면 같은 이유로 소모 전류가 줄어듭니다.
• 이륙 때는 지면효과 덕분에 일찍 떠오르지만, 고도를 벗어나는 순간 항력이 되살아나 기체가 가라앉을 수 있습니다. 이를 모르고 조기 이륙하면 사고로 이어집니다.
• 멀티콥터에서는 지면효과가 오히려 위험 요소가 되기도 합니다. 지면에서 반사된 기류가 로터로 되돌아와 자세를 흔드는 경우가 있어, 착륙은 천천히 내리는 것이 안전합니다.
25. 초경량비행장치를 이용하여 비행정보구역(FIR) 내에서 비행 시 비행계획을 제출하여야 하는데 포함사항이 아닌 것은?
정답 해설
✅ 정답: 4번
초경량비행장치로 비행정보구역(FIR) 내에서 비행 시 제출해야 하는 비행계획에는 항공기 식별부호, 탑재 장비, 출발 비행장 및 시간 등은 필수적으로 포함됩니다. 하지만 보안 준수사항은 비행계획에 포함되는 내용이 아니며, 별도의 보안 관련 절차를 통해 관리됩니다. 비행계획은 안전하고 효율적인 비행을 위한 정보 제공에 초점을 맞추기 때문입니다. 따라서 보안 관련 사항은 비행 계획과는 별도로 취급되는 것이 맞습니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 항공기의 식별부호는 관제 기관이 항공기를 식별하고 추적하기 위해 필수적인 정보입니다. 비행계획에는 반드시 포함되어야 하며, 식별부호 오류는 심각한 안전 문제를 야기할 수 있습니다.
• 2번: 항공기의 탑재 장비 정보는 비행의 안전과 관련된 중요한 요소입니다. 예를 들어, 통신 장비, 항법 장비, 구조 장비 등의 정보를 통해 관제 기관은 비행 상황을 파악하고 필요한 지원을 제공할 수 있습니다.
• 3번: 출발 비행장 및 출발예정시간은 비행 경로 계획 및 관제 서비스 제공에 필수적인 정보입니다. 이를 통해 관제사는 해당 항공기의 예상 경로를 파악하고 다른 항공기와의 충돌을 방지할 수 있습니다.
핵심 개념
💡 핵심 개념
초경량비행장치는 항공안전법에 따라 비행계획 제출 의무가 있으며, 특히 FIR 내 비행 시에는 더욱 엄격한 규정이 적용됩니다. 비행계획은 항공기의 안전 운항을 지원하고, 관제 기관이 효율적인 항공 교통 관리를 수행할 수 있도록 하는 중요한 도구입니다. ?
• 비행계획 제출은 항공안전법 및 관련 규정에 명시된 의무사항이며, 위반 시 처벌을 받을 수 있습니다. ?♀️
• 실제 비행 전에는 반드시 해당 FIR의 비행계획 제출 요령을 확인하고, 정확한 정보를 기재해야 합니다. ?️
• 보안 준수사항은 비행 전 별도의 보안 교육 및 절차를 통해 숙지해야 하며, 비행계획에는 직접적으로 포함되지 않습니다. ?
26. 항공기에 작용하는 항력(drag)에 대한 설명 중 맞는 것은?
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: 2번
• 항력은 공기 속도의 제곱에 비례한다. 항력 공식 \(D = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_D\) 에서 속도 \(v\) 가 제곱으로 들어가기 때문이다.
• 속도를 두 배로 올리면 항력은 네 배, 세 배로 올리면 아홉 배가 된다. 고속에서 저항이 급격히 커지는 이유가 여기에 있다.
• 같은 이유로 양력도 속도의 제곱에 비례한다. 속도가 조금만 올라가도 양력과 항력이 함께 크게 변한다는 점을 함께 기억한다.
❌ 오답 분석
• 1번: 속도에 단순 비례한다면 속도를 두 배로 해도 항력이 두 배에 그친다. 실제 관측과 맞지 않는다.
• 3번: 3승에 비례하는 것은 항력 자체가 아니라 항력을 이기는 데 필요한 동력(출력)이다. 힘과 동력을 혼동하게 만든 선지다.
• 4번: 반비례한다면 빠를수록 저항이 줄어든다는 뜻이 된다. 물리적으로 성립하지 않는다.
💡 핵심 개념
• 항력과 양력의 공식을 나란히 둔다 — \(D = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_D\), \(L = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_L\). 계수만 다르고 구조가 같다.
• 필요 동력은 항력 × 속도이므로 속도의 3승에 비례한다. 최고속도를 조금 올리려면 출력이 크게 필요한 이유다.
• 멀티콥터에서 전진 속도를 높일수록 배터리 소모가 급격히 늘어나는 것도 같은 원리다. 임무 계획에서 순항 속도를 낮추면 체공 시간이 늘어난다.
• 맞바람 속에서 대지속도가 느려도 대기속도는 빠르다. 항력은 대기속도 기준으로 작용한다는 점에 주의한다.
• 항력 계수는 형상과 받음각에 따라 달라진다. 같은 속도라도 자세가 바뀌면 항력이 함께 변한다는 뜻이다.
• 강풍 속 호버링은 정지해 있어도 상대속도가 크다. 그만큼 항력을 이기느라 전력 소모가 급증한다.
27. 전방에서 비행 중인 항공기를 다른 항공기가 추월하고자 할 경우 어떻게 하는가?
