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뜨지 못하는 비행기는 뜨거워진 지구 탓

컬럼비아 대학․NASA 공동 연구 “공기 밀도 탓에 비행기 이륙 어려워”

김회권 기자 ㅣ khg@sisajournal.com | 승인 2017.07.17(Mon) 18:00:00

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온난화로 생긴 기후 변화는 우리 삶에 다양한 영향을 주겠지만, 항공료까지 인상 시킬지 모른다. 온난화가 비행기의 이착륙을 어렵게 만든다는 연구 결과가 나왔기 때문이다. 기후 변화로 생기는 기상 이변이 전 세계적으로 항공기 운행에 방해가 되고 있다는 건 잘 알려진, 그리고 체감하고 있는 사실이다. 하지만 이번 연구는 지구의 기온 상승이 비행기의 이륙 능력에 장애물이 되고 있다는 점을 밝혔다는 점에서 흥미롭다.

 

컬럼비아 대학과 미국 항공우주국(NASA) 등이 공동으로 조사한 이번 연구는 세계 19개 주요 공항을 대상으로 삼았다. 21세기 말 각 공항의 최고 기온이 산업 혁명 이전보다 4~8도 상승하는 시나리오를 바탕으로 보잉과 에어버스의 대표적인 5개 기종이 이륙할 때 어떤 영향을 받는지 알아봤다. 

 

조사의 핵심 내용은 이렇다. “하루 중 가장 기온이 높은 시간대에 출발하는 항공편의 10~30%가 최대 이륙 중량보다 엄격한 무게 제한을 필요로 하고 있었다. 현재처럼 온난화가 지속될 경우 2050년 이후에는 하루 중 기온이 가장 높은 시간대에 이륙하는 비행기는 연료 용량과 탑재 중량을 0.5%~4% 줄여야 한다.” 일반적인 항공기의 경우 승객 혹은 화물이 가득할 때와 비교해 10~30%가 덜어내야 한다는 얘기다.

 

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지구온난화 대비해 건설한 인천공항 제3활주로

 

왜 이런 시나리오가 나오는 걸까. 공기의 밀도 때문이다. 온도가 상승하면 공기가 팽창한다는 건 과학적 상식이다. 하지만 공기가 팽창해 밀도가 낮아지면 비행기가 이륙할 때 필요한 공기 저항과 엔진 추진력도 떨어진다. 항공기는 날개의 주위에 공기의 흐름을 만들어 양력을 얻어 이륙하기 때문이다. 결국 하늘로 날아오르기 어려운 항공기들이 문제가 된다는 얘긴데, 이럴 때 필요한 건 두 가지 중 하나다. 비행기의 무게를 가볍게 하거나, 이륙 속도를 올리기 위해 긴 활주로가 필요하다. 

 

긴 활주로를 갖추지 못한 공항은 온난화 문제에 치명적일 수 있다. 비행기의 운항과 무게 감소는 활주로 길이에 비하면 손쉬운 일이다. 긴 활주로가 없는 공항의 경우 지구가 뜨거워진다면 하루 중 기온이 높은 시간대의 이륙을 전면적으로 취소해야 하는 상황이 생길 수 있다. 

 

이미 그런 징후는 있다. 국제민간항공기구(ICAO)에 따르면 현재도 기온이 높은 중동과 높은 고도의 중남미 공항의 경우 장거리 항공편의 이륙을 저녁이나 밤 시간대로 옮기는 대책이 실시되고 있다. 6월 최고 기온이 45도를 넘겼던 미국 애리조나주 피닉스 공항은 40편 이상의 항공기가 결항했다. 인천국제공항 제3 활주로의 경우 2008년 건설할 때 온난화를 대비해 길이 4000m급의 초대형 활주로로 만들었다. 온난화와 항공기의 상관관계가 단지 학술적인 가설만은 아니라는 걸 설명해주는 것이다. 

 

연구를 수행한 컬럼비아대 래들리 호튼 교수는 “지구의 기온이 계속 올라간다면 공기가 차가워져 이륙하기 충분한 밀도로 바뀔 때까지 비행기가 출발하기 어려워질 것”이라고 지적했다. 그렇게 된다면 낮 시간의 항공기 편수가 감소할 수 있고 그 손해분이 승객에게 전가될 수 있다는 예상이 가능하다.​ 

 

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