납땜 균열 하나로 시작한 추락
에어아시아 8501편
이동폭 제한 장치
항공기는 수많은 전자부품들로 구성되어 있다. 모든 부품을 다 알기는 어렵지만, 설명을 들으면 반드시 필요한 부품이라는 걸 알 수 있을 것이다. RTLU라는 모듈도 그렇다. 방향타는 저항을 많이 받는 거대한 부품이다. 기체의 속도가 빨라질수록 방향타가 받는 저항도 크다. 방향타를 과도하게 조종하면 구조적인 고장을 불러온다. 비행중 방향타가 뜯겨져 나가는 최악의 항공 사고가 벌어질 수 있다. 속도가 빨라질수록 방향타의 이동폭을 제한하는 장치가 필요하다. 방향타 이동폭 제한 장치 RTLU Rudder travel limiter unit다. A320의 경우 속도 160노트에서는 방향타가 좌우 25도까지 움직일 수 있지만 380노트에서는 3.4도가 한계치다.
A320의 RTLU는 채널 A, 채널 B 두개의 기판이 하나의 모듈을 이룬다. 온도 변화와 진동을 겪는 기판도 피곤하다. 부품 하나의 납땜이 피로파괴로 끊어졌다. 이 작은 균열이 에어아시아 8501편에는 치명적인 결과를 불러온다.
PK-AXC
말레이시아를 기반으로 시작한 다국적 항공기업 에어아시아는 아시아 저가항공계를 개척하며 급성장을 했다. 2001년 말레이시아 공기업의 적자 투성이 항공사를 저가항공으로 리뉴얼할 때 기체는 두 대 뿐. 2016년에는 동아시아 곳곳의 자회사와 협력회사에서 176대의 기체를 운항하게 되었다. PK-AXC는 2008년 생산된 3,648번째 A320기다. 지난 6년간 23039시간을 비행하고, 11개월 전 중정비를 받았다.
고장
PK-AXC의 RTLU가 언제 처음 고장났는지 알 수 없다. 항공사가 지난 1년간의 정비기록만 제출했기 때문이다. 첫 기록은 350일 전인 1월 10일. 2월 18일에도 또다시 경고가 발생한다. 정비사가 전원을 끊고 재부팅을 하며 초기화하자 에러 메시지가 사라진다. 5월, 6월, 7월, 8월, 9월. 매달 한번씩 재부팅을하며 에러 메시지를 초기화하는 정비를 한다. 11월에는 에러가 대폭 늘었다. 12월에는 9건의 경고 메시지가 나온다. 정비사들은 9번 재부팅을 해서 에러 메시지를 사라지게 하며 정비를 완료했다. 아무리 재부팅을 한다고 해서 끊어진 납땜이 이어질리 없다. 일년 내내 고장이 이어지니 고질적인 문제같지만, 정비 방법은 간단하다. 매뉴얼에 따른 적절한 정비는 RTLU 모듈을 교체하는 것이다. 왜 이 고장이 방치되었을까.
당시 인도네시아 조종사들은 고장을 로그에 기록할 의무가 없었다. 사소한 고장 기록까지 깐깐하게 남겨 문제를 공론화하고 복잡하게 만드는 것이 올바른 태도일까. 규정대로 한다면 뜰 수 있는 항공기가 몇대나 될까. 사소한 결함까지 보고하지 않는 것이 조종사의 문화였다. RTLU 고장이 한달에 한번 드문드문 발생하는 고장이었을까. 대부분의 고장 사례는 기록되지 않았을 것이다. 고질적인 문제를 정비팀이 알지 못했다.
3일 전 크리스마스. 이리얀토 기장이 게이트에서 떠나자 RTLU 경고가 나온다.
“AUTO FLT RUD TRV LIM SYS”
기장은 견인을 중단하고 게이트로 돌아간다. 조종석에 들어선 정비사는 회로차단기의 전원을 끊고 재부팅을 한후 BITE검사를 한다. 문제가 해결되었다. 기장은 문제가 생길 때 지금 한 것처럼 회로차단기를 조작하면 되는지 묻는다. 정비사는 모니터에 표시된 대로 하라고 모호하게 답변한다.