다른 항공기를 뒤에서 앞지르려는 항공기는 앞지르기당하는 항공기의 오른쪽(우측)으로 통과해야 합니다.
이때 앞지르는 항공기는 충분한 간격을 유지하고 상대 항공기의 진로를 방해해서는 안 됩니다.
위나 아래로 통과하는 것은 원칙이 아니며, 왼쪽으로 통과하는 것은 규정과 반대입니다.
✅ 정답: 4번
• 다른 항공기를 뒤에서 앞지르려는 항공기는 앞지르기당하는 항공기의 오른쪽(우측)으로 통과해야 합니다.
• 이때 앞지르는 쪽은 상대 항공기와 간격을 유지해야 하며 상대의 진로를 방해해서는 안 됩니다. 회피 책임은 앞지르는 항공기에 있습니다.
• 상승하거나 강하하면서 앞지르는 경우에도 같은 원칙이 적용됩니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 좌측 통과는 규정과 반대입니다. 앞지르기는 오른쪽으로 합니다. • 2번: 상방 통과는 앞지르기의 방법이 아닙니다. 진로를 양보하는 항공기는 원칙적으로 다른 항공기의 위나 아래를 통과해서는 안 됩니다. • 3번: 하방 통과 역시 같은 이유로 앞지르기의 방법이 아닙니다.
💡 핵심 개념 • 항공기의 진로 규칙은 '오른쪽'으로 정리됩니다. 정면으로 마주 보고 접근하면 서로 기수를 오른쪽으로 돌리고, 앞지를 때는 상대의 오른쪽으로 통과합니다. • 통행의 우선권을 가진 항공기는 진로와 속도를 그대로 유지합니다. 피하는 쪽이 상대의 움직임을 예측할 수 있어야 하기 때문입니다.
28. 초경량비행장치의 조종자 준수사항에 관한 설명 중 틀린 것은?
동력을 이용하는 초경량비행장치 조종자는 모든 항공기, 경량항공기 및 동력을 이용하지 아니하는 초경량비행장치에 대하여 진로를 양보하여야 한다.
✅ 정답: 4번
• 조종자 준수사항에 따르면 동력비행장치는 동력을 사용하지 않는 비행장치에 진로를 양보해야 한다. 4번은 반대로 우선한다고 해 틀렸다.
• 원칙은 회피 능력이 큰 쪽이 양보한다는 것이다. 동력을 쓰는 기체는 속도와 방향을 자유롭게 바꿀 수 있지만, 행글라이더나 패러글라이더는 상승기류에 의존해 자유도가 훨씬 낮다.
• 같은 원리로 초경량비행장치는 유인 항공기에 항상 진로를 양보한다.
❌ 오답 분석
• 1번: 인명이나 재산에 위험을 초래할 우려가 있는 낙하물 투하 금지는 준수사항에 명시된 항목이다.
• 2번: 인명 또는 재산에 위험을 초래하는 방법의 비행 금지 역시 준수사항의 기본 조항이다.
• 3번: 지상목표물을 육안으로 식별할 수 없는 상태에서의 비행 금지는 시정 확보 의무를 규정한 것이다. 육안 감시 원칙과 이어진다.
💡 핵심 개념
• 준수사항의 뼈대를 묶어 외운다 — 낙하물 투하 금지, 위험한 방법의 비행 금지, 인구밀집지역 상공 비행 금지, 일출~일몰 비행, 육안 감시 유지, 음주 조종 금지, 진로 양보.
• 양보의 원칙은 "회피 여유가 큰 쪽이 양보"다. 이 한 줄로 진로 우선순위 문항 대부분이 정리된다.
• 준수사항 위반은 300만원 이하의 과태료 대상이다. 사고로 이어지면 별도의 책임이 더해진다.
• 음주 기준은 혈중알코올농도 0.02% 이상으로 자동차 운전보다 엄격하다. 측정 요구에 응하지 않는 것도 위반이다.
• 준수사항은 자격 보유 여부와 무관하게 모든 조종자에게 적용된다. 무자격 비행이 아니어도 별도로 위반이 성립한다.
• 비행 전 브리핑에서 준수사항을 함께 확인하면 위반을 크게 줄일 수 있다. 특히 여러 명이 함께 운용할 때 효과가 크다.
29. 접근하는 항공기 상호 간의 통행 우선순위를 바르게 나열한 것은?
항공안전법 시행규칙 제166조 제1항에 따르면 비행기와 헬리콥터는 비행선, 활공기, 기구류에 진로를 양보하고, 비행기·헬리콥터·비행선은 물건을 예항하는 항공기에 양보하며, 비행선은 활공기와 기구류에 양보한다.
따라서 활공기와 예항 항공기가 앞서고, 비행선이 그다음이며, 비행기가 맨 뒤에 온다. 조종이 자유롭지 못한 쪽에 우선권이 있다.
✅ 정답: 1번
• 항공안전법 시행규칙 제166조 제1항은 교차하거나 접근하는 항공기 사이의 양보 관계를 정한다.
• 비행기와 헬리콥터는 비행선, 활공기, 기구류에 양보한다. 비행기·헬리콥터·비행선은 물건을 예항하는 항공기에 양보한다. 비행선은 활공기와 기구류에 양보한다.
• 순서로 풀면 활공기 → 물건을 예항하는 항공기 → 비행선 → 비행기가 된다.
