착빙(Icing)

1. 개념 : 빙결이하 온도에서 대기에 노출된 물체에 과냉각 물방울과 구름 입자가 충돌하여 얼음피막 형성

※ 과냉각 물방울 : 0℃ 이하의 온도에서 액체상태를 유지하고 있는 수적.

구름 안의 온도가 0℃ 이하의 저온으로 되면 차차 빙정의 운립이 많아지지만, -20℃까지는 대부분 구름 입자가 수적으로 존재한다. 과냉각의 수적이 다른 물질과 충돌하면 동결하는 성질이 있는데, 항공기의 착빙도 과냉각 수적이 항공기에 충돌하는 까닭에 일어난다.

2. 조건

⓵ 대기 중에 과냉각 물방울 존재

⓶ 항공기 표면에 자유대기 온도가 0℃ 미만일 것

3. 특징

⓵ 착빙의 85%는 전선면에서 발생

⓶ 전선면에서 온난공기 상승 후 빙결고도 이하의 온도에서 냉각시 과냉각 물방울에 의해 착빙

⓷ 구름 없는 전선면 아래 착빙은 어는 비, 안개비에 의한 것

⓸ 맑은 착빙은 충돌간격이 물방울 동결보다 빠를 때 발생 (거친 착빙은 반대)

⓹ 강한 비가 내리는 전선의 적운 속이나 산악에서 심한 착빙 가능

⓺ 얼음비 : 액체상태의 물방울이 빙결점 이하로 기온이 떨어졌는데도 액체 상태로 유지(과냉각)된 상태로 항공기와 충돌시 착빙이 됨

⓻ 밤에 지표나 물체가 이슬점 이하로 냉각된 경우 공기중의 액화된 수증기와 접촉시 이슬이 서서히 서리로 변한다

※ 서리의 위험요인 : 서리는 날개의 공기역학적 모양을 변화시키지는 않지만, 유연한 공기흐름을 방해하여 공기속도를 감소시킨다. 낮아진 공기속도는 정상보다 빨리 공기흐름을 분리시키는 원인이 되어 양력을 감소시킨다. 따라서 미량의 서리라도 비행전에는 반드시 제거되어야 한다.

4. 종류

⓵ Induction (흡입) : -7℃ ~ 21℃, 상대습도 80% 이상일 때 보통 발생

- Carburetor Icing

- Intake Icing : 항공기 표면온도가 ℃ 이하로 냉각시 발생.

상대습도가 10% 이하의 맑은 대기에서도 발생 가능

⓶ Structural (구조물)

- 서리착빙 (Frost) : 백색, 얇고 부드럽다. 수증기가 0℃ 이하로 물체에 승화

- 거친착빙 (Rime) : 백색, 우유빛, 불투명, 부서지기 쉽다.

층운에서 형성된 작은 물방울이 날개표면에 부딪혀 형성

→ -10 ~ -20℃, 층운형이나 안개비 같은 미소수적의 과냉각 수적속을 비행할 때 발생

- 맑은착빙 (Clear) : 투명, 견고함. 매끄럽다.

온난전선 역전 아래의 적운이나 얼음비에서 발견되는 비교적 큰 물방울이 항공기 기체위를 흐르면서 천천히 얼 때 생성, 착빙 중 가장 위험

(가장 빠른 축적율 및 Rime Icing보다 떼어내기 곤란)

→ 0 ~ -10℃, 적운형 구름에서 주로 발생

5. 착빙강도

⓵ Trace (미) : 인지할 수 있지만 누적율이 승화율과 거의 균형을 이룸

⓶ Light (약) : 일시적인 제빙장치 사용, 만일 없다면 1시간 이상 오래 노출시 문제발생

⓷ Moderate (중) : 계속해서 제빙장치 사용, 만일 없다면 짧은 시간의 노출도 위험

⓸ Severe (심한 정도) : 축적률이 높아서 제빙장비로 빠른 시간 내에 제거하기 힘든 단계

6. 착빙이 항공기에 미치는 영향

⓵ 항공기 항력 증가/양력 감소, 중량 증가

⓶ 엔진 입구 착빙 → 공기 흐름 방해, FOD (Foreign Object Damage) 가능

⓷ 전방 시계 방해

⓸ 지상에서 항공기 조작에 영향

⓹ 승무원 시정 악화, 장비 고장

⓺ 조종면에 착빙시 조작에 방해

⓻ 장비 기능 저하 (동정압, 안테나 등)

⓼ 회전익/프로펠러에 착빙시 떨림 현상

7. 착빙시 비행 절차

지 상	공 중
- 착빙시 이륙 금지 - 0℃ 부근에서 물이 고인 곳 Taxi 금지 - 조종면 착빙 점검 후 이륙 - 0℃ 부근에서 엔진 Warming Up 금지 - 제빙장치없이 착빙지역 진입 금지 - 얼음 덮인 지역에서 빠른 Taxi 금지 - 진눈깨비에서 이륙 금지 - 착륙시 얼음덮인 RWY에서 급제동 금지	- 착빙지역 신속히 이탈 - 0℃ 부근에서 소나기, 진눈깨비 지역 비행 금지 - 전선에 평행한 비행 금지 - 산능선, 정상부근 비행 금지 - 저온에서 적운속 비행 금지 - 착빙상태에서 Stall/Spin/급격한 훈련 금지 - 착빙상태에서 조금 높은 속도 유지 - 연료소모량이 많음을 주의 - Power On L/D 계획

※ 착빙은 속도에 비례하고 온도에 반비례 한다.