항공장애등

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1. 개요

항공장애등은 항공기의 안전 운항을 위해 고층 구조물에 설치되는 조명 시설이다. 밝기, 색상, 점등 방식에 따라 다양한 종류가 있으며, 국제적으로는 적색 램프, 백색 제논 플래시 램프, 백색 스트로브 등이 사용된다. 대한민국에서는 항공법에 따라 저광도, 중광도, 고광도 항공장애등으로 분류되며, LED 조명의 사용이 증가하는 추세이다. 항공장애등은 빛 공해와 조류 충돌(타워킬)과 같은 환경적 영향을 미칠 수 있으며, 이를 줄이기 위한 기술 및 정책적 방안이 모색되고 있다.

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항공장애등
개요
종류	항공 보안 시설
목적	항공기의 안전 운항 확보
설치 대상	지상 고정물, 이동 물체
식별 방법	색상, 광도, 형상, 점멸 패턴
법적 근거 (대한민국)
법률	항공안전법 제84조
시행규칙	항공안전법 시행규칙 제225조부터 제234조
항공 장애 표시등
정의	항공기의 항행 안전을 위해 지상에 설치된 시설물 중 일정 높이 이상의 물체에 설치하는 등화
종류	저광도 항공 장애등 중광도 항공 장애등 고광도 항공 장애등
색상	적색 (일반), 백색 (고광도)
설치 기준	항공안전법 시행규칙에서 상세 규정
항공 장애 주간 표지
정의	주간에 항공 장애물을 식별하기 위한 표지
종류	색상 표지 형상 표지
색상	적색, 백색, 오렌지색 등
설치 기준	항공안전법 시행규칙에서 상세 규정
기타 항공 장애물 표시
예시	고압 송전선 굴뚝 풍력 발전기 건설 기계
추가 고려 사항	야간 조명, 레이더 반사체 등

2. 항공장애등의 종류

항공장애등은 항공기의 안전 운항을 위해 높은 구조물에 설치하는 등화 시설이다. 이 등들은 밝기(광도), 색상, 점등 방식 등에 따라 여러 종류로 나뉜다.

일반적으로 항공장애등은 크게 적색 등과 백색 등으로 구분할 수 있다.

적색 등: 지속적으로 켜져 있거나(부동등) 일정한 주기로 천천히 깜빡이는(점멸등) 방식이다. 주로 야간에 항공기가 구조물을 식별할 수 있도록 돕는다.
백색 등: 밝은 빛을 짧게 터뜨리는 섬광등(스트로브) 방식이 많으며, 주로 주간에 사용되지만 특정 환경이나 규정에 따라 야간에도 사용될 수 있다.

또한, 빛의 강도에 따라 저광도, 중광도, 고광도 항공장애등으로 분류된다. 구조물의 높이나 주변 환경에 따라 적합한 광도의 등을 설치하게 된다. 예를 들어, 매우 높은 구조물에는 멀리서도 잘 보이는 고광도 등을 사용한다. 대한민국의 항공안전법 시행규칙에서도 이러한 분류 기준을 따르고 있으며, 고광도 적색 장애등은 규정상 존재하지 않는다.

과거에는 주로 백열전구를 광원으로 사용했지만, 최근에는 수명이 길고 에너지 효율이 높은 LED를 사용한 항공장애등이 점차 보편화되고 있다. 백색 섬광등의 경우 제논 플래시 램프가 사용되기도 했으나, LED 기술의 발달로 점차 대체되는 추세이다.

설치되는 국가나 지역의 규정, 그리고 구조물이 위치한 환경(도시 지역, 시골 지역 등)에 따라 사용되는 항공장애등의 종류와 조합 방식이 달라질 수 있다. 예를 들어, 도시 지역에서는 야간 빛 공해를 줄이기 위해 적색 등을 선호하는 경향이 있으며, 주간과 야간에 다른 종류의 등을 사용하는 듀얼(Dual) 시스템을 적용하기도 한다.

2. 1. 램프 종류 (국제)

국제적으로 사용되는 항공장애등은 크게 두 가지 형태로 나뉜다. 하나는 지속적으로 켜져 있거나 몇 초 주기로 천천히 점멸하는 적색 램프이고, 다른 하나는 밝은 섬광을 주기적으로 터뜨리는 백색 제논 플래시 램프 (스트로브)이다. 최근에는 기술 발달로 인해 LED 램프가 기존의 램프들을 점차 대체하는 추세이다.

국가별로 항공장애등 규정에는 차이가 있다. 예를 들어, 영국에서는 새로운 규정을 통해 야간에는 적색 램프만 사용하도록 권장하며, 제논 플래시의 사용은 점차 줄여나가고 있다. 반면, 미국과 캐나다에서는 지속적으로 켜지는 적색 장애물 등, 적색 비콘/스트로브, 그리고 고강도 및 중강도 백색 스트로브 등 다양한 종류의 조명을 사용한다.

