[수집 자료] 항법의 기초지식(Background Knowledge Of Navigation)

자료 출처 : 항공교육훈련포털 개정판 항공기전자전기계기 기본

 

1. 노티칼 마일(NM : Nautical Mile)과 노트(Knot)

 

적도 주변을 360등분한 도(degree)에 대하여 다시 60등분한 분(minute)의 거리를 1NM이라고 합니다.. 
지구의 적도상 원주의 길이가 2만 4,901마일(4만 km)이므로, 이것을 360×60으로 나누면, 1NM은 1.15마일(1,852m)이 됩니다.

그리고 Knot는 시간당 1NM의 속도를 의미하며 1knot는 1.15마일/hour(1,852m/hour)입니다(참고로 1mile/h 속도는 0.868knot입니다. 1mile = 1.6Km).

 

 

2. 대기속도(Air Speed) / 대지속도(Ground Speed)

 

항공기를 600mph로 600마일을 비행할 경우 실제 비행시간은 바람의 영향에 의해 1시간보다 길어질 수도 있고 단축될 수도 있습니다.
따라서 항공기의 속도는 지면에 대한 항공기의 속도인 대지속도와 대기 중에서의 항공기 속도인 대기속도로 구분됩니다.
항공기가 뒷바람의 영향을 받으면, 대지속도는 증가할 것입니다.
즉, 대기속도보다 대지속도가 증가합니다.

 

[그림] 대기속도와 대지속도

 

 

반면에 앞바람의 영향을 받으면 대지속도<대기속도가 됩니다. 

미국을 갈 때와 한국으로 돌아올 때의 비행시간 차가 2〜3시간 나는 것도 바로 항로상의 제트기류 때문입니다(1mile = 1.6㎞).

 

 

3. 진북(True North) / 자북(Magnetic North)

 

항공지도는 우리가 흔히 보는 지도에 표기된 북극을 의미하는 진북(True North)을 기준으로 작성됩니다. 

즉, 진북은 지구의 자전축에 있으며 이 축의 연장선에는 북극성(Polaris)이 있는 지리적인 기준점입니다.

하지만 지구 자기장에 의해 실제 나침반이 가리키는 북극을 자북(Magnetic North)이라고 하며, 실제로는 진북 기준으로 작성된 지도의(81.5°N, 111.4°W - 해마다 조금씩 위치가 변함 - 캐나다북극에서 시베리아로 매년 55Km 씩 이동하고 있습니다)에 있는 캐나다의 허드슨 만 천연자력지대에 있으며, 진북과는 950km 정도 떨어져 있습니다.

 

[그림] 진북 과 자북

 

 

[그림] 진북, 자북, 도북(지도북)

 

 

 

한편 지구 자기의 극점은 진북과 자북점과 일치하지 않기에 지구 자전축에 대해 11.5°기울어져 있습니다
이러한 실제 나침반의 방향과 지도상의 진북 방향의 각도 차이를 자기 편각(Magnetic Variation) 또는 Magnetic Declination이라고 합니다. 

따라서 지도에 표시된 진북 방향으로 이동하기 위하여 나침반이 가리키는 자북 방향으로 걸으면 실제 목적지와 다른 장
소에 도착하는 거리오차가 발생할 수 있습니다.

이러한 것을 보정하기 위하여, 자신의 나침반을 자기 편각(Magnetic Declination)만큼 보정해야 합니다. 

항공지도에는 이러한 자기 편각이 표기되어 있는데, 극지방에 가까울수록 큽니다.

편각을 수정하려면, 즉 진북에서 자북으로 변환하려면, 또는 차트상의 코스에서 나침의 방위각을 구하려면, 편각서(West Variation)의 경우 진북 방위각에 편각을 더하고, 편각동(East Variation)의 경우는 진북 방위각에서 편각을 감하면 됩니다. 

예를 들어 비행하고자 하는 코스가 0°이고 편각이 “13°W”일 때 실제 조종사가 비행하여야 할 나침반의 방위각(자북 방위각)은 13°(0 + 13 = 13)입니다.

 

 

4. 방위

 

4.1 기수방위(Heading) 또는 자방위(Magnetic Heading)

 

나침반에 의한 자북 기준의 기수 방위각입니다.

 

[그림] 자방위

 

 

4.2 상대방위(Relative Bearing)

 

[그림] 상대방위 와 자방위

 

 

① 기수에서 보이는 무지향성 전파탐지 신호(NDB: Non-Directional Radio Beacon)와 같은 무선표식 장치의 방향을 시계방으로 측정한 방위각입니다.

② 자동방향탐지기(ADF: Automatic Directional Finder) 계기바늘이 지시하는 방위가 상대방위입니다.

이는 실제 무지향표지시설의 전파 도래 방향입니다.

 

 

4.3 방위(Bearing) 또는 자침방위(Magnetic Bearing)

항공기 입장에서 해당 무선표식 장치의 위치를 자북기준 시계방향으로 측정한 방위각입니다. 

이 자침방위(Magnetic Bearing)는 상대방위(Relative Bearing)와 기수 자방위(Magnetic Heading)를 더한 값으로 계산할 수 있습니다.

 

자침방위(Magnetic Bearing = 상대방위(Relative Bearing) + 기수 자방위(Magnetic Heading)

 

4.4 진행방향(Course)

기수 방위값으로 표시한 비행경로입니다.

 

4.5 방사선 또는 전파 방위각(Radial or Reciprocal Bearing)

 

무선 표시 장치 입장에서 항공기의 위치를 자북 기준 시계 방향으로 측정한 방위각입니다. 

이 방위는 기수의 진행 방향과 무관합니다. 

Reciprocal Bearing각은 Magnetic Bearing의 반대 값으로서 Magnetic Bearing각에 180°를 더하거나 뺀 값입니다.

 

 

4.6 NDB

무지향 표지시설(NDB: Non-Directional radio Beacon)는 광범위하게 사용된 최초의 전자항법 시설을 말합니다. 

NDB국은 160∼415kHz의 장중파를 360° 전 방향으로 송신하여 항공기의 자동방향 탐지기(ADF : Automatic  Direction Finder)의 지침이 NDB 국의 방향을 가리키도록 하는 일종의 전파등대이며 통달거리는 20∼330km 정도입니다.

항공 지도에는 NDB의 위치와 주파수가 기재되어 있으며 초기에 국내 항공로는 이러한 NDB들을 연결하고 있습니다.

통달거리는 25NM급의 공항에 설치된 NDB는 Homing Beacon 또는 Homer라고 하는데 이것은 공항으로의 방향을 지
시합니다.

현재는 한국에는 거의 사용하지 않는 시설로 유사한 기능의 VOR 장비로 대치되고 있습니다.