비행기는 연간 평균적으로 최소 1~2회 이상의 낙뢰를 맞는다고 알려져 있는데 현대 항공기의 기체 구조와 전자 시스템은 어떻게 수십만 볼트의 전류를 내부 회로로부터 격리하면서

낙뢰 직후 기체 외부에 남는 물리적인 흔적과 내부 전자 계통의 일시적인 오류 가능성은 무엇인가요? 항공기 날개 끝에 정착된 정전기 방전기가 비행중 발생하는 마찰 정전기를 효율적으로 배출하지 못하면 어떻게 되나요?

3개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

    현대의 항공기는 알루미늄 도체의 전도성과 정전기 방정기 덕분에 낙뢰를 맞아도 전류가 흘러나갑니다. 하지만 직후 기체에 그을음이나 용융 흔적이 남을 수 있죠. 강한 자기장으로 인해서 내부 장비의 일시적인 화면의 깜박임 같은 오류가 생기기도 하고요. 만약에 날개 끝에 방정기가 마찰 정전기를 제때 배출하지 못하면 기체에 전하가 쌓입니다. 그러면 통신 장비에 잡음이 생기죠. 또 항법 시스템의 교란이 올 수 있으니 주기적으로 점검이랑 관리가 중요하다고 볼 수 있겠네요.

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  • 안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

    현대항공기는 낙뢰를 맞더라도 큰 전류가 기체 외부 표면을 따라 흘러 빠져나가도록 설계되어 있습니다.

    금속 동체는 일종의 패러데이 케이지처럼 작용하고, 복합소재 항공기도 전도성 메시 등을 적용해 낙뢰 전류가 내부 전자장비로 직접 들어가는 것을 최소화합니다. 전자장비와 배선에도 차폐·접지·서지 보호 등을 적용합니다.

    낙뢰를 맞은 뒤에는 기수나 날개 끝, 꼬리 등 낙뢰가 들어오고 빠져나간 부분에 작은 그을림, 점 형태의 손상, 표면 패임이나 도장 손상 등이 남을 수 있습니다. 큰 문제가 없어 보여도 항공사는 낙뢰가 의심되면 규정에 따라 기체를 점검하게 됩니다.

    내부 전자계통도 영향을 전혀 받지 않는 것은 아닙니다. 낙뢰로 발생하는 강한 전자기장이 배선에 순간적인 전압을 유도하면서 센서값 이상, 경고 표시, 통신·항법장비의 일시적인 오류 등이 나타날 가능성이 있습니다. 그래서 중요한 항공전자장비에는 차폐와 보호회로를 적용하고, 여러 계통을 중복 구성해 하나의 장비 이상이 곧바로 비행 불능으로 이어지지 않도록 합니다.

    날개나 꼬리 부분에 달린 정전기 방전기는 낙뢰를 직접 막는 장치라기보다 비행 중 기체에 축적되는 정전기를 공기 중으로 서서히 방전시키는 장치입니다. 이것이 손상되거나 제대로 작동하지 않으면 정전기가 축적되어 무선통신이나 항법장비에 잡음과 간섭이 증가할 수 있습니다.

    따라서 항공기의 낙뢰 안전은 정전기 방전기 하나가 담당하는 것이 아니라 기체 자체의 전류 통로, 전자장비 차폐·보호, 장비의 다중화와 정전기 방전장치가 함께 작동하는 구조라고 이해하시면 됩니다.

  • 안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

    번개가 지나간 비행기 표면에는 약한 그을음이나 작은 구멍 같은 물리적인 흔적이 남을 수 있고 번개의 강한 자석 힘 때문에 내부 전자 화면이 잠시 깜빡이거나 나침반 같은 장비가 일시적인 오류를 일으키기도 합니다

    만약 날개 끝의 방전기가 정전기를 제대로 내보내지 못하면 비행기 몸통에 전기가 잔뜩 쌓여 조종사들이 쓰는 무전기나 통신 장비에 심한 잡음이 생기고 길을 찾는데 중요한 항법 시스템이 망가질 수 있습니다