항공기 조종사 비행이론 총정리

이 책은 〈조종사 온라인 강의〉 수강생들을 위한 맞춤형 교재로서 세계 최초로 〈조종사 온라인 강의〉와 교재를 하나의 패키지로 구성하여 장소와 시간에 관계없이 언제 어디서든 학습할 수 있도록 하였다. 저자는 보다 양질의 교육자료를 제공함으로써 더 많은 수강생들이 유입되고, 피드백을 통해 앞으로 더 좋은 교육자료 제작에 반영해 나간다면, 파일럿이 되고자 하는 사람들을 위한 필수과정으로 자리매김해 나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다.
국토부에서 발행한 "조종사 표준교재"는 설명이 어렵고 난해할 뿐만 아니라 에어라인 수준의 지식까지도 포함하고 있어 초보자가 참고하기에 어려움이 많은 문제점이 있었다. 이에 따라 이 책은 항공지식을 처음 접하는 학생도 쉽게 이해할 수 있으면서 핵심적인 내용만 담아내었다. 또한 미국 조종유학(FAA)을 준비하거나 이미 시작한 학생들 중에는 영어 원서와 외국인 교관의 설명만으로 이해하기 어려운 항공지식들이 많이 있음을 토로하곤 한다. 이에 따라 영어 원서에 수록된 항공지식을 모두 빠짐없이 수록하고 있으면서도 구체적이고 쉬운 문체로 쓰였다.
그동안 시중에는 항공 관련 학과를 지원하고자 하는 고등학생들이 입시준비 과정에서 마땅히 참고할 만한 짜임새 있고 쉬운 교재가 없었다. 이 책을 통하여 저자는 파일럿이 되고 싶은 사람들이 꼭 알아야 할 지식은 무엇이며, 어떻게 준비해야 하는지 자세한 가이드를 제공하고 있다. 학자가 아닌 파일럿의 시각과 경험으로 제작했기 때문에, 이론적으로만 접근하지 않고 실제로 현실에서 어떻게 적용되고, 무엇이 중요한지를 자세히 풀어냈기에 파일럿을 꿈꾸는 이라면 꼭 읽어보시기를 바란다.

[대상독자]
(1) 자녀 진로를 고민하는 학부모님들
(2) 구술 및 이론시험을 준비하고 있는 학생
(3) 항공운항학과에서 공부 중인 국내외 대학교 학생
(4) 파일럿(조종사)을 꿈꾸는 중 · 고등학교생 및 대학생
(5) 이미 면장을 취득하였지만 체계적인 이론 공부를 필요로 하는 학생
(6) 미국 포함 해외 항공유학을 준비하거나 이미 현지에서 공부 중인 학생

조종사가 되기 위해 공부하는 모든 학생들이 바이블처럼 공부하는 원서인 Jeppesen Private pilot, Jeppesen Instrument Commercial, Instrument flying handbook, Aviation weather, Aviation weather service, Aircraft systems for pilot, 대한민국 국토부에서 발행한 조종사 표준교재 4권 등 총 10권의 핵심만 뽑아서 예비 파일럿들이 전문용어에 익숙해지고, 영어로 된 원서내용을 좀 더 쉽고 충실히 이해하도록 하였다.

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머리말


Part 0. 조종사가 되기 위한 과정과 조건
0.1. 조종사가 되기 위해 갖추어야 하는 자격과 면허
0.2. 항공기 자격증의 종류와 업무범위
0.3. 항공기의 종류, 등급, 형식


Part 1. 비행이론(Flight theory)
1.1. 항공기가 하늘을 나는 원리
1.1.1. 대기의 구성, 구조, 특성
1.1.1.1. 대기의 구성
1.1.1.2. 대기의 구조
1.1.1.3. 대기의 특성

1.1.2. 공기 밀도의 변화요인 3가지
1.1.2.1. 압력(Pressure)
1.1.2.2. 온도(Temperature)
1.1.2.3. 습도(Humidity)

