국내외 항공교통량 증가 추세와 인천 비행정보구역(FIR)의 공역 운영 현황 및 관제사 업무부하에 따른 공역 수용량 문제 doc_id PCY_201509020340380361_1

우리나라는 지난 10년간 연평균 약 4.65%의 교통량 증가 추세를 유지하고 있으며, 특히 2013년도 항공교통량은 58만 5,016대로 역대 최고치를 기록하였다. ICAO는 Global Air Transport Outlook 2030 에서 세계교통량이 2030년까지 3,000만 대(2011)에서 6,000만 대로 2배가량 증가할 것으로 예측하였다. Airbus사에서 발행한 글로벌 항공시장 전망보고서 (‘13. 9)에서도 향후 20년간 세계 항공교통량이 연간 4.7% 증가하고, 특히 아태지역은 5.5%에 달해 15년 후에는 2배가 될 것으로 예측하였다. 이러한 국제적 항공교통 수요는 국민소득 수준의 향상, 여가생활에 대한 욕구 증가, 단거리 및 중·장거리 항공 노선 확대, 아시아 지역 저비용 항공사 취항 증가 등으로 인해 지속적으로 증가할 것으로 전망되며, 중국 및 주변 아시아 국가의 경제규모 성장에 따른 관광객 증가 또한 우리나라 항공수요 증가에 영향을 미칠 것으로 예측된다. 첫째, 최근 10년간 국내 항공교통량을 살펴보면 국내 공역을 이용하는 항공기 수가 지속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 특히 최근 3년간 항공교통센터의 섹터별 관제량을 분석한 결과, 서남부 섹터와 서북부 섹터가 26.18%와 22.62%로 가장 많은 관제량을 처리하는 것으로 조사되었다. 이는 관제사의 업무량 및 섹터 간 교통량에 불균형이 발생하고 있음을 보여준다. 섹터 간 불균형은 공역 수용력 감소의 중요한 원인이 되고 있으며 공역의 효율적인 운영을 저해하는 가장 큰 요소이다. 둘째, 인천비행정보구역 내 주요 항공로의 구간별 교통량을 분석한 결과, 전체 항공기 중 32.68%가 특정 항공로 및 구간(Y711/Y722(B576) 항공로, DALSU -SAMIS/SAMUL-CJU(KWA-CJU) 구간)에 집중되고 있다는 사실이다. 또한 연간 항공로 교통량을 분석한 결과, 특정 항공로에서 교통량 증가가 지속적으로 집중되는 것으로 나타났다. 이로 비추어 볼 때 미래에도 항공로 간 교통량의 불균형은 심화될 것으로 예상된다. 또한 이러한 점은 현재의 공역 및 섹터의 운영에 문제점이 존재하다는 것을 시사하며 이로 인해 항공기 운항의 안전성에 영향을 끼칠 수 있음을 주지할 필요가 있다. 우리나라는 좁은 비행정보 구역 내에서 남 북 분단이라는 특수한 상황으로 인해 다수의 공역을 군 훈련 및 통제공역으로 운영하고 있으며, 이 때문에 민간항공기가 효율적으로 운항하기 위한 공역환경을 조성하는 데 어려움이 있다. 실제로 전체 43만㎢의 관할공역 내에서 50.5%인 21.5만㎢를 군에서 사용하고 있으며, 15.9만㎢(37.3%)는 민간항공기 운항, 나머지 5.6만㎢(12.2%)는 기타용도로 이용되고 있다. 인천 비행정보구역은 국토교통부 산하의 항공교통센터(ACC, Area Control Center) 에 의해 관리 운영되고 있으며, 공항을 중심으로 고도에 따라 양 지방항공청(서울지방항공청, 부산지방항공청)에 의해 접근관제 업무가 제공되고 있다. 인천 FIR은 관제구역을 동부, 서북부, 서남부, 남부, 제주, 북부, 중부고고도 및 중부저고도의 8개 섹터로 구분하여 항로관제업무를 수행하며, 양 지방항공청에서는 14개의 접근관제소와 30개의 공항관제탑을 통해 항공교통업무를 수행한다. 우리나라는 약 43만㎢에 이르는 인천 FIR(비행정보구역)을 관할하고 있으 며 다수의 공역을 군 훈련 및 통제공역으로 운영하고 있다. 