정비가 된 것일까. 정비를 마친 후 다시 출발하지만 또 다시 RTLU 경고가 나온다. 기장은 정비사를 부른다. 승객이 내리고 기체 정비가 이루어진다. 12월 27일에도 똑같이 RTLU 경고가 뜬다.
조종사
12월 28일. 새벽 5시 20분. PK-AXC는 인도네시아 주안다 공항을 출발 싱가포르 창이 공항으로 가는 정기편인 에어아시아 8501편으로 편성되었다. 부기장이 조종을 하고 기장은 감시 비행을 맡는다.
기장 이리얀토 53세. 인도네시아인. 인도네시아 공군에서 10년간 전투비행사로 복무했다. 전역후 15년간 737과 A320기종으로 비행했다. 2008년 인도네시아 에어아시아에 입사해 A320으로 비행한다. 일주일 전 형제가 당뇨 합병증으로 세상을 떠나는 아픔을 겪었다. 총 비행시간 20,537시간. A320 조종시간 5,687시간.
부기장 레미 엠마누엘 플레셀 46세. 프랑스인. 프랑스 에너지 대기업 토탈에너지스에서 쌓은 경력을 다 버리고, 2년 전 어린 시절의 꿈을 쫓아 조종사의 길을 가기로 결심했다. 프랑스에서 기본 면장을 따고, 인도네시아 에어아시아와 3년 계약을 한다.
"가능한 비행기를 많이 타서 비행 시간을 늘려, 유럽 주요 항공사에 취업하는 게 플레셀의 목표였습니다."
부기장의 친구 Lucien Plaisance
조종사가 된다고 해도 정년까진 20년 밖에 남지 않았다. 수억 원의 교육비를 투자하고, 문화와 언어가 다른 곳에서 살아가야 한다. 인생 후반전의 과감하고 진취적인 도전이다. 그러나 불과 2년만에 백지에서 출발해 162명이 탄 A320을 조종하는 것이 타당한 것일까. 부기장의 총 비행시간은 2,247시간이다.
인도네시아 기장과 프랑스 부기장 두 사람의 말은 통하지 않는다. 항공 용어 내에서 제한된 대화만 하며 비행을 한다.
승객 155명. 객실 승무원 4명. 정비사 1명. 총 162명이 탑승했다. 30대의 한국인 부부와 10개월 딸도 탑승했다.
출항
새벽 5시 35분. 이륙 활주가 시작된다. RAMPY 1A 출항절차로 출발 32000피트로 상승한다. 순항고도에 올라왔지만 이날의 비행은 순탄치 않다. 12월의 자바해는 적란운이 가득하다. 객실에 난기류 주의를 알리는 안내방송이 울린다.
“날씨가 좋지 않아 난기류를 만날 수 있으니, 승객분들은 자리에 앉아 안전벨트를 매어 주십시오.”
아침 6시. RTLU 1번 채널에 문제가 있다는 에러메시지가 뜬다. 부기장이 체크리스트를 수행하여 해결하려고 하지만 1분 뒤 또다른 경고가 뜬다. 이번에는 RTLU 시스템 자체에 문제가 있다는 경고다. RTLU 고장은 비행에 얼마나 큰 영향을 미칠까. 조종사가 고장을 인지하고 방향타를 무리하게 조작하지 않으면 무리가 없다. 그러나 조치는 취해야 한다. 이런 경우에 맞춘 항공사의 조치 절차가 있다.
기장 “ECAM actions.”
ECAM : Electronic Centralized Aicraft Monitor.
이 조치과정은 두 단계다. 첫째, 비행증강컴퓨터 1번, 즉 FAC 1을 껐다 켜기. 둘째, FAC 2를 껐다 켜기.
