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열기구

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목차

1. 개요

열기구는 뜨거운 공기의 부력을 이용하여 하늘을 나는 비행체로, 역사적으로 다양한 형태로 발전해 왔다. 1783년 몽골피에 형제에 의해 최초의 유인 비행에 성공했으며, 이후 수소 기체를 활용한 기구, 하이브리드 기구, 태양열 열기구 등 다양한 종류가 등장했다. 현대에는 프로판 가스를 연료로 사용하며, 레저 및 스포츠 활동에 널리 활용된다. 열기구는 기낭, 버너, 곤돌라 등으로 구성되며, 조종사는 고도 조절을 통해 비행 방향을 제어한다. 안전을 위해 다양한 장비와 자격증 제도가 마련되어 있으며, 정기적인 유지 보수가 필요하다. 열기구 사고는 송전선 충돌, 화재, 악천후 등 다양한 원인으로 발생하며, 안전 수칙 준수가 중요하다.

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열기구
지도 정보
기본 정보
명칭열기구
영어 명칭Hot air balloon
프랑스어 명칭Montgolfière
종류경항공기
작동 원리
원리부력
상승 원리내부 공기를 가열하여 밀도를 낮춤
하강 원리내부 공기를 냉각시켜 밀도를 높임
구조
주요 구성 요소기낭
버너
바스켓
역사
최초 비행1783년 몽골피에 형제에 의해 개발
초기 사용주로 유럽 지역에서 사용
특징
연료프로판 가스
조종상승과 하강 조절 가능, 수평 방향은 바람에 의존
비행 높이수백 미터에서 수 킬로미터
속도바람의 속도에 따라 달라짐
활용
용도레저 활동
관광
스포츠
과학 연구
관련 활동열기구 경기
추가 정보
안전기상 조건을 잘 확인하고 전문 조종사의 지시에 따름
기술 발전재료 기술 및 안전 장치 개선

2. 역사

열기구는 공기를 가열하여 부력을 발생시켜 하늘로 뜨는 비행체이다. 탑승자는 기구포 아래에 달린 곤돌라에 탑승한다. 열기구는 버너의 화력 조절로 상승과 하강은 가능하지만, 수평 이동은 바람에 의존한다. 그러나 고도에 따라 바람의 방향과 강도가 다르기 때문에 숙련된 조종사는 이를 이용하여 어느 정도 방향을 선택할 수 있다.

열기구의 기원은 제갈량이 발명한 천등이라는 설이 있다. 바르톨로메우 드 구스망이 몽골피에 형제보다 앞서 열기구 모형을 날렸다는 기록도 있지만, 이는 소형이었고 열기구보다는 풍선에 가까웠다.

최초의 유인 열기구 비행은 프랑스의 몽골피에 형제가 성공했다. 1783년 6월 5일 무인 비행, 9월 19일 베르사유 궁전에서 동물을 태운 시범 비행, 11월 21일 필라트르 드 로지에와 프랑수아 달랑드 백작이 탑승한 유인 비행에 성공했다. 몽골피에 형제의 비행 10일 후에는 자크 샤를이 수소를 채운 기구로 유인 비행에 성공했다.

기구는 한때 붐을 일으켰지만, 바람에 의존해야 했기에 여객·물자 수송에는 부적합했다. 비행선과 비행기의 발명으로 쇠퇴했으나, 제2차 세계 대전 이후 스카이스포츠로 부활했다.

1959년 미국에서 RAVEN사의 에드 요스트 등이 프로판 가스를 연료로 사용하는 현대적인 열기구를 제작하여 비행에 성공했다.[68] 이후 스포츠용 열기구가 판매되기 시작했고, 영국, 프랑스 등에도 기구 제조업체가 생겨났다.

일본에서는 1969년 교토 대학과 릿쿄 대학 학생 중심의 이카로스 승천 그룹과 홋카이도 대학 탐험부가 협동하여 제작한 열기구 '이카로스 5호'로 최초의 유인 비행을 실시했다.[69] 이후 여러 대학에서 열기구 활동 단체가 설립되어 열기구 경기가 활발해졌다. 2014년에는 후지타 유다이 선수가 열기구 세계 선수권 대회에서 일본인 최초로 우승했다.

미국 동시다발 테러 사건 이후 보험료 급등으로 기구 활동이 큰 영향을 받았으며, 기구 제조업체들의 판매액도 감소하고 철수하는 업체도 나오고 있다.[68]

2. 1. 전근대 이전 및 무인 비행

중국에서는 일찍이 후한 시대부터 물체에 불을 담아 하늘로 띄워 올릴 수 있다는 사실을 알고 있었으며, 이를 촉나라의 제갈량이 응용하여 만든 것이 풍등(風燈)이다. 풍등은 중국에서 제갈등·공명등(孔明灯중국어) 등으로 불리며, 비록 사람이 타지는 않았지만 열기구의 시초라고 할 수 있다.[75] 삼국 시대에서 풍등은 주로 봉화와 같은 신호 용도로 쓰였으며, 오늘날에는 중화 민속 놀이의 한 갈래로 남아 있다.[75] 몽골군은 중국에서 공명등을 연구하여 13세기 몽골의 폴란드 침략 당시 레그니차 전투에서 사용했다.[4] 이는 서구 세계에 기구가 알려진 최초의 사례이다.

