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by 배여운 Mar 14. 2019

데이터로 보는 이스타항공 B737- MAX8

NYT에서 언급한 수직 속도(Vertical Speed) 관점에서 보자

항공기 수직 속도?

에티오피아항공과 라이언항공 추락사고의 공통점은 둘 다 B737-MAX8(B73M) 기종이다. 기존 국내선이나 가까운 일본, 중국 등을 갈 때면 종종 탔던 B737를 개선한 기종으로 연료 효율성을 높여 항속거리가 개선돼 세계 각국 항공사에서 앞다퉈 주문 예약을 할 정도로 각광받는 기종임은 틀림없다. 국내에서는 대한항공과 제주항공이 각각 50, 40대씩 주문을 했을 정도로 미래 항공 시장에서 큰 역할을 할 것으로 기대를 모았다. 하지만...


6개월 사이에 2번 추락하여 수많은 사상자를 냈다. 그 당시 승객들의 두려움과 슬픔을 감히 짐작조차 할 수 없다. 뭐가 문제였을까? 해당 사고의 공통점을 최근 NYT, BBC에서 지적하고 있는데 바로 B73M의 수직 속도(Vertical Speed)가 이륙 직후 불안정한 패턴을 보였단 것이다. 아래 이미지는 13일 NYT 기사에서 동일한 이슈를 언급한 내용이다. 

출처 : NYT

일반적으로 항공기는 이륙 후 항공기별 순항 고도까지 고도를 높이게 된다. 이 과정에서 당연히 수직 속도가 증가한다. (그래서 꾸준하게 0보다 큰 수직 속도를 보인다) 이 속도를 바탕으로 순항고도에 들어서면 수직 속도는 일정하게 0을 유지하는 패턴을 보이다 착륙할 때쯤이면 수직 속도는 마이너스 구간을 오가며 고도를 낮춘다. 하지만 라이언 에어는 이륙 7분까지 그리고 에티오피아 항공은 이륙 2분간 최대 -1500 fmp까지 수직 속도가 내려갔다 올라왔다를 반복한다. 라이언에어 610편의 경우 지난해 11월 28일, 인도네시아 국가교통안전위원회에서 예비조사 결과 발표가 있었는데 위원회는 해당 사고기가 자동 조종 상황에서 추락 전까지 13분 동안 약 30차례에 걸쳐 기수를 내리는 시도가 있었다고 했다. 시스템 오류를 강하게 의심하는 부분이다. 


이스타 항공은 괜찮을까?

궁금증은 여기서부터 출발했다. 거창한 분석은 아니지만 외신에서 살펴본 기준으로 국내에 적용시켜 봤다. 국내 항공사 중 동일한 B73M 기종을 운항한다면 이런 패턴을 보일수도 있지 않을까 생각했다. 나름 항덕 새싹 레벨이라 운항 데이터는 Flightradar24에서 코드를 통해 수집했다. 그리고 기사를 찾아보니 국내에선 이스타항공만 2대의 B73M 기종(H8340, H8341)을 최근 1월부터 운항하고 있었다. Flgithradar24에서 R로 데이터를 수집했는데 정확하게 운항 고유 id값으로 수집할 수 있는 게 510건이었다. (시간대별 관측치는 총 3만건) 여기서 id란 건 특정 항로를 의미한다 (ex. 이스타항공 H8340의 인천-후쿠오카 항로).

데이터 수집

운항 데이터를 자세히 보고 데이터를 만지다 보니 시간은 좀 걸렸지만 2대의 이스타항공 고유 항로별 timestamp(시간대), fpm(수직 속도), groud speed, altitude(고도), latitude, longtitude 등 다양한 변수를 코드를 짜서 확보했다. 그중에서 수직 속도 부분을 자세히본 뒤에 시각화를 해봤다. 분석에서는 각 id별로 첫 이륙 신호 timestamp에서 20분 이내 관측치만 추렸고,여부를  그 안에서 수직 속도가 0 이하에서 패턴을 보이는지 봤다. 이후에 510장의 차트를 만들어 시각적으로도 패턴을 다시 봤다. 


의외로 괜찮다?

이스타항공의 B73M에서는 사고 운항 정보와 동일한 패턴은 발견되지 않았다. 이륙 20분 이내에 수직 속도가 0 이하로 떨어진 경우는 없었고 수직 속도에 비례해 보편적인 고도 증가 패턴을 보였다. 아래는 분석 후에 제작한 510건의 그래프 중 보편적인 패턴을 보이는 2장을 선별해봤다. 큰 차이는 없고 고도를 서서히 올렸냐 급격하게 올렸나 그것만 다를 뿐이다. (참고로 붉은 선은 수직 속도 검은선은 고도를 뜻한다. (오른쪽 고도 축 범례가 잘렸다ㅠ) 

timestamp별 항공기 운항 데이터
서서히 고도를 올리는 운항 패턴
급격하게 고도를 올리는 운항 패턴


그래도 방심은 말아야

전수로 살펴봐도 사고 난 패턴과 동일한 건 없었다. 그래도 방심은 금물! 다행히 이스타항공은 해당 기종 운항을 자발적으로 중단하며 발 빠른 대처를 가져갔다. 실제로 13일을 마지막으로 HL8340은 운항이 중단된 것을 확인 가능했다. 

HL8340의 경우 13일 푸쿠옥 -> 인천행 이후로 운항이 중단됐다.  

사람의 실수가 아니라면 철저하게 분석해서 다시는 이런 사고가 나지 않아야 할 것이다. 나름 항공 관련된 분야에 관심이 많아서 접근할 수 있는 데이터를 최대한 확보해서 나름의 기준으로 운항정보를 살펴봤는데 아직 전문가가 아니라 심층적인 분석을 할 순 없겠지만 이스타항공 측에서 더 정밀한 분석을 통해 가장 안전한 비행이 될 수 있도록 신경 써주었으면 좋겠다. 


Happy Flight! 


참고

https://www.bbc.com/news/world-africa-47553174

https://www.nytimes.com/interactive/2019/03/13/world/boeing-737-crash-investigation.html


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