CO₂ 배출량 감축을 위한 오퍼레이션의 3대 시책

2022/11/04

운항에 따른 CO₂의 배출량을 감축하기 위해 ANA가 오랜 기간 실시하고 있는 3대 시책에 대해 소개합니다.

제1 시책 ‘Normal Climb’

비행기 날개에는 날개 면적을 변화시키기 위해 오르락내리락하는 플랩(별명: 고양력 장치)이 있으며 이륙 시에는 그 플랩을 내림으로써 날개 면적을 넓혀 양력으로 저속도에서도 상승할 수 있게 됩니다. 플랩을 내린 상태에서도 상승할 수 있습니다만, 날개 면적을 넓게 한 상태에서 비행하는 동안에는 공기 저항도 강해져 속도를 올리기 어려워집니다. 또한 플랩을 내리고 있는 시간이 길면 연료 효율은 나빠집니다. 이륙 후 신속히(고도 300m 전후) 플랩을 올려(원상태로 되돌려) 공기 저항을 줄이고 보다 빨리 비행기가 효율적으로 나는 순항 고도(1만 미터 전후)에 도달함으로써 연료 절감, 또한 CO₂ 배출량 감축으로 연결하는 시책을 ‘Normal Climb’이라 부릅니다.

Normal Climb의 상승 방법을 플랩에 초점을 맞춘 3장의 이미지로 나타내고 있습니다. 첫 번째는 이륙 전 지상 주행 중의 이미지로 플랩 장소가 표시되어 있습니다. 두 번째는 이륙 직후 상승 중에 플랩이 내려가 있는 이미지로 플랩을 내려 날개 면적을 넓힘으로써 위로 뜨는 힘(양력)을 발생시켜 저속도에서도 상승을 가능하게 한다는 것을 나타내고 있습니다. 세 번째는 상승 중 빠른 단계에 플랩이 원상태로 되돌아간 이미지로 상승 후에는 신속히 플랩을 올려 원상태로 되돌림으로써 공기 저항을 줄이고 소비 연료를 감축할 수 있다는 것이 기재되어 있습니다.
Normal Climb의 이미지 해설

반대로 이륙 후에 플랩을 내린 상태에서 어느 고도(보통 900m 전후)까지 상승하는 ‘Steepest Climb’이라는 방법도 있습니다. 공항에 따라서는 소음 경감을 위해 이륙 후의 고도나 속도를 지정하는 곳도 있으며 그러한 공항에서는 플랩을 고도 900m 전후까지 계속 내리는 Steepest Climb으로 상승을 실시하고 있습니다. 이 방법은 소음 경감에 효과는 있지만, Normal Climb에 비해 공기 저항을 받는 시간이 길어지기 때문에 결과적으로 순항 고도까지 상승하는 데 더욱 많은 연료를 소비하게 됩니다. 순항 고도인 1만 미터 전후까지 상승하려면 신속히 플랩을 올려 원상태로 되돌리는 것이 연료 효율이 좋습니다.

Normal Climb과 Steepest Climb을 그림으로 비교하고 있습니다. 왼쪽 절반은 Normal Climb의 그림으로 3개의 화살표로 이륙에서 순항 고도 10,000m까지의 비행기 상승 루트가 그려져 있습니다. 고도 300m 위치에 비행기 그림이 있으며 300m에서 10,000m까지 가속한다는 것을 나타냅니다. Normal Climb은 고도 300m 전후에서 플랩을 원상태로 되돌려 공기 저항을 억제하면서 고도 10,000m까지 가속한다는 것이 기재되어 있습니다. 되도록 빨리 플랩을 올려 원상태로 되돌리면 보다 빨리 순항 고도에 도달할 수 있기 때문에 연료 절감과 CO₂ 배출량 감축으로 이어집니다. 오른쪽 절반의 그림은 Steepest Climb의 그림으로 왼쪽 그림과 마찬가지로 3개의 화살표로 이륙에서 순항 고도 10,000m까지의 상승 루트가 그려져 있습니다. 고도 900m 지점에 비행기 그림이 있으며, 900m에서 10,000m까지 가속함을 나타냅니다. 소음 경감을 위해 이륙 후 고도나 속도를 지정하는 공항에서는 고도 900m 전후까지 플랩을 내려 날개 면적을 넓히고 상승하며 가속할 수 있는 것은 고도 900m 이후이기 때문에 Normal Climb보다는 늦게 순항 고도에 도달한다는 것이 기재되어 있습니다.
Normal Climb과 Steepest Climb의 비교