열기구


1766년 영국에서는 화학자인 헨리 캐번디시와 조지프 프리스틀리가 대기보다 훨씬 가벼운 가연성 기체 수소를 발견했고, 이는 과학계의 큰 반향을 불러일으키면서 공기보다 가벼운 기체를 사용해 뭔가 무거운 것을 띄울 수 있겠다는 발상이 시작되었다.[76]

18세기에는 포르투갈 예수회 사제 바르톨로메우 드 구스망이 식민지 브라질에서 열기구의 전신인 파사롤라(Passarolapt)라는 비행 장치를 구상했다. 파사롤라는 통신을 용이하게 하고 전략적 장치로 사용하기 위한 비행선으로 의도되었다.[5] 1709년 포르투갈의 주앙 5세는 예수회 사제의 청원에 따라 바르톨로메우 드 구스망의 프로젝트에 자금을 지원하기로 결정했고,[6] 인도의 집에서 무인 시험 비행이 실시되었다. 이 사건은 이 사건과 프로젝트에 대한 유럽의 관심을 불러일으켰다.

2. 2. 유인 비행

프랑스의 몽골피에 형제는 1783년 11월 21일 최초로 사람이 타는 자유 비행에 성공했다.[79] 이 비행은 25분 동안 지속되었으며, 루이 16세가 참관했다. 원래 국왕은 사형수를 실험에 참가시키려 했으나, 장프랑수아 필라트르 드 로지에와 프랑수아 로랑 다를랑드 후작이 자원하여 비행을 성공적으로 마쳤다.[80][81][82]

몽골피에 형제의 열기구 모형 (런던 과학 박물관)


몽골피에 형제(조제프 미셸, 자크 에티엔느)는 굴뚝에서 피어오르는 연기에서 착안하여 데워진 기체를 주머니에 채워 하늘을 날 수 있다는 아이디어를 떠올렸다. 1783년 6월 5일 무인 비행에 성공하였고, 같은 해 9월 19일에는 베르사유 궁전에서 루이 16세와 마리 앙투아네트 앞에서 동물을 태운 시범 비행에 성공했다. 같은 해 11월 21일에는 필라트르 드 로지에와 프랑수아 달랑드 백작이 탑승한 열기구가 뷜로뉴 숲에서 이륙하여 90m 높이에서 25분 동안 약 8.8km를 비행했다.

몽골피에 형제의 유인 비행 10일 후에는 자크 샤를에 의한 수소 기구 유인 비행이 성공했다.

인류 최초로 기구에 탑승한 로지에는 1785년 6월 15일 자신이 고안한 열기구와 수소 기구를 결합한 신형 기구로 도버 해협 비행 시험 중 수소에 불이 붙어 폭발하면서 동승자 쥘 로망과 함께 추락사하여, 인류 최초의 기구 사망자가 되었다.

2. 3. 현대

프로판을 사용한 현대 열기구는 미국의 발명가이자 항공사인 에드 요스트에 의해 1950년대에 처음 제작되었으며, 이를 이용한 비행은 1960년 10월 22일 성공하였다.[87] 1967년 영국에서도 브리스틀 벨이라는 이름의 현대식 열기구가 만들어졌다.[88]

현재 열기구는 레저 및 휴양용으로 쓰이며, 과거와 비교하여 훨씬 더 높은 고도까지 상승할 수 있다. 2006년에는 인도 공화국 뭄바이의 섬유회사 기업인인 비제팟 싱가니아는 21,027m의 고도를 기록하면서 열기구의 최고 상승 고도 기록을 갱신했다.[89] 그 이전 기록인 19,811m는 텍사스주 플레이노에서 띄운 스웨덴의 조종사이자 기업인 퍼르 린드스트란드가 가지고 있었다. 최장 비행 기록은 퍼르 린드스트란드와 영국의 사업가 리처드 브랜슨이 기록한 일본에서부터 북부 캐나다까지의 7,671.91km이다. 그 비행에 이용된 기낭 부피 74,000m3의 열기구는 또한 열을 이용한 기구 중에서 가장 큰 것으로 알려져 있다.

