항공기 안전을 위협하는 윈드시어(Windshear)

지난 2018년 2월 28일 오전, 남서쪽에서 다가오는 저기압의 영향으로 전국공항이 흐리고 비가 온 뒤 강한 바람이 불어 전국공항에서 지연 및 결항 사태가 벌어졌다. 특히, 제주국제공항에 이․착륙하려던 항공기 17편이 취소되었고, 인천국제공항에서도 항공기 16편이 지연되면서 승객들의 많은 불편이 있었다.(airpotal 사이트 참고)

  이날 항공기 결항 및 지연의 주된 요소는 바람으로 강풍과 윈드시어 때문이다. 제주공항은 28일 오후에 10분 평균풍속이 33KT, 순간최대풍속은 50KT로 매우 강한 바람이 불었고, 다른공항에서도 강한바람이 불었다. 강풍이 발생하는 경우 윈드시어가 동반되는 경우가 많은데, 윈드시어는 짧은 시간 내에 풍향 또는 풍속이 급격히 변화하는 현상으로, 수평거리에 따른 바람의 변화(수평윈드시어), 연직거리에 따른 바람의 변화(연직윈드시어), 혹은 두 가지 현상이 결합되어 나타난다. 따라서 윈드시어는 날씨가 좋은 날 해륙풍에 의해 갑작스런 풍향의 변화로 발생할 수도 있으며, 위의 사례처럼 저기압, 태풍 등 위험기상으로 인해 발생할 수 있다. 해륙풍에 의해 발생한 윈드시어는 1시간 이내로 짧은 시간동안 나타나 항공기 운항에 미치는 영향은 적으나, 위험기상으로 인해 발생한 윈드시어는 위험기상의 이동속도나 이동경로에 따라 수 시간 동안 나타나 항공기 결항 및 지연에 영향을 주게 된다.

  인천 및 제주국제공항 윈드시어 경보 발표건수를 분석한 결과, 2016년에는 인천국제공항 122회, 제주국제공항 178회이었으며 2017년에는 인천국제공항 174회, 제주국제공항 188회로 제주국제공항에서 윈드시어가 자주 발생하였다. 이는 제주도 한라산의 지형적인 원인으로, 남풍계열 바람이 불면 한라산을 좌우로 돌아 들어오는 바람과 만나는 시어라인(Shear-Line, 바람의 세기나 방향이 급격하게 변하는 영역이나 선)이 풍하측인 제주공항 주변으로 형성되고, 활주로 양 시단에서 반대방향의 풍향(양배풍)이 나타나기 때문이다.

  특히, 위험기상으로 인해 발생하는 윈드시어에는 마이크로버스트(매우 강한 하강기류)가 동반되는 경우가 있어 이․착륙하는 항공기 사고의 원인이 된다. 윈드시어에 대한 항공기 안전운항을 지원하기 위해 항공기상청에서는 윈드시어 경보시스템 장비인 TDWR(Terminal Doppler Weather Radar), LLWAS(Low Level Windshear Alert System)를 운영하고 있다. TDWR은 인천공항, LLWAS는 인천, 제주, 양양공항에서 운영 중이다. 윈드시어 경보시스템 장비는 활주로 인근 저층 뿐 아니라 상공의 윈드시어 및 마이크로버스트를 탐지하고 분석하여 발생 유무를 알려주며, 예보관은 이를 바탕은 윈드시어경보를 발표하고, 정시관측전문(METAR)에도 표시하여 항공기의 안전한 이․착륙을 돕고 있다.