❌ 오답 분석 • 2번: 동력으로 추진되는 활공기는 비행선보다 앞서지 않는다. 물건을 예항하는 항공기도 빠져 있다. • 3번: 동력으로 추진되는 활공기를 맨 앞에 두었고 비행선을 맨 뒤에 두었다. 비행선은 회전익항공기보다 앞선다. • 4번: 비행선을 맨 앞에 두었다. 비행선은 활공기와 예항 항공기 모두에 양보하는 쪽이다.
💡 핵심 개념 • 우선권은 조종이 자유롭지 못한 쪽에 있다. 동력이 없는 활공기, 물건을 끌고 있는 예항 항공기가 앞서는 이유다. • 기구류는 활공기보다도 앞선다. • 예전 자료에는 비행선을 예항 항공기보다 앞에 둔 정리가 많다. 현행 조문을 기준으로 기억한다.
30. 항공기를 공기 중에 부양시키는 항공역학적인 힘은 어떤 것인가?
• 항공기를 공기 중에 떠 있게 하는 항공역학적인 힘은 양력(lift)이다. 상대풍에 수직인 방향으로 작용해 기체 무게를 지탱한다.
• 양력은 날개 위아래의 압력 차이와, 날개가 공기를 아래로 밀어낸 반작용으로 설명된다. 두 설명은 같은 현상을 다른 각도에서 본 것이다.
• 크기는 \(L = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_L\) 로 정해진다. 공기밀도, 속도의 제곱, 날개 면적, 양력계수에 비례한다.
✅ 정답: 3번
• 항공기를 공기 중에 떠 있게 하는 항공역학적인 힘은 양력(lift)이다. 상대풍에 수직인 방향으로 작용해 기체 무게를 지탱한다.
• 양력은 날개 위아래의 압력 차이와, 날개가 공기를 아래로 밀어낸 반작용으로 설명된다. 두 설명은 같은 현상을 다른 각도에서 본 것이다.
• 크기는 \(L = \frac{1}{2}\rho v^2 S C_L\) 로 정해진다. 공기밀도, 속도의 제곱, 날개 면적, 양력계수에 비례한다.
❌ 오답 분석
• 1번: 중력은 지구가 기체를 아래로 당기는 힘이다. 양력이 이겨야 할 대상이지 부양시키는 힘이 아니다.
• 2번: 항력은 진행 방향의 반대로 작용해 비행을 방해하는 힘이다. 양력을 만드는 과정에서 함께 생기지만 부양과는 무관하다.
• 4번: 추력은 프로펠러나 엔진이 만들어 내는 전진 방향의 힘이다. 속도를 만들어 양력 발생을 돕지만, 직접 기체를 띄우는 힘은 아니다.
💡 핵심 개념
• 네 힘의 방향을 그림으로 잡는다 — 양력은 위, 무게는 아래, 추력은 앞, 항력은 뒤. 양력과 항력은 상대풍을 기준으로 각각 수직·평행이다.
• 양력계수는 받음각에 따라 커지다가 임계 받음각을 넘으면 급격히 떨어진다. 이 지점이 실속이다.
• 멀티콥터는 날개가 없지만 프로펠러 각각이 회전하는 작은 날개다. 원리는 고정익과 동일하다.
• 헬리콥터와 멀티콥터에서는 로터 추력을 기울여 수직 성분을 양력으로, 수평 성분을 추력으로 나눠 쓴다.
• 양력은 상대풍에 수직이므로 기체가 기울면 양력의 방향도 함께 기운다. 선회에서 이 성질을 이용해 구심력을 얻는다.
• 공기밀도가 낮아지면 같은 속도에서 양력이 줄어든다. 고온·고고도에서 이륙 성능이 나빠지는 직접적인 이유다.
31. 항공기 날개에 작용하는 양력에 대한 설명 중 맞는 것은?
✅ 정답: 3번
• 양력은 유체의 흐름에 의해 발생하는 힘으로, 특히 항공기 날개에서 공기의 흐름을 이용하여 얻는 힘입니다. 양력의 크기는 베르누이 정리와 뉴턴의 운동 법칙을 통해 설명될 수 있으며, 양력은 속도의 제곱에 비례합니다. 즉, 항공기의 속도가 두 배로 증가하면 양력은 네 배로 증가하게 됩니다. 이는 날개 주변의 공기 흐름 속도 변화와 압력 차이에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 속도 제곱에 비례하는 3번이 정답입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 밀도 제곱에 비례하는 것은 아닙니다. 밀도는 양력에 영향을 미치는 요소 중 하나이지만, 제곱으로 비례하지는 않습니다. 밀도가 높을수록 양력은 증가하지만, 그 증가폭은 밀도의 제곱에 해당하지 않습니다. • 2번: 날개면적은 양력에 영향을 미치는 요소이지만, 제곱에 비례하지 않습니다. 날개면적이 넓을수록 더 많은 공기를 아래로 밀어내어 더 큰 양력을 얻을 수 있지만, 면적의 제곱에 비례하는 관계는 아닙니다. • 4번: 양력계수는 양력 발생에 중요한 역할을 하지만, 양력계수의 제곱에 비례하는 것은 아닙니다. 양력계수는 날개의 형상, 받음각 등에 따라 결정되는 값이며, 양력은 양력계수에 속도 제곱, 날개 면적, 공기 밀도 등을 곱하여 계산됩니다.