2009년 9월 헬싱키(Helsinki) 상공의 열기구


카파도키아(Cappadocia) 일출과 열기구


클라우드호퍼(Cloudhopper) 열기구 2대


브리스톨 국제 열기구 축제(Bristol International Balloon Fiesta)


1959년 미국에서 NASA 등과의 공동 작업으로 RAVEN사의 기술자 에드 요스트 등에 의해 현대적인 열기구가 제작되어 비행이 실시되었다. 현대적인 열기구란 나일론 등의 화학 섬유를 구피(엔벨로프)로 하고, 프로판 가스를 연료로 하여 비행하는 것을 가리킨다. 이 비행의 성공 후 수년 후, 최초의 스포츠용 열기구가 RAVEN사에 의해 시장에 판매 개시되었다.[68]

일본에서 일본인에 의한 최초의 유인 비행을 열기구로 실시한 것은 교토 대학, 릿쿄 대학을 중심으로 한 교토의 학생들로 구성된 이카로스 승천 그룹과 홋카이도 대학의 탐험부가 협동하여 제작한 열기구이다.[69] 초비행은 1969년 홋카이도의 쇼다이산을 바라보는 마가리무라에서 실시되었다. 이 열기구는 처음에는 이름이 없었으나, 취재 온 텔레비전 회사 기자가 부른 "소라보즈"라는 가명을 사용하였다. 이후 이카로스 승천 그룹에 의해 이카로스 5호로 개명되어 현재는 이카로스 5호가 정식 명칭이다. 이 열기구는 이카로스 승천 그룹이 구피와 곤돌라를, 홋카이도 대학 탐험부 열기구반이 버너를 각각 독자적으로 제작하여 완성했다. 구피 형태는 교토 대학생 시마모토 노부오가 전자 계산기를 이용하여 정밀하게 결정했다. 초비행을 담당한 이카로스 승천 그룹의 우메사오 에리오는 문화인류학자인 우메사오 츄오의 아들이다. 이후 홋카이도 대학 탐험부 아프리카반, 미지의 회, 게이오 대학 탐험부, 히로시마 대학 열기구부 등 열기구 활동 단체가 속속 설립되어 스카이스포츠로서의 열기구 경기가 활발해진다.

2014년에는 브라질에서 개최된 열기구 세계 선수권 대회에서 후지타 유다이 선수가 일본인으로서 처음으로 우승했다.

일본의 열기구 활동은 이카로스 5호에 자극받아 대학 탐험부 등에 의한 자작 기구 비행 활동에서 시작되었다. 많은 대학에 동아리가 창립되어 기구를 제작하고 비행을 실시했다. 그 후 유럽과 미국 기구 제조업체 제품이 수입되면서 일반화되었고, 대학 동아리의 쇠퇴로 현재는 자작 기구는 거의 만들어지지 않고 대부분 메이커 제품이다.

미국 동시다발 테러 사건 이후, 항공기인 기구 제조 관련 제조물 책임 보험과 사용자 배상 책임 보험이 수배로 급등하여 기구 활동에 큰 영향을 미치고 있다. 기구 메이커의 판매액은 테러 이전의 25% 이하로 떨어져 철수하는 메이커가 나오고 있다.[68]

3. 구성

열기구는 크게 열기를 저장하는 주머니인 '기낭'(엔벨로프)과 탑승자와 연료, 버너 등을 싣는 '곤돌라'(바스켓)로 구성된다. 기낭과 곤돌라는 스테인리스강이나 케블라 섬유로 된 서스펜션 케이블로 연결된다.[90][91] 곤돌라는 리지드 폴, 버너, 로드 프레임, LPG 탱크, 계기 등으로 구성된다.

유인 비행 열기구는 단층 직물 가스백을 사용하며, 아래쪽에 '열구'라는 개구부가 있다. 곤돌라 위에는 기낭을 가열하는 버너가 있으며, 프로판 가스를 연료로 사용한다.[21][22]

열기구 상부에는 기낭 내부의 공기를 빼낼 수 있는 밸브가 있다. 이 밸브는 보통 '패러슈트'라고 불리는 원형 천으로, '립라인'이라는 끈을 당겨 열고 닫는다.

버너의 연료는 LPG를 사용하며, 한 번 비행에 가정에서 1~2개월 사용하는 양의 LPG를 소비한다.

열기구 비행은 해당 지역 공항과의 조정이 필요하며, 비행 가능 구역은 노탐으로 신청하여 공시된다.

열기구는 기구포(엔벨로프) 안의 공기를 버너로 가열하여, 외부 공기보다 가벼워져 발생하는 부력으로 뜬다. 탑승자는 기구포 아래에 부착된 곤돌라(바스켓)에 탄다. 버너의 화력 조절로 상승·하강만 가능하며, 수평 방향 이동은 바람에 맡긴다. 하지만 고도에 따라 바람의 방향과 강도가 다르므로, 원하는 방향의 바람을 예상하고 고도를 조절하여 어느 정도 방향을 선택할 수 있다.

