항공기 시동

[항공기 시동] 강력한 압축공기로 터보 팬 돌려 구동


거대한 항공기는 시동을 어떻게 거나요?
자동차 시동 거는 것과 어떻게 다른지 알고 싶습니다.


자동차든 비행기든 멈춰 있는 엔진에 시동을 걸려면, 일단 강제로 엔진을 회전시켜야 합니다. 우리가 흔히 볼 수 있듯 오토바이나 시골에서 사용하는 경운기는 사람이 발로 밟거나 손으로 돌려서 강제로 엔진을 돌리지요.

하지만 엔진이 클 때는 정지한 엔진을 이처럼 사람이 강제로 회전시키는 것은 불가능합니다. 따라서 자동차나 비행기의 엔진은 시동을 위한 장치들이 고안돼 있지요.

자동차는 배터리와 전기 모터를 이용해 강제로 엔진을 구동시킵니다. 차량 배터리가 방전되면 시동을 걸 수 없는 것도 이런 이유 때문이지요.

비행기의 엔진은 자동차처럼 전기를 이용하는 것이 불가능합니다. 따라서 강력한 압축공기(Bleed Air)를 이용해 구동시킵니다. 지상에서는 비행기의 꼬리 부분에 장착된 보조 동력 장치인 APU(Auxiliary Power Unit)가 압축공기를 공급합니다. APU는 전기(Battery)로 시동되지요.

자동차의 엔진이나 소형 경비행기의 경우에는 주로 피스톤 왕복 엔진인 반면에 승객을 수송하는 대형 비행기의 엔진은 회전운동을 하는 터보 팬 엔진입니다.


꼬리 부분에 장착된 APU서 공급

이 엔진은 2개의 압축부(Compressor)와 2개의 팽창부(Turbine)로 구성되며, 이들은 각각 별도의 회전축에 물려 있어서 따로 회전합니다.

시동이 걸리는 과정은 APU에서 나온 압축공기가 항공기 엔진의 시동장치인 짧은 축에 연결된 압축부와 팽창부를 회전시키면 공기가 유입되면서 긴 축도 따라서 회전하게 됩니다.

긴 축의 회전수가 일정한 수준에 도달하면 조종사가 연료를 공급하고, 점화시켜 추진력을 얻고, 자체적으로 회전이 가능해지면 시동장치는 더 이상 필요 없으므로 분리됩니다. 시동이 걸린 이후는 엔진으로 공급되는 연료량에 따라 엔진의 출력이 결정되지요.

그렇다면 비행기에 장착된 APU가 고장나면, 엔진 시동이 불가능할까요? 아닙니다. 가능합니다. 비행기는 APU의 고장에 대비해서 지상에서 별도의 장비, 즉 전기를 공급하는 GPU(Ground Power Unit)와 압축공기를 제공하는 뉴매틱 카(Pneumatic Car)가 대기하고 있습니다.


점보기는 좌우 나눠 두 개씩 시동

이들 지상 장비의 도움으로 항공기 엔진 한 개를 시동한 후, 나머지는 이미 작동중인 항공기 엔진에서 나오는 압축공기를 이용해 시동합니다. 이 압축공기는 비행 중 객실의 여압과 온도조절에 사용되기도 하지요.

우리가 이용하는 대형 항공기는 모든 엔진을 한번에 시동하지 않고 상황에 따라 정해진 순서대로 시동을 겁니다. 보통 우측 엔진부터(조종석에 앉았을 때를 기준으로) 시동을 거는데, 이는 맨 우측 엔진에서 항공기를 움직이지 못하게 하는 브레이크 압력(Brake Pressure)이 공급되기 때문입니다. 경우에 따라 한꺼번에 2개씩 시동을 걸 수도 있는데, 이때에도 우측 2개부터 시작합니다.


[출처] 대한항공 스카이뉴스