전통적으로 적색 램프에는 백열전구가 사용되었으나, 수명이 짧다는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 특수하게 설계하거나 정상 전력보다 낮게 작동시키는 방법을 사용했다. 최근에는 고출력 적색 LED가 개발되어 백열전구를 대체하고 있다. 마찬가지로, 백색 스트로브 등에서도 기존의 제논 플래시 램프 대신 LED 기술을 기반으로 한 중강도 백색 스트로브가 개발되어 사용되고 있다. 제논 플래시는 시각적으로 매우 강렬하지만 램프 교체가 잦아 유지보수에 어려움이 있었다. LED 램프는 백열전구나 제논 플래시보다 수명이 훨씬 길고 에너지 효율이 높아 유지보수 비용을 절감하고 신뢰성을 높이는 장점이 있다.

구조물에는 주간과 야간에 다른 종류의 등을 사용하는 경우가 많다. 예를 들어 주간에는 백색 스트로브를 사용하고 야간에는 적색 등을 사용하는 식이다. 특히 도시 지역에서는 야간에 적색 등을 선호하는 경향이 있는데, 이는 조종사가 상공에서 구조물을 쉽게 식별할 수 있도록 돕고, 깜빡이는 백색 스트로브가 유발할 수 있는 빛 공해 문제를 줄이기 위함이다. 또한 야간에 도시의 배경 조명과 백색 스트로브가 혼동될 위험도 적다. 반면, 시골 지역에서는 배경 조명이 적어 백색 스트로브가 더 효과적일 수 있으며, 구조물에 별도의 페인트칠(주간 장애 표지)을 하지 않아도 되므로 유지보수 측면에서 선호되기도 한다.

백색 스트로브는 빛의 강도에 따라 중강도와 고강도로 나뉘며, 주로 구조물의 높이에 따라 선택된다. 매우 높은 구조물에는 고강도 백색 스트로브가 사용되어 주야간 최고의 가시성을 제공한다. 주간에는 백색 스트로브, 야간에는 적색 등을 사용하는 듀얼(Dual) 조명 시스템도 있는데, 이는 특히 도시 지역에서 구조물 페인팅 의무를 면제받을 수 있어 선호된다.

고압 송전선에 설치되는 백색 스트로브는 일반 구조물과 달리 분당 60회 점멸하며, 동시에 깜박이지 않고 중간-상단-하단 순서로 순차적으로 점멸하도록 설정된다. 이는 조종사에게 전선이 등 근처에 있다는 명확한 경고 신호를 제공하기 위함이다.^[2]

2. 1. 1. 적색 램프

적색 항공장애등은 지속적으로 켜져 있거나 몇 초 간격으로 천천히 점멸하는 방식으로 작동한다.^[5] 전통적으로는 백열전구를 광원으로 사용했는데, 이는 수명을 늘리기 위해 견고하게 설계되고 정상 전력보다 낮게 작동시키는 경우가 많았다. 최근에는 수명이 길고 에너지 효율이 높은 고출력 적색 LED 어레이로 대체되는 추세이다. LED 기반 램프는 백열전구보다 수명이 훨씬 길어 유지보수 비용을 절감하고 신뢰성을 높이는 장점이 있다.

적색 등은 주로 도시 지역에서 야간에 사용되며, 항공기 조종사가 상공에서 구조물을 쉽게 식별할 수 있도록 돕는다. 영국에서는 새로운 규정에 따라 야간에만 적색 램프를 사용하도록 하고 있다. 미국과 캐나다에서도 야간에는 적색 등을 사용하는 구조물을 흔히 볼 수 있으며, 특히 인구 밀집 지역에서는 빛 공해 문제나 배경 조명과의 혼동 가능성 때문에 깜빡이는 백색 스트로브 대신 적색 등을 선호하는 경향이 있다. 시골 지역에서도 야간에 적색 비콘이나 스트로브를 사용할 수 있다. 미국과 캐나다에서는 기존의 적색 백열 비콘을 점차 적색 스트로브나 적색 LED로 교체하고 있다.

대한민국 항공법 시행규칙 제127조에 따르면 항공장애등은 광도에 따라 저광도, 중광도, 고광도로 분류되는데, 고광도 적색 장애등은 규정상 존재하지 않는다.^[5] 광원으로는 백열전구가 여전히 사용되지만, 대부분의 제조사들은 LED를 사용한 제품을 함께 제공하고 있다.

=== 저광도 적색 장애등 ===

높이 60m 이상의 건축물에 설치되며, 점멸하지 않고 지속적으로 켜져 있는다.^[5] 밝기는 10cd, 32cd, 100cd 등이 있다. 건설 현장의 타워크레인에 설치된 것이 대표적인 예이다.

높이 60m 이상 150m 미만의 고층 빌딩의 경우, 옥상 네 모서리에 100cd 밝기의 저광도 장애등을 설치한다.
높이 150m 이상의 초고층 빌딩의 경우, 옥상 네 모서리 중 두 곳(나머지 두 곳에는 중광도 적색 장애등 설치)과 그 아래로 52.5m 간격마다 추가로 설치한다. 단, 지상으로부터 높이 97.5m 미만인 위치에는 설치하지 않는다.
높이 60m 이상의 철탑이나 굴뚝에 주간 장애 표지(페인트 도색 등)를 설치하는 경우, 야간 식별을 위해 적색 항공 장애등 설치가 필요하다. 주간 장애 표지 대신 백색 항공 장애등을 설치할 수도 있다.