고도나 속도 등을 지정하지 않는 공항에서는 ANA에서는 되도록 CO₂ 배출량 감축에 공헌할 수 있도록 Normal Climb 상승 방법을 채택하고 있습니다. Normal Climb 실시에 따라 실시하지 않는 경우에 비해 연간 약 2,983톤(2021년 실적)이나 CO₂ 배출량 감축에 공헌하고 있습니다. 약 2,983톤은 ANA의 B777-300ER 비행기 약 8.5개분의 무게에 상당합니다.

제2 시책 ‘Reverse Idle’

착륙한 비행기는 리버서(역분사 장치)나 브레이크를 사용하여 감속합니다. 엔진에 장착된 리버서를 사용하면 일시적으로 엔진의 파워를 높여 고속으로 착륙한 비행기를 보다 빨리 감속시키는 것을 가능하게 합니다.

비행기 이미지와 엔진을 확대한 이미지입니다. 엔진을 확대한 이미지에는 리버서의 구조에 대해 기재되어 있습니다. 리버서는 착륙 시에 엔진의 후방 부분이 뒤로 슬라이드되어 전방 부분과의 사이에 생긴 홈에서 공기가 앞으로 흐름으로써 감속시키는 구조입니다.
리버서의 구조

그 한편으로 리버서를 사용하면 많은 연료를 소비합니다. 착륙하는 활주로가 충분히 길고 안전상에 문제가 없는 경우에는 리버서를 사용할 때의 엔진 파워를 조정하여 줄임으로써 연료 소비량을 억제하여 CO₂ 배출량 감축으로 연결하고, 또한 소음을 억제하는 효과도 있습니다. 이 시책은 리버서 사용을 아이들 레벨로 억제하기 때문에 ‘Reverse Idle’이라 부릅니다. 리버서를 사용하지 않으면 결과적으로 타이어 브레이크에 부담이 걸립니다만, ANA에서 사용하고 있는 브레이크의 내구성은 브레이크의 강약이 아닌 브레이크의 사용 횟수에 좌우되기 때문에 Reverse Idle을 실시해도 브레이크의 내구성에는 영향이 적은 것으로 알려져 있습니다. 
이 Reverse Idle을 실시함에 따라 실시하지 않는 경우에 비해 연간 약 10,608톤(2021년 실적)이나 CO₂ 배출량 감축으로 이어집니다. 약 10,608톤은 ANA의 B777-300ER 비행기 약 30.5개분의 무게에 상당합니다.

제3 시책 ‘One Engine Taxi In’

비행기에는 우측과 좌측 총 2개의 엔진이 장착되어 있습니다만, 착륙 후에는 1개의 엔진으로도 충분히 지상 주행이 가능합니다. 착륙 후 한쪽 엔진을 끄고 1개의 엔진 파워를 사용하여 지상 주행하는 것을 ‘One Engine Taxi In’이라 부르며 이 활동을 통해 연료 소비량 감축, 또한 CO₂ 배출량 감축으로 이어집니다.

비행기 엔진

언제든지 착륙 후에 엔진을 1개 꺼도 된다는 것은 아니며, 강설 등으로 지면이 미끄러지기 쉬울 때나 바람이 강할 때는 엔진을 1개 끄면 비행기의 좌우 균형에 영향을 끼쳐 차가 슬립할 때와 동일한 현상이 일어나기 쉬어집니다. 또한 B787형기에서는 착륙 후 엔진의 냉각 시간을 필수적으로 5분 취득하도록 규정되어 있는 등 기종마다의 규칙도 존재합니다. 그렇기 때문에 파일럿이 날씨나 비행기의 주변 환경을 확인하고 1개의 엔진으로도 문제가 없다고 판단했을 때 One Engine Taxi In을 실시하고 있습니다. 특히 1개의 엔진으로도 Taxi에는 충분한 파워가 있는 B767형기에서 적극적으로 실시되는 경향이 보입니다. 이 One Engine Taxi In의 시책으로 CO₂ 배출량을 연간 약 1,909톤(2021년 실적)이나 감축하고 있습니다. 약 1,909톤은 ANA의 B777-300ER 비행기 약 5.5개분의 무게에 상당합니다.