💡 핵심 개념 • 양력은 항공기가 하늘을 날 수 있게 하는 핵심적인 힘이며, 양력의 크기는 다음과 같은 공식으로 표현됩니다: L = 1/2 ρ V² S Cl (L: 양력, ρ: 공기 밀도, V: 속도, S: 날개 면적, Cl: 양력 계수). 이 공식에서 알 수 있듯이, 양력은 속도의 제곱에 비례합니다. • 실제 항공기 운행에서는 받음각 조절, 플랩 사용 등을 통해 양력 계수를 변화시켜 이착륙 시 필요한 양력을 확보합니다. 또한, 고고도 비행 시에는 공기 밀도가 낮아지므로 속도를 높여 양력을 유지해야 합니다. 이러한 원리를 이해하는 것은 항공 안전 운항에 매우 중요합니다.
32. 착륙거리를 짧게 하는 조건으로 적절한 것은?
착륙거리를 짧게 하는 가장 직접적인 수단은 플랩을 이용하는 것입니다.
착륙거리는 접지하기까지의 공중 거리와 접지 후 멈추기까지의 지상 활주 거리를 더한 값입니다. 플랩은 이 둘을 한꺼번에 줄여 줍니다. 양력계수를 높여 더 낮은 속도로 내려앉을 수 있게 하므로 접지속도가 낮아지고, 동시에 항력을 키워 강하 중 속도가 붙지 않게 잡아 줍니다. 접지속도가 낮으면 멈추기까지 흡수해야 할 운동에너지도 작아져 활주거리가 함께 줄어듭니다.
✅ 정답: 4번
착륙거리를 짧게 하는 가장 직접적인 수단은 플랩을 이용하는 것입니다.
착륙거리는 접지하기까지의 공중 거리와 접지 후 멈추기까지의 지상 활주 거리를 더한 값입니다. 플랩은 이 둘을 한꺼번에 줄여 줍니다. 양력계수를 높여 더 낮은 속도로 내려앉을 수 있게 하므로 접지속도가 낮아지고, 동시에 항력을 키워 강하 중 속도가 붙지 않게 잡아 줍니다. 접지속도가 낮으면 멈추기까지 흡수해야 할 운동에너지도 작아져 활주거리가 함께 줄어듭니다.
❌ 오답 분석
• 1번 "항력계수를 증가시킨다" — 착륙에 도움이 되는 방향이기는 하나, 항력계수는 조종자가 직접 설정하는 값이 아니라 플랩이나 스포일러를 써서 결과적으로 바뀌는 값입니다. 수단이 아니라 효과를 말한 보기입니다.
• 2번 "표면 마찰력을 증가시킨다" — 날개 표면의 마찰을 키우면 마찰항력이 늘 뿐 착륙 성능과는 직접 이어지지 않습니다. 제동력을 뜻한다면 타이어와 활주로의 문제이지 비행장치의 조건이 아닙니다.
• 3번 "익면하중을 크게 한다" — 방향이 반대입니다. 익면하중이 크면 뜨고 내리는 데 필요한 속도가 높아져 착륙거리가 길어집니다.
💡 핵심 개념
착륙거리는 결국 접지속도가 좌우합니다.
$$\text{착륙거리} \propto V_{\text{접지}}^{2}$$
접지속도의 제곱에 비례하므로 속도를 조금만 낮춰도 거리가 크게 줄어듭니다. 그래서 접지속도를 낮추는 수단이 곧 착륙거리를 줄이는 수단입니다.
• 접지속도를 낮추려면 — 플랩 사용, 무게 감소, 익면하중 감소
• 멈추는 힘을 키우려면 — 제동, 스포일러, 역추력
이륙거리 문제와 대칭이라는 점도 함께 기억하면 좋습니다. 익면하중이 크면 이륙거리도 착륙거리도 모두 길어집니다.
33. 다음 중 항공법 상 항공등화의 종류가 아닌 것은?
✅ 정답: 2번
• 지향신호등은 항공법 상 규정된 항공등화의 종류가 아닙니다. 항공법은 항공 안전을 위해 다양한 종류의 항공등화를 규정하고 있지만, 지향신호등은 그 대상에 포함되지 않습니다. 따라서 수험생은 항공법에서 명시적으로 언급된 항공등화의 종류를 정확히 파악해야 합니다. 이 문제는 항공등화 관련 법규를 얼마나 숙지하고 있는지 묻는 문제라고 할 수 있습니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 진입각지시등은 공항의 진입 경로를 시각적으로 안내하는 중요한 항공등화 시설입니다. 항공기가 안전하게 착륙할 수 있도록 진입각을 알려주는 역할을 수행하며, 항공법에 명시적으로 규정되어 있습니다. • 3번: 위험항공등대는 항공기 운항에 위험을 초래할 수 있는 장애물(높은 건물, 송전탑 등)에 설치되어 항공기 조종사에게 경고를 보내는 역할을 합니다. 항공 안전 확보를 위해 필수적인 시설이며, 항공법에 따라 설치 및 관리가 이루어집니다. • 4번: 비행장등대는 비행장의 위치를 표시하고 항공기에게 착륙 방향을 제시하는 역할을 합니다. 야간이나 악천후 시에도 항공기가 안전하게 착륙할 수 있도록 돕는 중요한 시설이며, 항공법에 규정된 항공등화의 한 종류입니다.
