항공업계를 뒤흔든 이 날의 사건

세 줄 요약

• 숙련된 승무원은 큰 폭풍을 피했지만 활주로 앞의 작은 비구름 안에서 빠르게 발달한 마이크로버스트는 위험으로 판단하지 못했다.
• 앞선 항공기의 무사 착륙은 접근을 계속하는 판단에 영향을 줬고, 당시 표준이던 보정 절차는 윈드시어에 들어간 뒤 회복을 어렵게 했다.
• 사고 뒤 항공업계는 마이크로버스트를 미리 탐지하는 도플러 레이더와 예측형 경보, 즉시 수행하는 윈드시어 탈출 기동을 표준으로 만들었다.

1985년 8월 2일 오후, 델타항공 191편은 포트로더데일을 출발해 댈러스 포트워스공항에 접근하고 있었다. 기종은 록히드 L-1011 트라이스타였고 승객과 승무원 163명이 타고 있었다.

조종실에는 경험이 부족한 사람이 없었다. 기장은 총 비행시간 2만9300시간의 베테랑이었고, 부기장은 해군 조종사 출신으로 다른 L-1011 조종사를 평가할 자격도 갖추고 있었다. 항공기에도 사고에 영향을 준 기계적 결함은 발견되지 않았다.

이 사고를 개인의 미숙함이나 고장 하나로 설명할 수 없는 이유다. 승무원은 당시 항공사에서 유능하다고 평가받았고, 자신들이 받은 훈련과 눈앞의 정보에 따라 행동했다. 문제는 그 정보와 훈련이 새롭게 알려진 위험을 따라가지 못했다는 데 있었다.

큰 폭풍은 피했지만 작은 소나기는 통과했다

승무원은 댈러스에 가까워지며 큰 폭풍 구름을 발견했다. 관제사가 그쪽으로 향하는 경로를 지시하자 기장은 거부하고 더 북쪽으로 우회했다. 위험을 가볍게 보거나 무리하게 일정을 밀어붙인 승무원이 아니었다.

그러나 활주로 17L 앞에서 새로 자라던 작은 비구름은 다르게 보였다. 항공기 기상 레이더에는 짧게 통과할 수 있는 소나기처럼 나타났고, 관제사 화면에서도 강수가 있는 구역으로만 보였다. 당시 레이더는 비가 어디에 얼마나 내리는지는 보여도 구름 속 공기가 어떻게 움직이는지는 보여주지 못했다.

앞서 착륙한 항공기들도 판단에 영향을 줬다. 아메리칸항공 351편은 비를 뚫고 정상적으로 착륙했고, 191편보다 약 1분 먼저 같은 구역을 지난 리어젯도 별다른 문제를 보고하지 않았다. 승무원에게는 대형 L-1011이 통과하지 못할 이유가 없어 보였다.

1분 전의 안전은 지금의 안전을 보증하지 않는다

뇌우는 1분 사이에 달라졌다. 조사팀이 나중에 레이더 자료와 항공기 성능을 복원한 결과, 리어젯이 지난 뒤 수직 기류가 빠르게 강해지며 접근 경로까지 확장됐다.

191편이 지상 약 1500피트까지 내려왔을 때 부기장은 앞의 구름에서 번개가 치는 것을 봤다. 작은 소나기가 완전히 발달한 뇌우가 됐다는 신호였다. 델타의 절차는 가능하면 뇌우를 피하라고 했지만, 그 가능 여부는 기장이 판단했다.

당시에는 위험을 통제할 수 있어 보이는 대류성 기상 구역을 통과하는 일이 드물지 않았다. 특히 활주로 가까이에 있거나 앞선 항공기가 정상적으로 통과했다면 접근을 계속하는 관행이 남아 있었다. 위험성을 교육했지만 실제 복행 결정을 강제할 만큼 명확한 규칙은 없었다.

처음 늘어난 속도가 가장 위험한 신호였다

191편이 강한 비에 들어간 뒤 속도는 추력이나 기수 변화 없이 150노트에서 173노트까지 올라갔다. 항공기는 정상 강하 경로 위로 밀려났다. 부기장은 안정된 접근으로 돌아가기 위해 추력을 줄였다. 당시 훈련에 맞는 대응이었다.

그러나 이 속도 증가는 성능이 좋아진 결과가 아니었다. 마이크로버스트 바깥으로 퍼져 나오는 강한 맞바람에 진입했다는 신호였다.

마이크로버스트는 뇌우 안의 차갑고 무거운 공기가 강하게 떨어진 뒤 지면 가까이에서 사방으로 퍼지는 현상이다. 항공기가 그 안으로 들어가면 맞바람, 하강기류, 뒷바람을 아주 짧은 시간에 차례로 만난다.

191편에서는 맞바람이 사라지며 10초 사이에 속도가 44노트 줄었다. 승무원이 최대 추력을 사용한 뒤 잠시 회복하는 듯했지만, 하강기류와 뒷바람이 다시 겹쳤다. 항공기는 모든 엔진이 최대 추력을 내는 상태에서도 분당 약 5000피트로 떨어졌다.

조종사들은 배운 대로 했지만 훈련이 틀렸다

당시 윈드시어 훈련은 속도가 늘면 추력을 줄이고, 속도가 떨어지면 추력을 높이며, 착륙 경로 위아래로 벗어나면 기수를 조절하도록 가르쳤다. 각각의 변화가 일시적인 돌풍이고 곧 안정된 공기로 돌아갈 것이라는 전제였다.