1,2번 컴퓨터를 껐다 켜자 경고 메시지가 사라진다. 비행증강컴퓨터는 어떤 역할을 할까. 여기에 에어버스 기종의 설계철학이 담겨있다.
항공사고의 대부분은 인간의 오류에서 나오니, 조종사가 조종은 하지만 허용 범위 밖의 조종은 입력조차 할 수 없게 설계하고 있다. 조종사의 조종은 비행컴퓨터로 입력된다. 무리한 선회, 무리한 기수 조종, 실속 유발 행동은 비행컴퓨터가 걸러내어 버린다. 예를 들어 실속을 유발할 만큼 기수를 드는 것은 무시된다.
그만큼 FAC는 에어버스 기체에서 핵심적인 장치다.
항로 앞에 거대한 적란운이 보인다.
기장 “적란운을 피하기 위해 M635 항로에서 서쪽 15마일로 비행하겠습니다.”
또 다시 RTLU 경고 메시지가 뜬다. 똑같은 절차를 수행하며 해결한다. 5분 뒤 또다시 RTLU 경고가 뜬다. 기장은 예민해진다. 난기류를 피하기 위해 38000피트 고도로 상승할 것을 요청해두었다. 관제사의 지시 대신 경고음이 울리고 마스터 경고 표시가 깜박 거린다. ECAM에 경고가 뜬다.
부기장 “컴퓨터 리셋합니까?”
기장 “그렇게 하지 말고.”
기장에게 더 좋은 생각이 떠올랐다.
근본적인 해결책
주의를 RTLU에 뺏긴 채 비행할 수가 없다. ECAM 액션만 취하면 경고가 반복될 것이다. 근본적인 문제를 해결해야 한다. 기장은 3일 전 지상에서 봤던 정비사의 해결책을 떠올린다. 정비사가 했던 것처럼 회로차단기로 비행컴퓨터를 재부팅시키면 문제가 해결될지 모른다. 기장은 자리에서 일어나 50초 가량 회로 차단기를 살펴본다.
조종사라고 아무 장치나 끌 수 없다. 항공사의 운영 매뉴얼에 회로 차단기로 끌 수 있는 장치들이 정해져있다. 회로차단기에서 FAC를 끄는 것은 규정에 어긋난다. 그러나 규정대로 해왔으면 이런 꼴을 당하지도 않았다. 기장은 1번 컴퓨터의 전원을 끄고, 10초를 기다린 후 버튼을 눌러 재부팅을 한다. 1번 컴퓨터가 꺼지자 2번 컴퓨터가 항공기를 제어하고 있다. 그러나 기장이 초기화 과정을 모르고 있었다. 회로차단기만 껐다 켠다고 초기화가 되진 않는다. 전원 연결후 FAC 1 버튼을 눌러야 초기화가 된다. 1번 컴퓨터는 재작동하지 않은 상태다.
기장은 2번 컴퓨터의 스위치를 내린다. 1,2번 컴퓨터가 모두 꺼졌다.
대체 모드
컴퓨터로 작동되던 모든 자동비행시스템이 중단된다. Normal law에서 Alternate law로 비행모드가 바뀌었다. 얼터네이트 모드에서는 조종사의 무리한 조작을 막아주는 모든 보호 기능이 해제된다.에어버스가 설계한 범위 밖으로 나왔다. 마스터 경고음이 울려퍼진다. ECAM에 FAC 1,2 오류가 표시된다. 오토파일럿이 꺼지고, 오토쓰로틀이 꺼진다. 조종사가 움직이는 동작 그대로 항공기가 비행한다.
부기장은 기장이 무슨 일을 한 건지 알 수 없다. 쏟아지는 경고에 아연할 뿐이다. 방향타가 좌측으로 2도 꺽였다. 항공기의 자세가 변한다. 비행컴퓨터가 그동안 보정하던 것을 멈춰버렸다.