💡 핵심 개념 • 항공등화는 항공기의 안전 운항을 위해 항공법에 따라 설치 및 관리되는 시각적 지시 시설입니다. 항공등화는 공항, 항행 시설, 위험 장애물 등에 설치되어 조종사에게 필요한 정보를 제공하며, 항공 안전 확보에 중요한 역할을 합니다. • 항공법에서는 진입각지시등, 위험항공등대, 비행장등대 등 다양한 종류의 항공등화를 규정하고 있으며, 각 등화는 특정 목적과 기능을 수행합니다. 수험생은 각 항공등화의 종류와 기능, 설치 기준 등을 정확히 이해하고 있어야 합니다. 실무적으로는 항공등화의 점검 및 유지보수가 중요하며, 관련 규정을 준수해야 합니다.
34. 비행기에서 양력에 관계하지 않고 비행을 방해하는 모든 항력을 무엇이라 하는가?
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
• 양력 발생과 관계없이 비행을 방해하는 모든 항력을 통틀어 유해항력(parasite drag)이라 한다.
• 유해항력은 다시 마찰항력, 압력항력, 간섭항력으로 나뉜다. 표면 거칠기, 형상의 뭉툭함, 부품 결합부의 흐름 교란이 각각의 원인이다.
• 이름 그대로 "쓸모없이 해로운" 항력이다. 양력을 만드는 대가로 생기는 유도항력과 달리 얻는 것 없이 저항만 남긴다.
❌ 오답 분석
• 1번: 압력항력은 유해항력을 이루는 구성 요소 중 하나다. 전체를 가리키는 이름이 아니므로 범위가 좁다.
• 2번: 유도항력은 양력을 만드는 과정에서 익단와류로 생긴다. "양력에 관계하지 않고"라는 조건과 정면으로 어긋난다.
• 3번: 형상항력은 마찰항력과 압력항력을 합친 것이다. 간섭항력이 빠져 있어 "모든 항력"이라는 표현에 미치지 못한다.
💡 핵심 개념
• 포함 관계를 계층으로 정리한다 — 전체 항력 = 유도항력 + 유해항력, 유해항력 = 형상항력(마찰+압력) + 간섭항력.
• 속도에 따른 거동이 서로 반대다. 유도항력은 저속에서, 유해항력은 고속에서 커진다.
• 두 항력의 합이 최소가 되는 속도에서 양항비가 최대가 된다. 이 속도가 최대 항속거리와 최적 활공 속도로 이어진다.
• 유해항력은 설계와 관리로 줄일 수 있다. 유선형 페어링, 매끄러운 표면, 불필요한 돌출물 제거가 대표적인 방법이다.
• 유해항력은 속도의 제곱에 비례해 커진다. 순항 속도를 조금만 낮춰도 소모 전력이 크게 줄어드는 이유다.
• 무인기에 외부 장비를 달 때는 노출 면적과 형상을 함께 고려한다. 같은 무게라도 형상에 따라 체공 시간이 달라진다.
35. 허니콤(honeycomb) 구조의 이점은 무엇인가?
✅ 정답: 2번
• 허니콤 구조는 동일한 강도를 가지면서도 무게를 획기적으로 줄일 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 이는 허니콤 셀 내부에 존재하는 공기층 덕분이며, 무게 대비 강성이 매우 높아 항공우주, 자동차, 건축 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 또한, 허니콤 코어 소재로 사용되는 알루미늄, 복합재료 등은 부식에 강한 특성을 지니고 있어 내구성을 높이는 데 기여합니다. 따라서 같은 강도로 무게가 가볍고 부식 저항이 있다는 설명이 허니콤 구조의 가장 큰 이점을 정확하게 나타냅니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 같은 무게의 단일 두께 표피보다 단단하다는 설명은 일반적인 허니콤 구조의 특징을 설명하지 못합니다. 허니콤 구조는 무게를 줄이는 데 초점을 맞추며, 단일 두께 표피와 비교했을 때 반드시 더 단단하다고 할 수 없습니다. 강도와 무게의 균형을 맞추는 것이 핵심입니다. • 3번: 손상 상태를 파악하기 쉽다는 설명은 허니콤 구조의 장점이라고 보기 어렵습니다. 오히려 허니콤 셀 내부의 손상은 육안으로 확인하기 어려울 수 있으며, 비파괴 검사 등의 방법을 사용해야 정확한 판단이 가능합니다. • 4번: 높은 온도에 저항력이 크다는 설명은 허니콤 구조 자체의 특징이라기보다는 코어 소재의 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 알루미늄 허니콤은 고온에 약하지만, 세라믹 허니콤은 고온 저항성이 뛰어납니다. 따라서 허니콤 구조 일반에 적용하기에는 부적절합니다.
💡 핵심 개념 • 허니콤 구조는 벌집 모양의 셀 구조를 가진 것으로, 무게를 최소화하면서도 높은 강성과 안정성을 확보할 수 있는 효율적인 구조입니다. 이는 구조물의 무게를 줄여 에너지 효율을 높이고, 더 큰 공간을 확보하는 데 기여합니다. • 허니콤 구조는 주로 코어 재료로 사용되며, 표면 재료와 결합하여 복합재료를 형성합니다. 코어 재료로는 알루미늄, 종이, 플라스틱, 복합재료 등이 사용되며, 각 재료의 특성에 따라 다양한 용도로 활용됩니다. 항공기 날개, 자동차 패널, 건축 자재 등 다양한 산업 분야에서 경량화 및 강도 향상을 위해 널리 사용되고 있으며, 최근에는 친환경적인 종이 허니콤 구조도 주목받고 있습니다.