1.1.3. 공기 밀도와 항공기 성능과의 관계
1.1.3.1. 동력(Power)과 밀도와의 관계
1.1.3.2. 추력(Thrust)과 밀도와의 관계
1.1.3.3. 양력(Lift)과 밀도와의 관계

1.1.4. 날개의 형상과 양력 발생의 원리
1.1.4.1. 뉴턴의 운동법칙(Newton's Laws of Motion)
1.1.4.2. 베르누이 정리(Bernoulli's Principle)
1.1.4.3. 에어포일 이론(Airfoil Theory)

1.2. 항공기의 구조
1.2.1. 항공기의 주요 구성
1.2.1.1. 동체(Fuselage)의 형태 및 구조
1.2.1.2. 날개(Wing) 형태 및 구조
1.2.1.3. 꼬리날개(Ampennage) 형태 및 구조
1.2.1.4. 이착륙 장치(Landing gear) 형태 및 구조
1.2.1.5. 동력장치(Power plant) 형태 및 구조

1.2.2. 항공기의 조종장치
1.2.2.1. 1차 조종면(Primary flight control), 또는 주 조종면
1.2.2.2. 2차 조종면(Secondary flight control), 또는 부 조종면

1.2.3. 항공기의 시스템
1.2.3.1. 항공기 엔진의 종류
1.2.3.2. 왕복엔진의 구성
1.2.3.3. 왕복엔진의 4행정
1.2.3.4. 왕복엔진의 흡기계통
1.2.3.5. 왕복엔진의 점화 시스템
1.2.3.6. 왕복엔진의 연료 시스템(Fuel system)
1.2.3.7. 왕복엔진의 오일 시스템(Oil system)
1.2.3.8. 왕복엔진의 냉각 시스템(Engine Cooling system)
1.2.3.9. 왕복엔진의 배기 시스템(Exhaust system)
1.2.3.10. 왕복엔진의 난방 시스템(Heating system)
1.2.3.11. 공기조화 시스템(Air conditioning system)
1.2.3.12. 유압계통(Hydraulic system)
1.2.3.13. 방빙(Anti-icing), 제빙(De-icing)
1.2.3.14. 왕복엔진의 전기 시스템(Electric system)
1.2.3.15. 프로펠러(Propeller)

1.2.4. 비행 계기
1.2.4.1. 이용 목적에 따른 분류
1.2.4.2. 작동원리에 따른 분류

1.3. 비행원리와 항공역학
1.3.1. 항공기에 작용하는 4가지 힘
1.3.1.1. 추력(Thrust)
1.3.1.2. 항력(Drag)
1.3.1.3. 양력(Lift)
1.3.1.4. 무게(Weight)

1.3.2. 날개 끝 와류
1.3.3. 지면 효과
1.3.4. 항공기의 안정성
1.3.4.1. 정적 안정성과 동적 안정성
1.3.4.2. 세로 안정성, 가로 안정성, 방향 안정성
1.3.4.3. 그 외 항공기 안정성을 위한 디자인
1.3.4.4. 안정성과 관련된 특이한 비행현상

1.3.5. 항공기 기동과 역학적 힘
1.3.5.1. 상승 중에 작용하는 힘
1.3.5.2. 선회 중에 작용하는 힘
1.3.5.3. 강하 중에 작용하는 힘
1.3.5.4. 실속(Stall)
1.3.5.5. Left turning tendency
1.3.5.6. 하중계수(Load factor)


Part 2. 비행 운용
2.1. 비행 안전
2.1.1. 충돌 회피
2.1.1.1. Visual scanning
2.1.1.2. Right of way rules
2.1.1.3. 최저안전고도(Minimum safe altitude, MSA)
2.1.1.4. Wire strike avoidance
2.1.1.5. Taxiing in wind
2.1.1.6. Positive exchange of flight control

2.2. 공항시설
2.2.1. Runway layout
2.2.2. Traffic pattern
2.2.3. Airport visual aids
2.2.3.1. Runway markings
2.2.3.2. Taxiway markings
2.2.3.3. Ramp area(Apron)
2.2.3.4. Airport sign