부기장은 갑작스럽게 수동비행으로 내던져졌다. 초당 6도씩 왼쪽으로 기운다. 마침내 54도까지 기울었다. 부기장은 공간감각을 잃어버린다. 선회하면서 급강하한다고 생각한 부기장은, 항공기를 오른쪽으로 기울이고 기수를 든다.
관제 “38000피트로 상승하십시오.”
대답할 여유가 없다.
기장 “세상에 Oh my god.”
기장은 허겁지겁 자기 자리로 돌아간다. ECAM에는 변경된 얼터네이트 로 모드 표시와 보호 해제 표시가 나와있다. 순간 실속 경고음이 울린다. 부기장은 기수를 내리며 실속 회복 동작을 한다. 실속 경고음이 꺼진다. 기장이 자리에 돌아와 수평으로 되돌리라고 지시한다.
기장 “수평, 수평, 수평, 수평, 수평.”
기장은 생각을 말로 표현하지 못한다. 부기장이 조종스틱을 오른쪽으로 돌린다. 2초만에 54도에서 9도로 선회각이 줄었다. 공간감을 상실한 부기장은 항공기를 똑바로 운항하지 못한다. 경험 없는 부기장도 당혹스럽지만, 기장 역시 혼란스럽다.
기장 “기수 당겨서 내려. Pull down, Pull down”
기수를 든다면 Pull up 그 반대는 Push down이다. 조종간을 당기면 기수가 올라간다. 당겨서 내릴 수는 없다. 기수를 내리라는 Nose down을 말하려는 것일까. 혼란에 빠진 기장은 모순된 지시를 내린다.
좀 전에 기수를 내리며 실속을 회복했던 부기장은 이제 조종간을 당기기 시작한다.
기수가 들리자 분당 8000피트의 속도로 상승한다. 실속 경고가 울린다.
실속 경고가 울리자 기장은 “Pull down”지시를 내린다.
기장 “기수 당겨서 내려. Pull down, Pull down”
부기장은 계속 기수를 든다. 기수각 30도. 분당 11,000피트의 속도로 상승하며 실속에 빠진다. 조종석에는 실속 경고음이 울려퍼진다. 기장은 반복해서 지시한다.
기장 “기수 당겨서 내려. Pull down”
부기장은 조종간을 당긴다. 당겨서 내릴 수 있단 말인가. 조종간을 당기지 않고 반대로 앞으로 밀어야 실속에서 벗어날 수 있다.
기장 “기수 당겨서 내려. Pull down
기장은 연거푸 당겨서 내릴 것을 지시한다. 에어버스 기체의 특성이 치명적인 약점이 되어 돌아온다. 에어버스의 조종스틱은 기계적으로 연결되어 있지 않다. 조종스틱은 한쪽 구석에 있어 부기장이 어떤 조작을 하는지 기장은 알 수 없다.
기장 “기수 당겨서 내려. Pull down”
부기장은 기장이 조종간을 당기라는 말에 신경이 쏠려 있다.
기수각은 40도로 치솟는다. 상승률 분당 11,400피트. 고도 34,500피트.
부기장은 프랑스어로 혼자말을 한다. “뭐가 잘못된 거지? Qu’est-ce qui ne va pas?”.
부기장이 무슨 말을 하는지 어떤 조작을 하고 있는지 기장은 알 수 없다.
기수각이 44도로 올라간다. 왼쪽 날개가 양력을 잃자 왼쪽으로 104도까지 기운다. 비행컴퓨터가 작동했으면 무리한 동작을 입력할 수는 없었을 것이다.
부기장 “최대출력 TO/GA”
조종간을 인계받으려면 우선권 버튼을 눌러야 한다. 기장은 우선권 버튼을 2초 누른 뒤. 조종간을 조작한다. 그렇게 짧게 눌러서는 조종간을 받아올 수 없다. 두 조종사가 동시에 조작한다.