36. 타원형 날개의 특징은 무엇인가?
• 타원형 날개는 날개 길이 방향의 양력 분포가 타원 형태로 가장 이상적이어서 유도항력이 최소가 된다. 같은 양력을 만들 때 손해가 가장 적은 평면형이다.
• 유도항력은 날개 끝에서 생기는 익단와류 때문에 발생한다. 타원형 날개는 익단으로 갈수록 시위가 부드럽게 줄어들어 와류 형성이 억제된다.
• 다만 곡선 형상이라 리브와 스킨을 모두 다른 치수로 만들어야 해 제작이 어렵고 비용이 많이 든다. 이 단점 때문에 실제로는 테이퍼 날개로 근사시키는 경우가 대부분이다.
✅ 정답: 4번
• 타원형 날개는 날개 길이 방향의 양력 분포가 타원 형태로 가장 이상적이어서 유도항력이 최소가 된다. 같은 양력을 만들 때 손해가 가장 적은 평면형이다.
• 유도항력은 날개 끝에서 생기는 익단와류 때문에 발생한다. 타원형 날개는 익단으로 갈수록 시위가 부드럽게 줄어들어 와류 형성이 억제된다.
• 다만 곡선 형상이라 리브와 스킨을 모두 다른 치수로 만들어야 해 제작이 어렵고 비용이 많이 든다. 이 단점 때문에 실제로는 테이퍼 날개로 근사시키는 경우가 대부분이다.
❌ 오답 분석
• 1번: 설계와 제작이 간단한 것은 직사각형 날개다. 시위가 일정해 리브를 같은 규격으로 찍어 낼 수 있다.
• 2번: 타원형 날개는 날개 전체가 거의 같은 받음각에서 동시에 실속에 들어간다. 실속이 잘 일어난다는 서술은 특징으로 볼 수 없다.
• 3번: 국부적 실속, 특히 익단부터 실속이 시작되는 현상은 테이퍼 날개나 후퇴날개의 특성이다. 타원형 날개는 오히려 이 현상이 적다.
💡 핵심 개념
• 평면형별 특징을 묶어 외운다 — 직사각형: 제작 쉬움·뿌리부터 실속 / 타원형: 유도항력 최소·제작 어려움 / 테이퍼형: 절충안 / 후퇴형: 고속 유리·익단 실속.
• 뿌리부터 실속이 시작되는 것이 안전하다. 익단에는 보조익이 있어 익단이 먼저 실속하면 롤 조종을 잃기 때문이다.
• 테이퍼 날개는 익단 실속 경향이 있어 워시아웃(익단 붙임각을 줄이는 비틀림)을 함께 준다.
• 유도항력을 줄이는 다른 방법으로는 종횡비를 키우거나 윙렛을 다는 방식이 있다. 목적은 모두 익단와류 억제로 같다.
37. 찬 공기 힘이 우세하여 찬 공기가 남쪽의 따뜻한 공기를 밀어내고 찬공기가 따뜻한 공기 아래로 들어가려고 할 때 생기는 전선은?
한랭전선(寒冷前線)은 찬 기단이 따뜻한 기단 밑으로 파고들면서 밀어내는 전선을 말하며, 이때 소나기, 우박, 뇌우 등이 잘 나타나고 돌풍도 불기도 한다.
한랭전선면의 경사는 온난전선보다 크다. 찬 기단이 따뜻한 기단 밑으로 파고들어가 난기가 상승하게 되고 단열팽창에 의한 냉각으로 구름이 발생하여 비나 눈이 내리게 된다. 발생하는 구름은 적운 또는 적란운이 대부분이기 때문에 소나기성 비가 내린다. 뇌우를 동반하는 경우가 많고 그 강수폭은 전선 전면과 후면의 폭 80~150 km 정도에 이른다. 한랭전선의 전면에는 상승기류가 있기 때문에 전선이 가까이 오면 기압은 하강하며 돌풍을 일으키기도 한다.
- 온난 전선 : 온난 기단이 한랭 기단 위를 미끄러지듯이 올라가면서 만들어진다. 온난전선은 기울기가 완만하여 전선의 폭이 넓고, 층운형의 구름이 발달한다. 따라서 비교적 넓은 강수 구역에 약한 비가 지속적으로 내린다.
- 한랭 전선 : 한랭 기단이 온난 기단 밑으로 파고들어 따뜻한 공기를 밀어 올려 형성된다. 전선의 기울기가 가파르기 때문에 전선의 폭이 좁고, 적운형의 구름이 발달한다. 따라서 강수 구역이 좁고 짧은 시간에 소나기 형태로 비가 내린다.
- 정체 전선 : 한랭 전선은 찬 기류가 따뜻한 기류보다 강한 것이고, 온난 전선은 따뜻한 기류가 찬 기류보다 강한 것이다. 한랭 기단과 온난 기단의 세력이 비슷할 때에는 전선이 이동하지 않는데 이를 ‘정체 전선’이라고 한다.