3. 1. 기낭 (엔벨로프)

현대의 열기구에서 기낭(엔벨로프)의 재질은 보통 립스톱 나일론이나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(폴리에스테르)이다.[92] 공장에서 제작되는 열기구의 경우, 기낭은 바구니나 곤돌라와 함께 붙어서 제작되며, 여러 개의 길쭉한 천 조각을 둥글게 합쳐 꿰매고 테이프로 고정시키는 방식으로 만들어진다. 천 조각은 적게는 4장에서 많게는 24장 이상까지 붙을 수 있다.[93]

기낭 꼭대기에는 크라운 링이라고 부르는 금속 고리가 달리며, 재질은 대개 알루미늄이고 길이는 30cm 정도이다. 이 부분은 천 조각들을 이어붙인 부분이 찢어지지 않도록 고정시켜 주는 역할을 한다. 기낭의 열구로 통하는 밑부분에는 테이프와 연결되어 있는 케이블이 달리는데, 테이프당 케이블이 하나씩 달리며 카라비너로 바구니에 연결된다.

유인 비행용 열기구는 단층의 직물 가스백(상승용 '봉투')을 사용하며, 아래쪽에는 입구 또는 목이라고 불리는 개구부가 있다. 봉투에는 승객을 태우는 바구니 또는 곤돌라가 부착되어 있다.

가솔린 엔진 팬으로 열기구를 차가운 공기로 부분적으로 채운 후, 프로판 버너를 사용하여 최종적으로 채운다.


제조 과정에서 재료는 패널로 잘라서 함께 꿰매는데, 이때 곤돌라나 바구니의 무게를 지탱하는 구조적인 로드 테이프도 함께 사용된다. 봉합부(throat)에서 열기구 꼭대기(crown)까지 이어지는 개별 구획은 고어 또는 고어 구획으로 알려져 있다.

열기구 바닥에서는 수직 로드 테이프가 루프로 꿰매어져 케이블(로드 테이프 당 하나의 케이블)에 연결된다. 이 케이블은 종종 플라잉 와이어라고 불리며, 카라비너를 통해 바구니에 연결된다.

마케팅 목적 등으로 만들어진 특수한 형태 외에도, 전통적인 '거꾸로 된 눈물 방울' 형태에는 여러 변형이 있다. 가정용 제작자들이 자주 사용하는 가장 간단한 형태는 잘린 원뿔 위에 반구를 올려놓은 것이다. 보다 정교한 설계는 직물에 가해지는 원주 응력을 최소화하려고 시도하며, 직물의 무게와 공기 밀도 변화를 고려하는지 여부에 따라 성공 정도가 달라진다. 이러한 형태는 "자연스러운" 형태라고 할 수 있다.[33]

비행 상태의 열기구에서 가장 큰 부분은 기구(球皮)이다. 수납 시에는 모든 공기가 빠져나가고, 곤돌라에 들어갈 정도로 작아진다. 재질은 주로 폴리우레탄 기밀 코팅된 나일론이나 폴리에스터로 되어 있으며, 하중을 받는 부분은 나일론이나 폴리에스터제 로드 테이프로 보강되어 있다. 이들은 주로 폴리에스터 등의 실로 봉제되어 있다. 내열성이 필요한 곳은 Nomex 등의 실로 봉제된다.

또한, 버너 근처(개구부 주변)는 내열성을 높이기 위해 아라미드 섬유의 Nomex나 Conex, 노볼로이드 섬유의 Kainol 등으로 내열성을 높인 것도 있다. 비행할 때마다 기밀 코팅과 소재의 강도가 저하된다. 소재에 따라 다르지만 통산 약 200~600시간 비행할 수 있다.

형태, 크기, 색상은 용도와 구매자의 취향에 따라 다양하다. 쉐이프 기구라고 불리는 것을 본뜬 특수한 기구도 존재한다.

3. 2. 버너

현대 열기구의 버너는 액체 프로판을 기화시켜,[39] 공기와 혼합하여 점화시킨 후, 불꽃과 배기가스를 봉투 입구로 향하게 한다. 버너의 출력은 다양한데, 일반적으로 2~3MW (시간당 700만~1000만 BTU)의 열을 발생시키며,[40][41] 더 많은 출력이 필요한 경우 이중, 삼중 또는 사중 버너 구성을 설치하기도 한다.

버너


조종사는 '''분출 밸브'''라고 하는 프로판 밸브를 열어 버너를 작동시킨다. 이 밸브는 스프링으로 작동하여 자동으로 닫히거나, 조종사가 닫을 때까지 열린 상태를 유지할 수 있다. 버너에는 프로판과 공기 혼합물을 점화하는 점화장치가 있다. 점화장치는 부싯돌이나 라이터와 같은 외부 장치 또는 내장 압전기 스파크를 사용하여 조종사가 점화할 수 있다.[42]

두 개 이상의 버너가 있는 경우, 조종사는 원하는 열 출력에 따라 한 번에 하나 이상의 버너를 사용할 수 있다. 각 버너에는 들어오는 액체 프로판을 예열하기 위해 불꽃이 통과하는 금속 프로판 튜브 코일이 있다. 버너 장치는 봉투 입구에 매달리거나 바구니 위에 단단히 고정될 수 있다. 짐벌에 장착되어 조종사가 불꽃을 조준하고 봉투 원단이 과열되는 것을 방지할 수 있는 버너도 있다.