부기장이 극단적으로 기수를 올리고 있기에 기장의 조작이 상쇄되어버린다. 다른 조종사가 동시에 조작하고 있다는 걸 알 수 있는 방법은 동시조작 경고다. 동시조작 경고음이 울려 이 상황을 알려줘야 하지만, 중요도가 더 높은 실속 경고만 울리고 동시조작 경고는 울리지 않는다. 기장이 조종간을 잡으려면 한 마디를 했어야 한다. “ I have control.”부기장은 기장이 조종하려 한다는 사실을 알 수 없다. 기장이 시킨대로 조종스틱을 당겨서 내릴 뿐이다. 기수를 왜 들어야 하는가.
기수각은 44도. 기체 속도는 불과 55노트. 속도가 비정상적으로 느려 대기속도가 제대로 표시되지 않는다.
고도 38500피트. 기체가 왼쪽으로 104도 기울어진다.
기장 “신이시여. My god”
이제 기수각이 -30~-40도로 내려가며 급강하한다. 분당 20000피트의 강하속도.
기장 “천천히 Slowly”
기장 “천천히 Slowly”
기장 “천천히 Slowly”
기장 “천천히 Slowly”
기장 “천천히 Slowly”
기체는 계속해서 하강한다. 기장도 계속해서 당기라고 말한다.
기장 “당겨 Pull…”
기장 “당겨 Pull…”
기장 “당겨서 내려 Pull down”
기장 “당겨서 내려 Pull down”
부기장은 조종스틱을 당겨 기수를 올린다.
기장 “Pull up”
기장 “Pull up”
부기장은 조종간을 당겨 기수를 올리는 동작을 반복한다. 기장은 조종간을 밀어 기수를 내리려고 한다. 기수를 내려 받음각을 양력을 받을 수 있을 때까지 낮춰야 한다. 기장의 조작은 부기장의 조작에 막힌다. 두 조종사는 서로가 어떤 생각을 하고 있는지 알 수 없다.
조종사가 엔진 출력을 올리지만, 속도가 올라오지 않는다. 실속으로 엔진에 공기가 들어오지 않아 연소가 제대로 되지 않는다. 기체는 나선을 그리며 추락하고 있다. 실속 상황에서 고도측정 장치에 공기가 들어오지 않아 고도계마저 작동을 멈춘다. 비행계기도 믿을 수 없다. 조종사들의 선택도 악순환의 나선에 빠져 추락하고 있다.
3분동안 36,000피트를 내려왔다. 분당 12000피트의 속도다. 남은 고도는 2,500피트. 저고도로 내려오니 전파고도계가 동작한다. 기장은 조종간을 당긴다. 엔진 출력을 최대로 한다. 대기속도 132노트. 분당 하강속도 8400피트. 그리고 자바해에 추락한다. 탑승자 162명 모두 사망했다.
인도네시아, 싱가폴, 호주, 말레이시아, 미국, 한국, 러시아, 일본. 다국적 군대가 수색을 시작한다.
2015년 1월 11일. 한국인 부부의 유해가 확인되었다. 남자는 마지막까지 아기 띠를 꼭 부여잡고 있었다. 그러나 사고기의 가장 어린 탑승자 11개월 박 모양의 흔적은 끝내 찾을 수 없었다.
이 사건은 인도네시아 항공계가 풀어나가야 할 여러가지 과제들을 확인해주었다. 급증하는 항공 수요로 조종사 훈련 수준이 떨어지고, 정비 수준도 떨어진다. 회사의 운항매뉴얼에는 비정상 자세 회복 훈련이 필요 없다고 나와있었다.
플라이바이와이어 기술의 효과와 조종 제어로 충분히 보호되어 있기 때문에
비정상 자세 회복 훈련은 필요없다.
The effectiveness of fly-by-wire architecture, and the existence of control laws, eliminates the need for upset recovery maneuvers to be trained on protected Airbus.
에어아시아 8501편 사고을 조사한 인도네시아 교통 안전위원회 권고로 2018년부터는 비정상 자세 회복 훈련이 의무화되었다.