초여름 우리나라에 영향을 주는 장마 전선이 그 대표적인 예이다. 장마 전선은 6월 하순부터 7월 하순까지 약 한 달간 영향을 미치며, 흐린 날씨가 지속되고, 비가 자주 내린다.
- 폐색 전선 : 한랭 전선과 온난 전선이 겹쳐지면서 형성된다. 한랭 전선은 온난 전선보다 더 빠른 속도로 이동하는데 한랭 전선이 온난 전선을 따라 잡으면 온난 전선이 상공으로 밀려 올라간다.
대부분의 폐색 전선이 여기에 해당하지만 반대로 한랭 전선이 상공으로 밀려 올라가는 경우도 있다.
✅ 정답: 2번
• 이 문제는 전선의 정의와 형성 과정을 묻는 문제입니다. 한랭전선은 찬 공기가 따뜻한 공기를 밀어 올리는 경우에 형성됩니다. 문제에서 찬 공기가 남쪽의 따뜻한 공기를 밀어내고, 찬 공기가 따뜻한 공기 아래로 들어가려고 하는 상황은 한랭전선의 전형적인 특징입니다. 따라서 정답은 2번, 한랭전선입니다. ?️
❌ 오답 분석 • 1번: 온난전선: 온난전선은 따뜻한 공기가 찬 공기 위로 천천히 올라가면서 형성됩니다. 문제 상황은 찬 공기가 따뜻한 공기를 밀어내는 것이므로 온난전선과는 반대되는 현상입니다. ☀️ • 3번: 정체전선: 정체전선은 찬 공기와 따뜻한 공기가 서로 움직이지 않고 정체되어 형성되는 전선입니다. 문제에서는 찬 공기가 움직이며 따뜻한 공기를 밀어내고 있으므로 정체전선이라고 볼 수 없습니다. ? • 4번: 폐색전선: 폐색전선은 한랭전선과 온난전선이 만나 형성되는 전선으로, 복잡한 기상 현상을 동반합니다. 문제 상황은 단순히 찬 공기가 따뜻한 공기를 밀어내는 것이므로 폐색전선과는 관련이 없습니다. ?
💡 핵심 개념 • 전선은 서로 다른 성질의 공기덩어리가 만나 경계를 이루는 면을 말하며, 날씨 변화의 주요 원인이 됩니다. 한랭전선은 일반적으로 강한 비나 소나기를 동반하며, 전선 통과 후 기온이 낮아지는 특징을 보입니다. ?️ • 전선의 종류를 구분하는 것은 기상 예측에 매우 중요합니다. 각 전선은 형성 과정, 동반하는 날씨 현상, 그리고 전선 통과 후의 기온 변화 등에서 뚜렷한 차이를 보이기 때문입니다. 실제 기상 예보를 볼 때 전선의 위치와 종류를 파악하면 앞으로의 날씨 변화를 예측하는 데 도움이 됩니다. ?
38. 항공기를 설계할 때 날개나 기체 표면을 통과하는 공기의 흐름을 가능한 한 순조롭게 하기 위해 유선형 모양으로 몸체를 만드는 이유는?
• 몸체를 유선형으로 만드는 가장 큰 이유는 압력항력을 줄이기 위해서다. 압력항력은 물체 뒤쪽에서 공기 흐름이 떨어져 나가며 생기는 저압 영역 때문에 발생한다.
• 뭉툭한 형상은 뒤쪽에서 흐름이 크게 박리돼 넓은 후류를 만든다. 이 후류의 압력이 앞쪽보다 낮아 물체를 뒤로 끌어당기는 힘이 된다.
• 유선형은 뒤쪽을 길고 완만하게 좁혀 흐름이 표면을 따라 끝까지 붙어 가게 만든다. 박리가 늦어지면 후류가 좁아지고 압력항력이 크게 줄어든다.
✅ 정답: 2번
• 몸체를 유선형으로 만드는 가장 큰 이유는 압력항력을 줄이기 위해서다. 압력항력은 물체 뒤쪽에서 공기 흐름이 떨어져 나가며 생기는 저압 영역 때문에 발생한다.
• 뭉툭한 형상은 뒤쪽에서 흐름이 크게 박리돼 넓은 후류를 만든다. 이 후류의 압력이 앞쪽보다 낮아 물체를 뒤로 끌어당기는 힘이 된다.
• 유선형은 뒤쪽을 길고 완만하게 좁혀 흐름이 표면을 따라 끝까지 붙어 가게 만든다. 박리가 늦어지면 후류가 좁아지고 압력항력이 크게 줄어든다.
❌ 오답 분석
• 1번: 유도항력은 양력을 만드는 과정에서 익단와류로 생긴다. 줄이려면 종횡비를 키우거나 윙렛을 다는 방식이 필요하며, 몸체를 유선형으로 만드는 것과는 다른 문제다.
• 3번: 마찰항력은 표면적과 표면 거칠기가 좌우한다. 유선형으로 만들면 오히려 표면적이 늘어 마찰항력은 조금 증가하는 쪽이다.
• 4번: 조파항력은 음속 부근에서 충격파로 생긴다. 저속 비행체의 형상 설계 목적이 될 수 없다.
💡 핵심 개념
• 항력을 원인별로 나눈다 — 압력항력: 흐름의 박리 / 마찰항력: 표면 마찰 / 유도항력: 익단와류 / 간섭항력: 부품 결합부.