=== 중광도 적색 장애등 ===

일반적으로 1600cd의 밝기를 가지며 점멸하는 것이 특징이다. 전구식의 경우 저광도 항공장애등을 세로로 두 개 겹쳐 놓은 형태를 띠기도 한다.

높이 90m 이상의 굴뚝이나 철탑 최상부에 의무적으로 설치해야 한다.
구조물 높이가 210m 이상일 경우, 최상부 외에 그로부터 105m 아래 지점에도 추가로 설치해야 한다.
높이 150m 이상의 초고층 빌딩에서는 최상부 네 모서리 중 서로 마주 보는 두 곳에 설치해야 하며, 나머지 두 곳에는 100cd의 저광도 적색 항공장애등을 설치한다.

=== 듀얼 시스템 ===

일부 구조물에는 주간에는 백색 스트로브를 사용하고 야간에는 적색 등을 사용하는 '듀얼' 조명 시스템이 설치되기도 한다. 이 시스템은 특히 도시 지역에서 구조물의 주간 표지(페인팅 등) 요구 사항을 면제받을 수 있어 선호된다. 또한, 주 조명인 적색 등이 고장 날 경우 야간에 백색 스트로브(야간 강도 기준)가 백업으로 작동하는 장점이 있다.

2. 1. 2. 백색 제논 플래시 램프

백색 제논 플래시 램프는 밝은 백색 섬광을 주기적으로 방출하는 방식의 항공장애등이다. 시각적으로 매우 눈에 잘 띄는 장점이 있지만, 램프의 수명이 짧아 자주 교체해야 하므로 유지보수 비용이 높다는 단점이 있다. 이러한 이유로 점차 사용이 줄어드는 추세이다.

영국에서는 새로운 규정에 따라 야간에는 적색 램프만 사용하도록 하고 있으며, 제논 플래시는 단계적으로 폐지되고 있다. 반면 미국과 캐나다에서는 여전히 고강도 및 중강도 백색 스트로브 형태로 사용되고 있다.

최근에는 LED 기술이 발전하면서 제논 플래시를 대체할 수 있는 LED 기반의 중강도 백색 스트로브가 개발되었다. LED 램프는 제논 플래시보다 수명이 훨씬 길어 유지보수 비용을 절감하고 신뢰성을 높일 수 있다. 그럼에도 불구하고 제논 플래시 특유의 강렬한 시각적 효과 때문에 일부 환경에서는 여전히 선호되기도 한다.

일반적으로 주간에는 백색 제논 플래시나 백색 스트로브를 사용하고, 야간에는 적색 등을 사용하는 경우가 많다. 특히 도심 지역에서는 야간에 적색 등을 주로 사용하는데, 이는 조종사가 위에서 쉽게 식별할 수 있기 때문이다. 백색 스트로브는 야간에 도시의 배경 조명과 혼동될 수 있어 조종사의 식별을 어렵게 만들 수 있으며, 인근 주민들에게 빛 공해를 유발할 수 있어 인구 밀집 지역에서는 사용이 권장되지 않는다. 반면, 시골 지역에서는 배경 조명이 적어 백색 스트로브가 더 효과적일 수 있으며, 구조물에 별도의 페인트칠이 필요 없어 유지보수 측면에서 선호되기도 한다.

백색 스트로브 등은 강도에 따라 중강도와 고강도로 나뉜다.

중강도 백색 스트로브: 일반적으로 약 60.96m에서 약 152.40m 사이 높이의 구조물에 사용된다. 만약 약 152.40m를 초과하는 구조물에 중강도 스트로브를 사용할 경우, 해당 구조물은 반드시 눈에 띄도록 페인트칠을 해야 한다. 일반적인 중강도 백색 스트로브는 분당 40회 점멸하며, 주간/황혼 시간대에는 20,000 칸델라, 야간에는 2,000 칸델라의 밝기를 가진다.

고강도 백색 스트로브: 약 213.36m 이상의 매우 높은 구조물에 사용된다. 주간과 야간 모두에서 가장 뛰어난 가시성을 제공하며, 고강도 스트로브를 사용하면 구조물에 페인트칠을 할 필요가 없어 유지보수 비용을 절감할 수 있다. 다만, 단일 램프로는 360도 전 방향을 밝힐 수 없으므로, 각 높이 레벨마다 최소 3개 이상의 스트로브를 설치해야 한다. 구조물 상단에 약 12.19m보다 큰 안테나가 있는 경우, 중강도 백색 스트로브를 안테나 위에 설치해야 한다. 일반적인 고강도 백색 스트로브는 분당 40회 점멸하며, 주간에는 270,000 칸델라, 황혼에는 20,000 칸델라, 야간에는 2,000 칸델라의 밝기를 가진다.^[1]

듀얼 조명 시스템은 주간에는 백색 스트로브를, 야간에는 적색 등을 사용하는 방식이다. 이 시스템은 특히 도시 지역에서 구조물의 페인트칠 의무를 면제받을 수 있어 선호된다. 또한, 야간에 주 조명인 적색 등이 고장 날 경우, 백색 스트로브가 야간 밝기 모드로 작동하여 백업 조명 역할을 하는 장점이 있다. 미국과 캐나다에서는 기존의 적색 백열 비콘을 적색 스트로브나 적색 LED로 점차 교체하고 있다.