마이크로버스트는 서로 떨어진 돌풍의 연속이 아니었다. 맞바람에서 하강기류와 뒷바람으로 이어지는 하나의 구조였다. 눈앞의 변화만 바로잡으면 몇 초 뒤 나타날 더 큰 변화에 대비할 수 없었다.

191편은 접근 과정에서 총 72노트에 이르는 바람 변화를 겪었다. 급격한 상승기류로 받음각이 커지자 실속 경보가 작동한 것으로 추정됐고, 부기장은 훈련대로 기수를 내렸다. 바로 그때 하강기류와 뒷바람이 다시 강해졌다. 각각의 조작은 정상적이었지만 전체 현상에는 맞지 않았다.

가장 좋은 장비도 위험을 2분 늦게 보여줬다

공항에는 관제사가 보는 화면보다 성능이 좋은 기상 레이더와 이를 감시하는 기상 담당자가 있었다. 그러나 당시 기상 영상은 실제 상황보다 약 2분 늦게 도착했다. 보통 뇌우를 추적하기에는 충분했지만 마이크로버스트는 그 사이 발달해 가장 강해졌다가 약해질 수 있었다.

공항의 저고도 윈드시어 경보 장치도 한계가 있었다. 공항 주변에 일정 간격으로 설치된 풍속계를 비교하는 방식이어서 작은 마이크로버스트가 센서 사이에 생기면 놓칠 수 있었다. 공항 경계 밖 접근 경로의 바람 변화도 잡지 못했다.

과학자들은 마이크로버스트의 존재와 위험을 알고 있었다. NASA와 미국 연방항공청도 연구를 진행하고 있었다. 그러나 지식은 실시간 탐지 장비와 관제 경보, 조종사가 즉시 수행할 행동 절차로 이어지지 않았다. 사고 당시 위험은 알려져 있었지만 현장에서는 실시간으로 탐지하거나 확실하게 피할 수 없었다.

활주로 약 6000피트 앞에서 더는 회복할 고도가 없었다

조종사들은 최대 추력을 사용하고 기수를 들어 하강률을 크게 줄였다. 그러나 남은 고도가 부족했다. 오후 6시 5분 52초, 주착륙장치가 활주로 17L 시작점에서 약 6000피트(약 1.8km) 떨어진 들판에 닿았다.

항공기는 다시 튀어 올라 공항으로 향했고 114번 주도를 가로지르며 차량 한 대를 들이받았다. 이후 조명 기둥을 치고 날개와 엔진이 떨어져 나간 뒤 공항의 물탱크 두 개와 충돌했다.

탑승자 163명 가운데 134명은 사고 직후 숨졌고 생존자 가운데 2명이 이후 사망했다. 지상 차량 운전자 1명을 포함한 최종 사망자는 137명이었다.

사고 뒤에는 경보와 행동 규칙을 함께 바꿨다

델타 191편은 마이크로버스트의 존재를 처음 밝힌 사고가 아니다. 이미 연구자들은 위험을 알고 있었다. 이 사고가 바꾼 것은 연구 결과를 현장의 장비와 절차로 옮기는 속도였다.

사고 뒤 미국은 공항용 터미널 도플러 기상 레이더 개발과 배치를 앞당겼다. TDWR은 비가 있는 위치만 보는 것이 아니라 강수 입자의 움직임을 측정해 마이크로버스트에서 지면을 따라 사방으로 퍼지는 바람을 감지한다. 미국 연방항공청에 따르면 1997년까지 고위험 공항 45곳에 배치됐다.

항공기에도 예측형 윈드시어 레이더가 들어갔다. 항공기의 비행 상태가 먼저 변한 뒤 위험을 알아차리는 대신, 항공기 전방의 대기에서 윈드시어를 감지해 접근을 중단할 시간을 준다.

훈련의 목표도 착륙 경로를 지키는 데서 위험 구역을 빠져나오는 것으로 바뀌었다. 윈드시어를 만나면 최대 가용 추력을 사용하고 정해진 탈출 자세를 취하고, 다른 접근 절차보다 윈드시어 탈출 기동을 우선한다.

사고가 바꾼 것은 기술보다 판단 방식이다

델타 191편 이전에도 마이크로버스트는 알려진 현상이었다. 부족했던 것은 지식이 아니라 지식을 현장 대응으로 옮기는 체계였다. 위험을 탐지할 장비, 위험을 전달할 경보와 경보가 울렸을 때 망설이지 않고 수행할 절차가 서로 연결되지 않았다.

앞선 비행기가 통과했다는 사실도 안전을 보증하지 않았다. 위험이 빠르게 변하는 상황에서는 과거의 성공이 몇 분 뒤 같은 선택을 정당화할 수 없다. 개별 변화를 하나씩 바로잡는 방식도 전체 현상의 구조를 모르면 실패할 수 있다.

사고 뒤 항공업계는 더 노련한 조종사를 요구하는 데서 멈추지 않았다. 탐지 기술과 경보 문구, 훈련과 조종 절차를 하나의 체계로 바꿨다. 개인의 경험에 맡겼던 판단 기준을 누구나 반복해 적용할 수 있는 시스템 규칙으로 바꾼 것이다.

자주 묻는 질문