• 유선형 설계는 압력항력과 마찰항력의 맞바꿈이다. 둘의 합이 최소가 되는 지점에서 형상이 결정된다.
• 일반적인 저속 비행체에서는 압력항력이 마찰항력보다 훨씬 크다. 그래서 유선형화가 전체 항력을 줄이는 데 효과적이다.
• 무인기에 짐벌이나 안테나를 노출시키면 그 뒤로 후류가 생겨 압력항력이 늘어난다. 페어링을 씌우는 이유가 여기에 있다.
• 후류가 넓을수록 뒤따르는 기체가 받는 교란도 커진다. 편대 비행이나 근접 비행에서 후류를 피해야 하는 이유다.
39. 받음각(AOA)이란 익형(Air foil)의 시위선(Codeline)과 어느 것으로 이루어진 각을 말하는가?
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 해설
✅ 정답: 4번
받음각(Angle of Attack, AOA)은 에어포일의 시위선(Chord Line)과 상대풍(Relative Wind)이 이루는 각도를 의미합니다. 상대풍은 에어포일가 공기 중을 이동할 때 에어포일이 느끼는 실제적인 풍향으로, 에어포일의 양력 발생에 직접적인 영향을 미칩니다. 받음각이 증가하면 일반적으로 양력도 증가하지만, 특정 각도를 넘어서면 실속(Stall)이 발생하여 양력이 급격히 감소하게 됩니다. 따라서, 받음각은 항공기의 비행 성능을 이해하고 제어하는 데 있어 매우 중요한 개념입니다. ✈️
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 수평선은 지구 표면과 평행한 선으로, 에어포일의 받음각과는 직접적인 관련이 없습니다. 수평선은 항공기의 자세를 나타내는 데 사용될 수 있지만, 받음각을 정의하는 데는 사용되지 않습니다.
• 2번: 에어포일의 피치각은 에어포일 자체가 지면 또는 다른 기준선과 이루는 각도를 의미하며, 받음각과는 다른 개념입니다. 피치각은 항공기의 자세 변화에 영향을 주지만, 받음각은 상대풍과의 관계를 나타냅니다.
• 3번: 붙임각(Incidence Angle)은 에어포일의 시위선과 동체 중심선이 이루는 각도를 의미합니다. 붙임각은 에어포일의 설계 요소 중 하나이지만, 받음각과는 구분되어야 합니다. ?️
핵심 개념
💡 핵심 개념
받음각은 항공기의 양력, 항력, 모멘트 등 비행 성능에 중요한 영향을 미치는 요소입니다. 받음각이 커질수록 양력은 증가하지만, 동시에 항력도 증가하며, 특정 각도(임계 받음각)를 넘어서면 실속이 발생합니다.
• 실무적으로는 조종사가 받음각을 조절하여 항공기의 상승, 하강, 선회 등을 제어하며, 자동 조종 장치에서도 받음각을 중요한 파라미터로 활용합니다. 또한, 항공기 설계 시에는 최적의 받음각 범위를 설정하여 효율적인 비행 성능을 확보하는 것이 중요합니다. ?
40. METAR 보고에서 바람방향, 즉 풍향의 기준은 무엇인가?
METAR 보고서 : 공항별 정시 기상관측, 매 시각 정시 5분전에 발생(인천공항의 경우 30분마다 관측), 공항의 기상상태를 보고하는 기본관측
✅ 정답: 2번
• METAR를 비롯한 기상 보고와 예보에서 풍향은 진북(true north) 기준으로 적는다. 지도와 항공정보가 모두 진북을 기준으로 만들어지기 때문이다.
• 진북은 지구의 자전축이 지표를 뚫고 나오는 지리적 북쪽이다. 나침반이 가리키는 자북과는 위치가 다르며, 그 차이를 편차(variation)라 한다.
• 다만 관제탑이 조종사에게 음성으로 알려 주는 풍향은 자북 기준이다. 조종사가 자기 나침반과 곧바로 비교할 수 있게 하기 위해서다. 문서와 음성의 기준이 다르다는 점이 이 문항의 핵심이다.
❌ 오답 분석
• 1번: 자북은 나침반이 가리키는 방향으로, 지구 자기장의 북극이다. 관제탑 음성 보고에는 쓰이지만 METAR 전문의 기준은 아니다.
• 3번: 도북은 지도의 격자선이 가리키는 북쪽이다. 지도 투영 방식에서 생기는 기준으로 기상 보고에는 쓰이지 않는다.
• 4번: 두 기준을 동시에 쓰지 않는다. 하나의 값에 두 기준을 적용하면 해석이 갈려 오히려 위험하다.
💡 핵심 개념
• 세 가지 북쪽을 구분한다 — 진북: 지리적 북극 / 자북: 나침반이 가리키는 방향 / 도북: 지도 격자선 방향.
• METAR의 바람 그룹은 `27015KT` 처럼 풍향 3자리 + 풍속 2자리 + 단위로 적는다. 270은 서쪽에서 불어오는 바람이라는 뜻이다.
• 풍향은 언제나 불어오는 쪽을 가리킨다. 북풍은 북쪽에서 남쪽으로 부는 바람이다.
• 이착륙은 맞바람을 받는 방향으로 한다. 풍향 판단이 어긋나면 이륙 거리와 착륙 접근이 모두 흔들린다.
| 예상문제7회 | ||||
| 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 |