2.2.4. Airport light
2.2.4.1. Beacon lights
2.2.4.2. Glideslope indicator
2.2.4.3. Runway lights
2.2.4.4. Taxiway lights
2.2.4.5. Approach lights
2.2.4.6. Pilot controlled lights
2.2.4.7. Obstruction lights

2.2.5. Runway incursion avoidance

2.3. 항공지도
2.3.1. 경도, 위도, 적도, 대권, 소권, 자오선, 본초자오선, 대권항로, 항정선 항로
2.3.2. 항공 차트
2.3.2.1. 투영법(Projection)
2.3.2.2. Sectional charts

2.4. 공역
2.4.1. Class A airspace
2.4.2. Class B airspace
2.4.3. Class C airspace
2.4.4. Class D airspace
2.4.5. Class E airspace
2.4.6. Class G airspace
2.4.7. Airspace 손가락 암기법
2.4.8. 공역별 VFR Weather minimum
2.4.9. Airspace 총정리


Part 3. 항법
3.1. 재래식 항법
3.1.1. 지문항법
3.1.2. 추측항법
3.1.3. VFR Cruising altitude
3.1.4. VFR Fuel requirements

3.2. VOR Navigation
3.2.1. Frequency
3.2.2. HF, VHF, UHF
3.2.3. VOR이란?
3.2.3.1. VOR ground equipment
3.2.3.2. VOR airborne equipment
3.2.3.3. VOR navigation procedure
3.2.3.4. VOR error
3.2.3.5. Checking VOR accuracy
3.2.3.6. HSI(Horizontal situation indicator)
3.2.3.7. VOR 연습문제

3.3. ADF Navigation
3.2.1. ADF란?
3.3.1.1. ADF ground equipment(NDB)
3.3.1.2. ADF airborne equipment
3.3.1.3. ADF navigation procedure
3.3.1.4. ADF limitations
3.3.1.5. Movable card indicator
3.3.1.6. RMI(Radio magnetic indicator)

3.4. Flight planning 처음부터 끝까지


Part 4. 항공 기상
4.1. 기상 일반
4.1.1. 지구의 대기
4.1.1.1. 대기의 조성(Composition)
4.1.1.2. 대기의 연직 구조

4.1.2. 열과 온도
4.1.2.1. 온도의 종류
4.1.2.2. 온도의 변환
4.1.2.3. 열 전달
4.1.2.4. 비열(Thermal response)

4.1.3. 수증기
4.1.3.1. 물의 순환
4.1.3.2. 물의 상태 변화
4.1.3.3. 상대습도(Relative humidity)
4.1.3.4. 이슬점(Dew point)
4.1.3.5. 온도와 이슬점 간격(Temperature-dew point spread)

4.1.4. 지구 대기의 열적 불균형
4.1.4.1. 지구 대기의 에너지 균형
4.1.4.2. 지구 표면과 대기 사이의 열적 불균형
4.1.4.3. 위도 변화에 따른 열적 불균형
4.1.4.4. 계절의 변화
4.1.4.5. 주 ㆍ 야 온도의 일변화

4.2. 항공 기상
4.2.1. 대기압과 고도
4.2.1.1. 대기압
4.2.1.2. 기압의 변화
4.2.1.3. 밀도의 변화

4.2.2. 바람
4.2.2.1. 풍향
4.2.2.2. 고기압과 저기압
4.2.2.3. 바람에 작용하는 3가지 힘
4.2.2.4. 지상풍, 상층풍, 지균풍

4.2.3. 대기의 순환과 제트기류
4.2.3.1. 회전 지구 순환계(Rotating earth circulation system)
4.2.3.2. 제트기류(Jet stream)

4.2.4. 국지풍
4.2.4.1. 해풍(Sea breeze)
4.2.4.2. 육풍(Land breeze)
4.2.4.3. 호수풍(Lake breeze)
4.2.4.4. 계곡풍(Valley breeze)
4.2.4.5. 산풍(Mountain breeze)