''속삭이는 버너''라고 불리는 보조 프로판 밸브가 달린 버너는 프로판을 더 천천히 방출하여 다른 소리를 생성한다. 이는 가축을 놀라게 할 가능성을 줄이기 위해 가축 위를 비행할 때 사용된다. 또한 더 노란색 불꽃을 생성하며, 봉투 내부를 주 밸브보다 더 잘 비추기 때문에 야간 글로우에 사용된다.

열기구의 외피 내부에 열기를 불어넣는 장치인 현대적인 열기구의 버너는 버너에 장착된 열교환 코일을 이용하여 액체 프로판을 가열하여 순간적으로 증기로 변환시켜 폭발적으로 연소시킴으로써 높은 출력을 얻을 수 있도록 설계되어 있다. 가정용 가스레인지처럼 기화된 가스를 직접 사용하는 것이 아니다. 연소 시에는 큰 소리와 함께 큰 불꽃이 방출된다. 기본적으로 버너에는 2개의 시스템이 있으며, 상공에서 한쪽 시스템에 고장이 발생하더라도 안전하게 비행할 수 있도록 설계되어 있다.

버너의 출력은 현대적인 열기구가 등장한 이후로 점차 증가하는 추세였지만, 20세기 말에는 충분한 출력을 얻을 수 있게 되었고, 그 기술 변혁은 기화 가스를 사용하던 파일럿 밸브를 액체를 사용하는 것으로 변경하고 저소음 시스템을 모색하며, 더 나아가 인간공학적인 조작성 추구로 이어졌다.

초기에는 연소에 의해 큰 폭발적인 소음이 발생하는 버너가 많았지만, 지상의 동물과 사람에 대한 소음 문제로 점차 저소음화되었다. 현재는 공기와의 혼합 방식을 개량한 다양한 노즐이 제조사에서 판매되고 있으며, 이전에 비해 저소음화되었다. 이러한 제품들이 보급되기 전까지는 백업 시스템이기도 했던 액체를 직접 분사하여 점화하는 시스템이 저소음화를 위해 사용되기도 했다.

초기 유럽식 시스템은 가스 기구에서 착안하여 버너와 곤돌라를 와이어로만 연결했다. 따라서 버너가 착륙 시 충격으로 떨어질 위험이 있어 탑승자는 헬멧 착용이 요구되었다. 그러나 현재는 로드 프레임과 나일론 수지 또는 폴리카보네이트 소재의 리지드 폴에 의해 버너가 지지되기 때문에 버너 부분이 탑승자 위로 떨어지는 일이 없어져 헬멧 착용 여부는 선택사항이 되었다. 미국식 시스템에서는 바스켓과 버너가 알루미늄이나 등나무 등으로 만들어진 상부 구조인 업라이트로 지지되는 것이 현대 열기구 초기부터 사용되었다.

3. 3. 실린더(탱크)

열기구의 연료 탱크는 보통 실린더라고 불리며, LPG를 저장한다. 이 실린더는 일반 가정에서 사용하는 LPG 가스통과 거의 비슷하다. 주로 프로판이 연료로 사용되는데, 이는 상온에서 증기압이 높아 사용하기 쉽기 때문이다.[21][22] 국가에 따라 부탄 혼합 연료를 사용하기도 하지만, 이 경우에는 질소가스 등으로 가압하여 사용한다.

일반적인 열기구용 실린더에는 기체 공급용과 액체 공급용 밸브 2개와 잔량계가 달려있다. 재질은 주로 알루미늄, 스테인리스강, 또는 티타늄으로 만들어진 원통형 압력 용기이다. 한쪽 끝에는 버너에 연료를 공급하고 재급유하기 위한 밸브가 있으며, 연료 게이지와 압력계가 장착되어 있을 수 있다. 일반적인 탱크 크기는 10L, 15L, 20L 이다.

붉은색 단열재로 감싸고 연료 게이지를 장착한 스테인리스강 연료 탱크가 수직으로 장착되어 재급유 중


일본에서는 20kg 용량의 알루미늄 제품이 많이 사용되는 반면, 유럽과 미국에서는 강도와 내열성이 더 높은 스테인리스 재질의 30kg 용량 실린더가 주류이다. 카본이나 티타늄 연료 용기가 실험적으로 만들어진 적도 있지만, 널리 보급되지는 않았다.