전체 공역 중 50.5%는 군에서 사용하고 있으며, 37.3%는 민간 항공기 운항, 나머지 12.2%는 기타용도로 이용된다. 인천 FIR은 국토교통부 산하의 항공교통센터(ACC)가 관리 운영하고, 공항을 중심으로 고도에 따라 양 지방 항공청(서울지방항공청, 부산지방항공청)에 의해 접근관제 업무가 제공된다. 인천 FIR은 관제구역을 동부, 서북부, 서남부, 남부, 제주, 북부, 중부고고도 및 중부저고도의 8개 섹터로 나누어 항로관제업무를 제공하고 있으며, 양 지방항공청에서는 14개의 접근관제소와 30개의 공항관제탑을 통해 항공교통업무를 수행하고 있다. 우리나라는 약 43만㎢에 이르는 인천 비행정보구역(FIR, Flight Information Region)을 관할하고 있으며, 이는 후쿠오카(일본), 상해(중국), 평양(북한) 비행 정보구역과 인접한 위치에 있다. 인천 FIR은 주변국인 북한, 대만, 홍콩에서 관할하고 있는 비행정보구역과 비교할 때 약간 큰 범위이지만, 상대적으로 우리나라보다 국가 영토가 넓은 중국과 태평양 상공의 비행정보 업무를 담당하고 있는 일본에 비해 매우 협소한 편이다. 인천 FIR은 사용목적에 따라 관제공역, 비관제공역, 통제공역, 주의공역으로 나누어 관리되고 있으며, 관제공역에는 1개의 관제구역, 31개의 관제권, 14개의 접근관제구역이 존재한다. 통제공역은 5개의 비행금지구역, 77개의 비행제한구역, 1개의 초경량장치 비행제한구역이 존재하며 비행금지구역과 비행제한구역은 국방부에서, 초경량비행장치 비행제한구역은 국토교통부와 국방부에서 통제 운영하고 있다. 항공교통상황이 정해진 항로, 정해진 분리간격 등을 항상 유지한다면 타 교통수단과 마찬가지로 수용량은 공간적 분리 기준치로 사용할 수 있을 것이다. 하지만 항공교통은 나쁜 기상상황과 같은 운영상 큰 영향을 주는 불확실성이 존재하고, 속도나 고도변환, 교차항로 등의 다른 교통패턴을 가진 항공기들이 혼합되어 운영되므로 안전운항을 위한 관제사의 관리 및 감시업무가 매우 중요하다. 이 때문에 항공교통 수용량은 관제사가 수행하는 업무포화(업무량, workload)에 따라 교통수요가 제한되는 특징을 갖는다. 따라서 특정 관제 섹터의 용량이란, 공간적 분리나 교통형태(항공교통 혼합률 등)에 의하여 결정되는 섹터의 최대 교통량을 의미하지 않고, 관제사가 허용할 만한 업무부하 수준의 주어진 섹터에서 안전하게 처리할 수 있는 최대 항공기수로 표현한다. 관제사의 업무량(공역수용량)은 기본적으로 공역의 크기 또는 항공로의 배 치 형태, 상승 또는 강하와 같은 교통흐름에 따른 ATC 복잡성(complexity)에 의해 결정된다. 또한 관제섹터나 관할 항공기에 대한 정보 전송시스템의 품질도 관제사의 관제 기량에 영향을 미치며, 이러한 정보가 관제사에게 인지된 이후에는 의사결정을 위한 인지전략이 관제사의 업무량에 영향을 준다(Mogford 외, 1995). 즉 관제사의 업무부하 정의에 있어서 공역의 기하학적 형태와 같은 기본적인 자원 요소(source factor)뿐만 아니라 정보 디스플레이와 인지전략과 같은 매개변수(mediating factor) 등이 고려되어야 한다. 항공교통흐름 복잡도(traffic complexity) 및 관제사 인지능력과 업무부하 간의 상호관계에 대한 연구는 지난 수십 년간 활발하게 진행되어 왔으나, 사람의 인지과정을 다뤄야 하는 기술적인 어려움으로 인해, 여전히 항공교통관리 분야의 핵심적 연구주제로 남아 있다(정완기 외, 2014). 관제사 업무부하 모델링에 대한 어려움으로 인해 현재는 관제사 업무량(taskload)에 기반을 둔 섹터 수용량을 산정하는 방식이 더 보편적으로 사용되고 있다.