4.2.5. 기단, 전선, 저기압 파동모형, 건조선
4.2.5.1. 기단(Air mass)
4.2.5.2. 전선(Front)
4.2.5.3. 저기압 파동모형(Wave cyclone model)
4.2.5.4. 건조선(Dry line)
4.2.5.5. 그 외 전선

4.2.6. 고도에 따른 온도 변화와 구름 형성
4.2.6.1. 단열 감소율(Adiabatic lapse rate)
4.2.6.2. 연직 운동과 구름의 형성
4.2.6.3. 대기 안정도(완전 안정, 완전 불안정, 조건 불안정)

4.2.7. 구름
4.2.7.1. 적난운(CB, Cumulonimbus)
4.2.7.2. 적운(CU, Cumulus), 타워형 적운(TCu, Towering Cumulus)
4.2.7.3. 층운(Stratus)
4.2.7.4. 층적운(Stratocumulus)
4.2.7.5. 난층운(Nimbostratus)
4.2.7.6. 고층운(Altostratus)
4.2.7.7. 고적운(Altocumulus)
4.2.7.8. 권적운(Cirrocumulus)
4.2.7.9. 권운(Cirrus)
4.2.7.10. 권층운(Cirrostratus)
4.2.7.11. 그 외, 렌즈구름(Lenticular cloud)과 두루마리구름(Rotor cloud)

4.2.8. 강수
4.2.8.1. 강수 형성을 위한 필요 성분
4.2.8.2. 강수의 성장(발달) 과정
4.2.8.3. 강수의 형태

4.2.9. 시정에 영향을 미치는 요인
4.2.9.1. 안개(Fog)
4.2.9.2. 박무(Mist)
4.2.9.3. 연무(Haze)
4.2.9.4. 연기(Smoke)
4.2.9.5. 강수(Precipitation)
4.2.9.6. 먼지폭풍(Dust storm), 모래폭풍(Sand storm)
4.2.9.7. 화산재(Volcanic ash)

4.2.10. 난기류
4.2.10.1. 대류성 난기류(Convective turbulence)
4.2.10.2. 기계적 난기류(Mechanical turbulence)
4.2.10.3. 산악파(Mountain wave)
4.2.10.4. 윈드시어 난기류(Windshear turbulence)
4.2.10.5. 항공기에 의한 난기류(Wake turbulence, Wing tip vortices)

4.2.11. 착빙
4.2.11.1. 과냉각수(Supercooled water droplet)
4.2.11.2. 구조 착빙(Structural icing)의 종류
4.2.11.3. 착빙과 양력계수
4.2.11.4. 전선에서 착빙이 생기는 조건
4.2.11.5. 산악에서 착빙이 생기는 조건

4.2.12. 뇌우
4.2.12.1. 뇌우의 형성조건
4.2.12.2. 뇌우의 일생(발달-성숙-소멸)
4.2.12.3. 뇌우의 종류와 이동
4.2.12.4. 뇌우의 위험 요소 7가지

4.2.13. 열대성 저기압

4.3. 항공 기상정보
4.3.1. METAR
4.3.2. TAF
4.3.3. Winds aloft
4.3.4. AIRMET
4.3.5. SIGMET

강남규 ㆍ 대한민국 육군 대위 제대
ㆍ 미국 오클라호마 스파르탄 항공대학에서 Flight 전공

미국, 인도네시아, 터키, 한국, 싱가포르 등 국내외 항공사에서 BAE146 부기장, B737 기장으로 근무하였고, 현재는 Business Jet 기장으로 재직 중이다. 대한민국 최초의 고정익 MEDEVAC 파일럿으로 다수의 중증 응급환자 이송 경험을 보유하고 있다. 코로나19를 겪으며 항공 분야에도 온라인 교육이 필요하다는 인식을 같이하여 아퀼라항공과 함께 국내외 학생들이 언제 어디서든 공부할 수 있는 대한민국 최초의 "조종사 온라인 강의"를 제작하였다. 막연하지만 그럼에도 불구하고 오늘도 도전하는 파일럿 지망생들과 온 · 오프라인으로 만나며 다양한 교육자료 개발에 힘쓰고 있다.

온라인 강의 사이트 _ www.eduair.co.kr