고압 송전선의 경우, 백색 스트로브는 분당 60회 점멸하도록 설치된다. 일반적인 구조물의 스트로브와 달리, 송전선의 스트로브는 동시에 깜박이지 않도록 설정된다. 미국 연방항공청(FAA) 규정에 따르면 중간-상단-하단 순서로 순차적으로 점멸하여, 조종사에게 "전선이 등 근처에 있다는 고유한 경고 신호"를 제공한다.^[2]

2. 1. 3. LED 램프

전통적으로 항공장애등의 광원으로는 백열전구가 주로 사용되었다. 하지만 백열전구는 수명이 짧다는 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 특수하게 설계하거나 정상 작동 전력보다 낮게 작동시키는 방식을 사용하기도 했다.

최근에는 기술의 발달로 고출력 LED가 개발되면서 항공장애등의 주요 광원으로 자리 잡고 있다. 처음에는 적색 LED가 개발되어 기존의 적색 백열 램프를 대체하기 시작했다. LED 램프는 백열전구에 비해 수명이 훨씬 길고 전력 소모가 적어 유지보수 비용을 크게 줄일 수 있으며, 신뢰성도 높다는 장점을 가지고 있다.

이후 LED 기술이 더욱 발전하면서, 기존의 제논 플래시 램프를 대체할 수 있는 중강도 백색 LED 스트로브도 개발되었다. 제논 플래시는 시각적으로 강렬한 빛을 내지만 자주 교체해야 하는 번거로움이 있어 선호도가 낮아지는 추세이며, LED 기반의 스트로브가 이를 대체하고 있다.

한국에서도 대부분의 항공 장애등 제조사들이 이러한 장점을 가진 LED 항공장애등을 주요 제품으로 생산 및 판매하고 있다.

2. 2. 대한민국 항공장애등의 종류

대한민국에서는 항공안전법 제51조에 따라 지표 또는 수면으로부터 60m 이상의 높이를 가진 건조물 등에는 항공장애등을 의무적으로 설치해야 한다.

항공장애등은 항공안전법 시행규칙 제127조에 따라 다음과 같이 분류된다.

저광도 항공장애등
중광도 항공장애등
고광도 항공장애등

고광도 항공장애등 중 적색 등은 존재하지 않는다.

광원으로는 과거 백열전구가 주로 사용되었으나, 최근에는 수명이 길고 소비 전력이 적은 LED를 사용한 항공장애등이 점차 확대되는 추세이다.

또한, 골조 구조의 건조물이나 가늘고 긴 굴뚝 등 특정 구조물에는 '''주간 장애 표지'''(적색과 백색으로 도색)의 설치가 의무화되는 경우도 있다. 초고층 건축물이 밀집된 지역에서는 높이가 60m 이상이더라도 일부 건물에 대해 항공장애등 설치 의무가 면제될 수 있다.

2. 2. 1. 저광도 항공장애등

높이 60m 이상의 건축물에 설치된다. 점멸은 하지 않는다.^[5] 밝기는 10 cd, 32 cd, 100 cd 등이 있다. 건설용 크레인에 설치되는 항공장애등이 이 종류에 해당한다.

높이 60m 이상 150m 미만의 고층 빌딩은 옥상 네 구석에 100 cd 밝기의 저광도 장애등을 설치해야 한다.
높이 150m 이상의 초고층 빌딩은 옥상 네 구석 중 두 곳에 저광도 장애등을 설치하고 (나머지 두 곳에는 중광도 적색 장애등 설치), 그 아래로 52.5m 간격마다 추가로 설치한다. 단, 지상 높이 97.5m 미만인 위치에는 설치하지 않는다.

2. 2. 2. 중광도 항공장애등

전구식은 저광도 항공장애등을 세로로 두 개 겹쳐 놓은 형태를 하고 있다. 밝기는 대부분 1600cd이며 점멸한다. 90m 이상의 굴뚝, 철탑의 최상부에 설치가 의무화되어 있으며, 높이가 210m 이상이 되면 최상부와 최상부에서 105m 아래 위치에 중광도 항공장애등을 설치한다.

150m 이상의 초고층 빌딩에 대해서는 최상부의 네 모서리 중 두 곳에 서로 마주 보게 설치하는 것이 의무화되어 있다. 나머지 두 곳에는 100cd의 저광도 적색 항공장애등을 설치한다.

2. 2. 3. 고광도 항공장애등

카메라의 플래시처럼 섬광을 발하는 백색 항공장애등이다. 150m 이상의 굴뚝이나 철탑에는 고광도 백색 항공장애등의 설치가 의무화되어 있다. 초고층 빌딩에는 백색 항공장애등(고광도 포함)은 설치하지 않는다.