버너에 연료를 공급하는 데 필요한 압력은 프로판 자체의 증기압으로 공급될 수 있다. 하지만 충분히 따뜻하지 않을 경우에는 질소와 같은 불활성 기체를 주입하여 압력을 높이기도 한다.[42] 추운 날씨에는 전기 히팅 테이프로 탱크를 예열하여 충분한 증기압을 생성할 수 있으며,[43] 따뜻해진 탱크는 단열재로 감싸서 열을 유지한다.

3. 4. 곤돌라(바스켓)

열기구의 곤돌라는 사람이나 장비를 싣는 공간으로, '바스켓'이라고도 불린다.

비행 중인 열기구 바구니


16명의 승객을 수용할 수 있는 등나무 바구니


일반적으로 엮은 등나무나 라탄으로 만들어지는데, 이 재료들은 가볍고 튼튼하며 내구성이 뛰어나기 때문이다. 곤돌라는 보통 직사각형이나 삼각형 모양이며, 크기는 2인용부터 30인용까지 다양하다.[35] 큰 곤돌라는 내부에 칸막이가 있어 승객을 분리하고 구조를 보강하기도 한다. 곤돌라 측면에는 승객이 오르내릴 때 발을 디딜 수 있는 작은 구멍이 뚫려 있기도 하다.[36]

등나무를 엮어 만들었기 때문에 바스켓이라고도 불리며, 와이어, 알루미늄 파이프 등으로 보강되어 로드 프레임을 통해 기구와 연결된다. 바닥은 등나무로 엮은 구조나 선박용 합판 등을 사용한다. 등나무 소재를 사용하는 주된 이유는 유연한 구조 덕분에 착륙 시 충격을 흡수할 수 있기 때문이다. 바스켓 상부 가장자리는 탑승자의 안전을 위해 패드나 가죽 소재로 보호된다.

크기는 탑승 인원에 따라 다양한데, 3명 정도 탑승하는 곤돌라는 보통 1m x 1.2m 크기이다. 네모난 모양이 많지만, 삼각형 바스켓도 있다.

무게를 줄이거나 휴대성을 높이기 위해 알루미늄 프레임에 천으로 된 외피를 씌운 곤돌라도 사용된다.[37] 이런 곤돌라는 지상 지원팀 없이 운항하거나 고도, 지속 시간, 거리 기록을 세우려는 조종사들이 주로 사용한다. 1인승 소형 기체의 경우 하네스를 사용하여 탑승자와 장비를 매달기도 한다.

특별한 비행을 위해 FRP 등으로 만든 캡슐 형태의 곤돌라가 사용되기도 한다.[38]

3. 5. 계기

열기구 상단에는 조종사가 열기를 방출하여 상승을 늦추거나 하강을 시작하고, 착륙을 위해 하강 속도를 높일 수 있도록 하는 배출구가 있다. 일부 열기구에는 “회전 배출구”가 있어 열기구를 회전시키는 데 사용되며, 직사각형 바구니의 넓은 쪽을 착륙 방향에 맞추는 데 유용하다.[31]

가장 일반적인 상단 배출구는 트레이시 반즈가 발명한 “낙하산 배출구”이다.[32] 이 배출구는 원반 모양의 천으로, 가장자리에서 중앙으로 모이는 “배출구 라인”에 연결되어 있다. 이 라인은 바구니의 제어 라인에 연결되어, 당기면 배출구가 열리고 놓으면 열기의 압력으로 다시 닫힌다. 낙하산 배출구는 비행 중 짧게 열어 빠른 하강을 시작하거나, 착륙 후 완전히 열어 열기구를 접을 수 있다.

과거에 사용되었고 현재는 덜 사용되는 “찍찍이 스타일” 배출구는 “후크와 루프” 패스너(찍찍이)로 고정되어 비행이 끝날 때만 열린다. 이 배출구가 장착된 열기구에는 보통 측면에 두 번째 “조종 배출구”가 있다. 다른 디자인으로는 “스마트 배출구”가 있는데, 천 디스크를 내리는 대신 개구부 중앙에서 천을 모은다. 이 시스템은 비행 중 조종보다는 착륙 후 빠른 배출에 더 유용하며, 강풍에서 특히 유용하다. “팝업 상단” 및 “MultiVent” 시스템도 있지만, 낙하산 상단이 다용도 조종 및 배출 시스템으로 가장 인기가 있다.

열기구에는 고도계, 바리오미터(상승률 지시계), 풍선 및 주변 온도계 등 다양한 계기류가 장착될 수 있다.[44] GPS 수신기는 지상 속도와 방향을 나타내는 데 유용할 수 있다.

열기구 비행 계기는 다음과 같다.

  • 고도계: 현재 고도를 나타낸다.
  • 상승률계: 상승 또는 하강 여부와 속도를 표시한다.
  • 온도계: 기구 상부 센서의 온도를 표시한다.