Efficient Flight Program

이들 3대 시책에서는 실적 데이터를 취득하여 실시율과 CO₂ 배출 감축량 등의 결과를 매월 운항 승무원에게 피드백하고 있습니다. 그뿐만 아니라 예를 들어 One Engine Taxi In의 실시 판단에 도움이 되도록 각 공항의 유도로의 경사를 그림으로 표시한 자료를 작성하여 운항 승무원에게 제공하는 등 시책 실시에 유용한 정보도 제공하고 있습니다. 이러한 것들을 수행하고 있는 것이 Efficient Flight Program 사무국입니다. Efficient Flight Program은 ANA의 운항 승무원이 할 수 있는 운항 연료 절감과 CO₂ 배출량 감축을 위한 시책을 사내에서 촉구하는 활동으로 이번에 소개한 3대 시책도 그중 하나입니다. 먼저 안전을 제일로 생각하고, 그다음에 플러스알파로 환경을 배려하면서 할 수 있는 것이 무엇인가를 생각하며 Efficient Flight Program 활동을 추진하고 있습니다.

Efficient Flight Program 사무국 담당자에게 인터뷰

Efficient Flight Program 사무국, 운항 승무원인 니시카와 캡틴에게 이야기를 물어봤습니다.

운항 승무원 니시카와 캡틴

평상시에 어떤 일을 하십니까?

B777에 승무하고 있어서 평상시에는 비행하고 있습니다. 주로 미국 노선과 유럽 노선을 비행합니다. 또한 국내선과 화물편의 중국 노선도 담당하고 있습니다. 일반 운항과는 별도로 소속 부서의 업무로 Efficient Flight Program이나 승무원의 안내 방송, 장래 승무원의 업무 방식 등에 대한 시책을 직원들과 함께 추진하고 있습니다.

왜 ‘Normal Climb’, ‘Reverse Idle’, ‘One Engine Taxi In’ 3가지가 3대 시책입니까?

그것은 연료 감축, CO₂ 배출량 감축 효과가 크기 때문입니다. 그 밖의 시책도 실시합니다만, 이 3가지 시책이 축이 되어 있는 것은 확실합니다. 회사가 주도하고 실시하는 다른 연료 절감책에 비해 이 3가지 시책은 승무원의 의식이나 발상, 부단한 노력이 실시율에 크게 반영됩니다. 그래서 개개인의 의식을 바꾸고, 나아가 운항 부문 전체의 의식을 바꿈으로써 실시율 상승=CO₂ 배출량 감축으로 이어 나가고자 합니다.

향후의 전망에 대해

작년도부터 Fuel Dashboard(연료 감축 가시화 툴)를 도입하여 더욱 상세한 데이터를 추출할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 A 공항의 〇〇 활주로에서 이륙하는 경우, Normal Climb의 실시율이 낮다는 등도 쉽게 알 수 있게 되었습니다. 이것을 이용하지 않을 수 없으며, 향후에 시책을 시행하거나 시행하지 않을 때의 진정한 원인을 추구할 수 있을 것이라 기대하고 있습니다. 물론 3대 시책뿐만 아니라 분석 툴을 사용하여 다양한 데이터 해석으로부터 새로운 다른 활동으로 이어 나가는 방안도 검토 중입니다.
항공 업계가 코로나 재앙으로 힘든 가운데 파일럿들도 위기감을 느꼈을 것입니다. 코로나 재앙의 감편 중에 Efficient Flight Program 시책의 실시율은 크게 향상했습니다. 향후 감편된 항공편이 회복되었을 때에도 양성된 친환경 분위기가 끊기지 않도록 Efficient Flight Program 위원회에서 정보를 발신해 나가고자 합니다.

목표 7. 에너지의 친환경적 생산과 소비
목표 12. 지속가능한 생산과 소비
목표 13. 기후변화와 대응