3. 항공장애등 설치 기준 및 사례

항공장애등은 항공기의 안전한 운항을 돕기 위해 높은 구조물에 설치하는 중요한 안전 시설이다. 주로 방송탑, 송전탑, 굴뚝, 고층 건물, 크레인, 풍력 발전기 등 높이가 상당한 구조물이나 공항 주변의 장애가 될 수 있는 시설물에 설치된다.^[1]^[2]

국제적인 설치 및 성능 기준은 국제 민간 항공 기구(ICAO)에서 마련하며, 대부분의 국가가 이 기준을 따르고 있다. 등화는 크게 지속적으로 켜져 있거나 천천히 점멸하는 적색등과 강한 빛을 주기적으로 발산하는 백색 섬광등(스트로브)으로 나뉜다. 과거에는 백열전구나 제논 플래시 램프가 주로 사용되었으나, 최근에는 수명이 길고 에너지 효율이 높은 LED 방식의 등화가 점차 확대되는 추세이다.

미국이나 캐나다 등에서는 구조물의 높이, 위치, 주변 환경 등을 고려하여 다양한 종류와 강도의 등화를 조합하여 사용한다. 예를 들어, 주간에는 시인성이 높은 백색 섬광등을 사용하고 야간에는 주변 지역의 빛 공해를 줄이기 위해 적색등을 사용하는 '듀얼' 시스템을 적용하기도 한다.

대한민국에서도 관련 법규(항공안전법)에 따라 일정 높이 이상의 구조물에는 항공장애등 설치가 의무화되어 있으며^[5], 구조물의 종류에 따라 주간 식별을 위한 '''주간 장애 표지'''(적색과 백색 도색) 설치가 요구되기도 한다. 구체적인 설치 기준과 다양한 설치 사례는 하위 섹션에서 더 자세히 다룬다.

3. 1. 설치 기준

대한민국에서는 항공안전법 제51조에 따라 지표 또는 수면으로부터 60m 이상의 높이를 가진 건조물 등에는 항공장애등을 의무적으로 설치해야 한다.

또한, 골조 구조로 된 건조물이나 가늘고 긴 굴뚝과 같은 특정 구조물에는 주간에 항공기의 식별을 돕기 위해 적색과 백색으로 도색하는 '''주간 장애 표지'''의 설치가 의무화되는 경우도 있다.

다만, 초고층 빌딩이 밀집한 지역에서는 특정 조건 하에 60m 이상 높이의 구조물이라도 일부 건물에 대해 항공장애등 설치 의무가 면제될 수 있는 예외 규정이 존재한다.

3. 2. 설치 사례

항공기의 안전 운항을 위해 특정 높이 이상의 구조물에는 항공장애등 설치가 요구된다. 일반적으로 방송탑, 높은 곳의 급수탑, 송전탑, 굴뚝, 고층 건물, 크레인, 풍력 발전기 등 다양한 고층 구조물에 부착된다.^[1]^[2] 공항 근처에 위치한 비교적 낮은 구조물에도 설치가 필요할 수 있으며, 미국 그린베이의 Lambeau Field 남쪽 전광판처럼 공항 주변에서 가장 높은 구조물인 경우에도 해당된다.

대한민국에서는 항공안전법 제51조에 따라 지표 또는 수면으로부터 60m 이상의 높이를 가진 건조물 등에 항공장애등 설치가 의무화되어 있다. 골조 구조의 건조물이나 가늘고 긴 굴뚝에는 주간 장애 표지(적백색 도장) 설치가 의무화되는 경우도 있다.

일본에서는 도쿄 타워에 처음으로 항공장애등이 설치되었다. 또한, 우시쿠 대불(높이 120m)이나 센다이 대관음(높이 100m)과 같은 거대한 동상이나 석상, 나고야 비행장 인근 고마키 산 정상의 고마키성처럼 60m 미만이지만 특수한 위치에 있는 구조물에 설치된 사례도 존재한다. 홋카이도 아사히카와시의 구 이온 슌코점 건물처럼, 높지 않더라도 아사히카와 주둔지 활주로 인근에 위치하여 항공장애등이 설치된 경우도 있다.

구체적인 설치 기준이나 사용되는 등화의 종류는 구조물의 형태(굴뚝, 철탑, 고층 빌딩 등)나 위치, 높이에 따라 다르다.

3. 2. 1. 굴뚝, 철탑, 골조 구조

공장 등의 굴뚝, 현수교나 사장교의 주탑, 송전선 철탑, 전파탑 (도쿄 타워 등), 대형 풍력 발전기와 같이 높이가 높거나 골조 형태를 가진 구조물에는 항공기의 안전 운항을 위해 항공장애등을 설치한다. 이러한 구조물들은 항공기가 비행 중 장애물로 인식하고 피할 수 있도록 시각적인 신호를 제공해야 하기 때문이다.^[1]^[2]

항공장애등은 일반적으로 특정 높이마다 구조물 주변에 여러 개씩 묶음으로 설치된다. 보통 구조물의 가장 높은 지점에 한 세트를 설치하고, 그 아래로 일정한 간격을 두고 중간 지점들에도 추가로 설치하는 방식이다. 예를 들어, 영국의 벨몬트 송신탑에는 탑 전체 높이에 걸쳐 9개의 적색 등화 묶음이 동일한 간격으로 배치되어 있다.