구조적으로는 전통적인 아날로그 방식은 아네로이드 기압계와 유사하며, 주로 장침과 단침으로 표시된다. 최근에는 감압 센서와 컴퓨터를 통합한 디지털 구조에 온도계 트랜스미터를 탑재한 것이 주류이며, 비행 기록을 디지털로 저장할 수 있다. GPS와 연동하여 비행 기록을 남기는 바로그래프 기능을 가진 기기도 있다.

최근에는 휴대용 GPS가 많이 탑재된다. 바람을 타고 비행하므로 정확한 대지 속도, 비행 방향 등을 표시하는 GPS는 고도계 등에 이어 중요한 계기가 되고 있으며, 열기구 경기에서는 필수품이다. 비행 궤적 관리를 위해 로거로서 GPS 탑재가 강제되는 경기도 있다. 가민 제품이 많이 사용되며, GPS와 PC를 연결하여 비행 궤적, 고도, 시간 등의 로그를 관리하는 소프트웨어도 활용된다.

비행 중, 특히 착륙 전후에는 지상 크루와의 교신을 위해 무선기가 필수적이다.

3. 6. 인플레이터

열기구를 부풀리는 작업을 할 때 처음으로 냉풍을 불어넣는 가솔린 엔진으로 작동하는 송풍기이다. 엔진은 5hp~8hp 정도의 것이 일반적이며, 프로펠러는 약 60.96cm~약 68.58cm 정도의 것이 많다. 프로펠러의 재질은 목재나 알루미늄 캐스트 등이 있다.

3. 7. 체이스카

열기구는 비행하는 동안 지상에서 지원하거나 착륙 후 회수 작업을 위해 승무원이 타고 이동하는 자동차가 필요한데, 이 자동차로 회수한 열기구를 운반하기도 한다. 이러한 자동차로는 적재 용량이 큰 밴, 소형 트럭, 픽업트럭 등이 사용된다. 국내에서는 적재 공간과 승객 수를 고려하여 토요타 하이에이스나 닛산 캐러밴이 많이 사용된다.

4. 작동 원리

열기구 내부의 공기 온도를 높이면 주변(대기) 공기보다 밀도가 낮아진다. 열기구는 이로 인해 발생하는 부력으로 뜨게 된다. 이 부력은 물속에 있는 물체에도 작용하는 힘이며, 아르키메데스의 원리에 의해 설명된다. 열기구가 제공하는 양력(또는 부력)의 크기는 주로 열기구 내부 공기 온도와 외부 공기 온도의 차이에 따라 달라진다. 나일론 직물로 만들어진 대부분의 열기구 외피의 경우, 최대 내부 온도는 약 120°C로 제한된다.[45]

나일론의 녹는점은 이 최대 작동 온도(약 230°C)보다 훨씬 높지만, 더 높은 온도에서는 나일론 직물의 강도가 시간이 지남에 따라 더 빨리 저하된다. 최대 작동 온도 120°C에서 열기구 외피는 일반적으로 직물을 교체하기 전에 400~500시간 동안 비행할 수 있다. 많은 열기구 조종사는 외피의 수명을 연장하기 위해 최대 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 열기구를 운용한다.

다양한 온도로 가열된 약 2831684.66L3의 건조 공기가 발생시키는 양력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

공기 온도공기 밀도공기 질량발생하는 양력
20°C1.2041kg/m33409.7kg0 kg
99°C0.9486kg/m32686.2kg723.5kg
120°C0.8978kg/m32542.4kg867.3kg



열화상으로 본 열기구의 온도 변화


20°C에서의 공기 밀도는 약 1.2kg/m3이다. 28317m3의 열기구를 99°C로 가열했을 때 총 양력은 723.5kg이다. 이는 앞 절에서 언급된 총 시스템 질량(물론 외피에 갇힌 가열된 공기는 제외)에 대해 중성 부력을 생성하기에 충분하다. 이륙에는 원하는 상승률에 따라 약간 더 높은 온도가 필요하다. 실제로 외피에 포함된 공기는 모두 같은 온도가 아니며(동봉된 열화상 참조), 따라서 이러한 계산은 평균값을 기반으로 한다.

일반적인 대기 조건(20°C)에서 99°C로 가열된 열기구는 1kg을 들어 올리려면 약 3.91m3의 외피 부피가 필요하다. 제공되는 양력의 정확한 양은 위에서 언급한 내부 온도뿐만 아니라 외부 온도, 해발 고도 및 주변 공기의 습도에도 따라 달라진다. 따뜻한 날에는 시원한 날보다 양력이 작아지는데, 이는 발사에 필요한 온도가 나일론 외피 직물의 최대 지속 가능 온도를 초과하기 때문이다. 또한 대류권 하층에서는 열기구가 제공하는 양력이 고도가 1000m 증가할 때마다 약 3%씩 감소한다.[46]

열기구는 ‘기구포(엔벨로프)]’라 불리는 풍선 안의

5. 종류

열기구에는 여러 종류가 있으며, 이륙과 비행을 유지하는 방식도 다르다.