설치되는 등화의 종류는 구조물의 높이나 위치, 주변 환경 등에 따라 다르며, 크게 적색등과 백색등으로 나눌 수 있다.

적색 항공장애등: 지속적으로 켜져 있거나 일정한 주기로 천천히 깜박이는 방식이다. 주로 야간에 사용된다.
백색 항공장애등: 제논 플래시 램프나 LED를 사용하여 강한 섬광을 주기적으로 발산하는 방식이다. 주간에 구조물을 눈에 띄게 하기 위한 적백색 도장(주간 장애 표지)을 대신하여 설치하거나, 도장과 함께 설치될 수 있다. 백색 항공장애등은 밝기에 따라 다음과 같이 구분되기도 한다.
중광도 백색 항공장애등: 일반적으로 60m 이상의 굴뚝이나 철탑에 주간 장애 표지를 설치하지 않을 경우 의무적으로 설치된다.
고광도 백색 항공장애등: 150m 이상의 매우 높은 굴뚝이나 철탑에는 의무적으로 설치된다.

3. 2. 2. 고층 빌딩

대한민국 항공안전법 제51조에 따라 지표 또는 수면으로부터 60m 이상의 높이를 가진 건조물 등에는 항공장애등 설치가 의무화되어 있다. 고층 빌딩에 설치되는 항공장애등은 높이에 따라 기준이 다르며, 일반적으로 적색 등만 사용된다.

60m 이상 150m 미만 고층 건축물: 옥상 네 모서리에 100cd 밝기의 저광도 적색 항공장애등을 설치한다. 이 등은 계속 켜져 있으며 점멸하지 않는다.^[5]^[6]
150m 이상 초고층 건축물: 옥상 네 모서리 중 마주보는 두 곳에는 중광도 적색 항공장애등을, 나머지 두 곳에는 100cd 저광도 적색 항공장애등을 설치한다. 추가로, 최상부의 중광도 장애등 위치로부터 52.5m 간격으로 중광도 적색 항공장애등을 설치해야 하지만, 지상 97.5m 미만의 높이에는 설치하지 않는다. 중광도 적색 항공장애등은 보통 1600cd 밝기를 가지며 점멸한다.^[7]

건물에는 일반적으로 적색 항공장애등만 설치된다. 다만, 고층 빌딩이 밀집된 지역에서는 60m 이상 높이의 건물이더라도 주변 건물과의 관계를 고려하여 항공장애등 설치가 면제되는 경우도 있다.

3. 2. 3. 기타 구조물

거대한 동상이나 석상 등에도 항공장애등이 설치되는 경우가 있다. 일본의 우시쿠 대불(높이 120m)이나 센다이 대관음(높이 100m) 등이 대표적인 예다.

또한 높이가 60m에 미치지 못하는 건조물이라도 설치되는 경우가 있는데, 나고야 비행장과 가까운 아이치현 고마키시의 고마키 산 정상에 있는 고마키성에 설치된 예도 있다. 홋카이도 아사히카와시에 있었던 이온 슌코점은 3층짜리 건물이지만 육상자위대 아사히카와 주둔지와 인접하고 활주로 끝과 가까워 항공장애등 2개가 설치되어 있었다.

4. 항공장애등 관련 기술 및 특수 사례

일반적으로 항공장애등은 두 가지 형태로 제공된다.

적색 램프: 지속적으로 켜져 있거나 몇 초 주기로 천천히 점멸한다.
백색 제논 플래시 램프: 매우 밝은 빛을 짧게 터뜨린다.

과거 영국에서는 두 가지 형태 모두 사용되었으나, 새로운 규정에 따라 야간에는 적색 램프만 사용하도록 하고 있으며, 백색 제논 플래시는 점차 사용되지 않는 추세이다.

미국과 캐나다에서는 다음과 같은 여러 종류의 조명을 사용한다.

장애물 등 (지속 점등)
적색 비콘/적색 스트로브 (점멸)
고강도 백색 스트로브 등
중강도 백색 스트로브 등

전통적으로 적색 램프는 백열전구를 사용했으나, 수명이 짧다는 단점을 보완하기 위해 견고하게 설계하고 정격 전력보다 낮게 작동시키는 방식을 사용했다. 최근에는 기술 발달로 고출력 적색 LED 배열을 사용하는 방식으로 바뀌고 있다. LED 기반 램프는 백열전구보다 수명이 훨씬 길어 유지보수 비용을 절감하고 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 여러 제조사에서 기존의 제논 플래시 램프를 대체할 수 있는 LED 기반의 중강도 백색 스트로브도 개발했다. 제논 플래시는 시각적으로 강렬하지만 잦은 교체가 필요하여 선호도가 낮아졌고, LED 기술의 발전으로 LED 기반 백색 스트로브가 대안으로 떠오르고 있다.

낮에는 백색 제논 플래시나 백색 스트로브를 사용하고 밤에는 적색 등을 사용하는 구조물을 흔히 볼 수 있다. 적색 등은 주로 도심 지역에서 사용되는데, 조종사가 위에서 쉽게 발견할 수 있기 때문이다. 반면, 백색 스트로브(주야간 점멸, 분당 60회)는 도시 지역에서도 사용할 수 있지만, 야간에 주변 배경 조명과 섞여 조종사가 식별하기 어려울 수 있고, 인근 주민들에게 빛 공해를 유발할 수 있어 인구 밀집 지역에서는 권장되지 않는다. 시골 지역에서는 야간에 적색 비콘/스트로브 사용도 가능하지만, 배경 조명이 없어 식별이 용이하고 구조물 도색 등 유지보수 비용을 줄일 수 있는 백색 스트로브가 선호되기도 한다.

항공장애등은 밝기에 따라 중강도와 고강도로 나뉜다.

중강도 백색 스트로브: 일반적으로 약 60.96m(61m)에서 약 152.40m(152m) 사이 높이의 구조물에 사용된다. 만약 약 152.40m(152m)보다 높은 구조물에 중강도 백색 스트로브를 사용할 경우, 구조물에 반드시 주간 표지(페인트칠 등)를 해야 한다. 일반적인 중강도 백색 스트로브는 분당 40회 점멸하며, 주간/황혼에는 20,000 칸델라, 야간에는 2,000 칸델라의 밝기를 가진다.
고강도 백색 스트로브: 약 213.36m(213m)보다 높은 구조물에 사용되며, 주야간에 가장 높은 가시성을 제공한다. 고강도 스트로브는 360도 전 방향을 비추지 않으므로, 각 높이 레벨마다 최소 3개 이상의 등을 설치해야 한다. 대신 구조물 도색이 필요 없어 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 구조물 꼭대기에 약 12.19m(12m)보다 큰 안테나가 있는 경우, 안테나 꼭대기에 중강도 백색 스트로브를 추가로 설치해야 한다. 일반적인 고강도 백색 스트로브는 분당 40회 점멸하며, 주간에는 270,000 칸델라, 황혼에는 20,000 칸델라, 야간에는 2,000 칸델라의 밝기를 가진다.^[1]

듀얼 조명 시스템은 주간에는 백색 스트로브를, 야간에는 적색 등을 사용하는 방식이다. 이 시스템은 특히 도시 지역에서 구조물 도색 의무를 면제받을 수 있어 선호된다. 또한, 야간에 주 조명인 적색 등이 고장 나면 백색 스트로브가 야간 밝기로 자동 전환되는 백업 기능이 있다는 장점이 있다. 미국과 캐나다에서는 기존의 적색 백열 비콘을 적색 스트로브나 적색 LED로 점차 교체하고 있다.

고압 전선에 설치되는 항공장애등은 특별한 점멸 패턴을 가진다. 백색 스트로브는 분당 60회 점멸하며, 동시에 깜박이지 않고 중간-상단-하단 순서로 순차적으로 점멸하도록 FAA 규정에 명시되어 있다. 이는 조종사에게 전선이 등 근처에 있다는 것을 명확히 알리는 고유한 신호 역할을 한다.^[2]

4. 1. 전력 공급 방식

전력 송전 철탑에 설치되는 항공 장애 등은 송전선 주변의 전기장 또는 송전선을 흐르는 전류에 의해 생성된 자기장으로부터 전력을 공급받을 수 있다.

때때로 가공선 마커와 함께 사용되는 도선 표시등은 가공 전선을 더 잘 보이게 하여 항공기 충돌 위험을 줄인다. 특히 넓게 간격을 둔 철탑 사이의 전선은 저고도 비행 항공기에 위험할 수 있다. 이러한 표시등을 전선에 직접 설치하는 것이 간단하고 비용 효율적인 해결책이지만, 고전압 전선에서 직접 전력을 얻는 것은 기술적으로 어렵다. 이상적인 경고등은 전선 하나에 부착되어 스스로 전력을 공급할 수 있어야 한다.

첫 번째 방식은 도체 주변의 높은 전압 차이(전위 기울기)를 활용한다. 이 방식은 경고등에 필요한 전력을 용량성 결합을 통해 추출하기 위해 충분히 강력한 전기적 연결이 필요하다. 이를 위해서는 보통 몇 미터 길이의 도체를 유리나 세라믹 절연체를 사용해 송전선과 나란히 매달아야 하는데, 필요한 도체의 길이는 전선의 전압에 반비례한다.

로고스키 코일(변류기와 유사) 기반의 자기 구동식 비콘 예시. 일반적으로 최대 440kV의 중고압 전선용으로 설계되었으며, 15A~2000A, 50 Hz 또는 60 Hz의 교류에서 작동 가능하다.

두 번째 방식은 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용한다. 송전선을 흐르는 전류가 만드는 자기 선속을 이용하여 경고등에 필요한 전력을 생산하는 방식이다. 로고스키 코일이나 변류기와 유사한 장치를 사용하여 전류가 만드는 자기장으로부터 에너지를 얻는다. 이 방식은 다양한 전압과 전류 조건(예: 15A에서 2000A까지, 50 Hz 또는 60 Hz 교류)에서 작동할 수 있는 장점이 있다.

4. 2. 비표준 항공장애등

일부 높은 구조물에는 표준적인 항공장애등 대신 특수한 형태의 조명 시설이 설치되거나 운영된 사례가 있다.

도이칠란트젠더 헤르츠베르크/엘스터의 마스트에는 직접 항공장애등을 설치하는 대신, 타워 근처의 작은 마스트에 설치된 스카이빔(skybeamers^eng)으로 조명을 비추었다. 이는 해당 마스트가 접지로부터 절연된 마스트 안테나였기 때문에, 마스트 자체에 램프 전원을 공급하기 위한 오스틴 변압기와 같은 특수 장치 없이 조명을 제공하기 위한 방법이었다.
슈투트가르트 TV 타워는 등대에서 사용하는 것과 유사한 회전식 조명 장치를 꼭대기에 설치하여 운영하고 있다. 이러한 회전식 조명은 유럽에서는 항공 등대(Aeronautical Beacon), 미국에서는 항공로 표지(Airway Beacon)로 불렸다. 이 방식은 항공 기술 초기인 1950년대 말까지 다른 타워나 산 정상에서도 사용되었다.
영국에서 마지막으로 운영되는 항공 등대는 RAF 크랜웰의 RAF 칼리지 메인 홀 위 돔 꼭대기에 위치해 있다.
스페인에서는 12개의 회전식 조명, 즉 항공 등대만이 사용되고 있으며, 모두 군사 비행 기지의 매우 높은 타워 꼭대기에 설치되어 있다.
스위스 베로뮌스터의 블로센베르크투름에도 객실 위에 항공 등대 또는 회전식 램프가 설치되어 있다. 슈투트가르트 TV 타워의 것과는 달리 밝기가 덜하며 해질 무렵에만 작동한다.
미국에서는 몬태나 주의 산 정상에서 항공로 표지가 여전히 사용되고 있다.
프랑스 파리의 에펠탑은 1947년부터 1970년까지 항공 등대를 운영했다. 이후 프랑스 항공 당국이 항공 항해에 더 이상 필요하지 않다고 판단하여 표준 경고등으로 교체했으나, 2000년에 다시 경고등을 제거하고 80km 거리에서도 항공기가 식별할 수 있는 항공 등대를 설치했다.
핀란드 헬싱키에서는 1929년 항공 당국이 수오멘린나 교회 꼭대기에 건설한 항공 등대가 여전히 사용되고 있다.
독일의 뮐라커 송신기와 과거 폴란드의 콘스탄티노프 라디오 마스트의 주 마스트에는 가장 바깥쪽 앵커 가이(지지 케이블)의 기초 부분에도 항공 장애등이 설치되어 있었다.
전선 표시등이나 발리소어(Baliseur)와 같은 장비는 때때로 송전선과 같은 전력선을 표시하는 데 사용된다.
장애물 충돌 방지 시스템(Obstacle Collision Avoidance System, OCAS)은 항공기가 지정된 반경 내에 접근할 때만 표준 조명을 점등시켜 빛 공해를 현저히 줄일 수 있는 시스템이다. OCAS 시스템은 음성 경고 기능도 제공한다.

5. 항공장애등의 환경적 영향

지상 기지국 타워 및 건물에 설치된 항공장애등은 빛 공해와 조류의 타워킬 현상에 영향을 미칠 수 있다.^[4]

5. 1. 빛 공해

지상 기지국 타워 및 건물에 설치된 항공장애등은 빛 공해와 조류의 타워킬 현상에 모두 기여한다.^[4]

5. 2. 조류 충돌 (타워킬)

지상 기지국 타워 및 건물에 설치된 항공장애등은 빛 공해와 조류의 타워킬 현상에 모두 기여한다.^[4]

5. 3. 환경 영향 감소 방안

지상 기지국 타워 및 건물에 설치된 항공장애등은 빛 공해와 조류의 타워킬 현상에 모두 기여한다.^[4]

참조

_[1] 웹사이트 Tower Lighting Guidelines https://www.flashtec[...]
_[2] 웹사이트 AC 70/7460-1L - Obstruction Marking and Lighting https://www.faa.gov/[...] 2015-12-04
_[3] 웹사이트 Obstruction Marking and Lighting: §6.4 Marking http://www.tc.gc.ca/[...] Government of Canada 2013-10-17
_[4] 웹사이트 Towerkill Mechanisms http://www.towerkill[...] 2009-05-06
_[5] 문서 ただし建設用クレーンなど一部の物件では明滅する場合がある。
_[6] 문서 150m未満の高層ビルの場合、最上部の四隅に赤色航空障害灯の設置が義務付けられている。
_[7] 문서 150m以上の超高層ビルの場合、最上部と最上部より下へ52.5mごとに設置が義務付けられている。この場合、最上部を中光度赤色の障害灯、それより下の位置へは下に向かって低光度→中光度→低光度というように交互に設置する。ただし中光度障害灯は100cdの低光度障害灯に代えて設置することができる。

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