케임브리지 상공을 비행하는 버진 열기구(Virgin Balloon Flights)


일반적인 열기구는 '''몽골피에 기구'''(Montgolfier balloons)로 알려져 있으며, 버너로 가열된 공기의 부력에만 의존하여 봉투(envelope) 안에 공기를 가둡니다.[47] 이러한 형태의 기구는 몽골피에 형제가 개발했으며, 1783년 6월 4일 10분간의 무인 비행으로 처음 공개 시연되었고, 그해 후반에는 유인 비행도 이루어졌습니다.[48]



일반 공기 대신 헬륨이나 수소와 같이 공기보다 가벼운 기체를 사용하여 열기구를 띄울 수도 있다.[50] 하지만 이 경우 기술적으로는 열기구가 아니지만, 혼합형 열기구 설계에 영향을 미쳤다.

1999년, 베르트랑 피카르와 브라이언 존스는 로지에르/하이브리드 기구인 ''브라이틀링 오비터 3''호로 세계 최초의 무착륙 열기구 일주 비행에 성공했다.


초기 하이브리드 기구 묘사


1785년 제작된 로지에르 기구는 제작자인 장-프랑수아 삐라트르 드 로지에르의 이름을 딴 주요 '''하이브리드 기구''' 유형이다. 이 기구는 가벼운 기체(일반적으로 헬륨)를 위한 별도의 셀과 열기구에서 사용되는 것과 같은 뜨거운 공기를 가열하기 위한 아래쪽 원뿔형 공간을 가지고 있다. 초기 단계에서는 수소 기체가 사용되었지만, 로지에르가 그의 시제품으로 영국 해협 횡단을 시도했을 때처럼 기체 근처에 개방된 불꽃을 사용하는 위험성 때문에 빠르게 폐기되었다. 공기 가열용 화재로 수소에 불이 붙어 이륙 30분 만에 그와 그의 부조종사가 사망했다.[51] 따라서 모든 현대식 하이브리드 기구는 이제 부양 가스로 헬륨을 사용한다.[52] 이러한 기구는 일반적으로 열기구의 고성능 기록을 위해 사용된다.

초원 위를 떠 있는 4미터 높이의 태양열 열기구


태양열 열기구는 봉투에 포착된 태양 에너지만을 사용하는 열기구이다. 이러한 봉투는 다른 열기구보다 더 특수하게 제작되어 태양 에너지를 최대한 많이 모으도록 설계된다. 이는 비행 중 봉투를 회전시키거나 봉투에 검은색 또는 다른 어두운 색을 사용하여 달성할 수 있다.[53] 이들은 1970년대 유럽에서는 트레이시 바네스(Tracy Barnes), 도미닉 마이클리스(Dominic Michaelis)에 의해, 미국에서는 프레드릭 에스푸(Frederick Espoo)와 폴 우에셔(Paul Woessher)에 의해 개척되었다.[54]

바르슈타인(독일)에서 열린 "바르슈타이너 국제 몽골피아드" 중 이륙 준비를 하는 열기구 비행선


열기구 비행선 또는 비행선은 1960년대에 현실이 되었다. 열기구 비행선은 최초의 조종 가능한 부양 비행체였다.[55] 이들은 수직 꼬리날개와 방향타를 사용했고, 수소나 헬륨과 혼합된 것이 아니라 순수한 열기만을 포함했다.[55]

6. 조종

열기구는 설계상 정확한 조종이 불가능하다. 조종사는 고도를 조절하고, 풍향을 이용하여 기본적인 방향을 잡을 수 있다.[59] 북반구에서는 고도가 높아질수록 코리올리 효과 때문에 바람이 동쪽으로 부는 경향이 있다.

열기구를 착륙시키는 가장 효과적인 방법은 몽골피에 열기구나 하이브리드 열기구의 경우 화염을 줄이거나, 풍선 내부의 공기나 가스를 배출하는 밸브를 열어 풍선 덮개의 에너지를 줄이는 것이다.[59]

열기구는 ‘기구포(엔벨로프)’라고 불리는 풍선 안의 공기를 버너로 가열하여, 외부 공기보다 가벼워져 발생하는 부력으로 뜬다. 탑승자는 기구포 아래에 달린 곤돌라(바스켓)에 탄다.

버너 화력을 조절하여 상승과 하강은 가능하지만, 수평 이동은 기본적으로 바람에 맡긴다. 비행선처럼 자체 추진력으로 수평 방향을 선택하는 것은 불가능하다. 그러나 고도에 따라 바람의 방향과 강도가 다르므로, 원하는 방향의 바람을 예측하고 고도를 조절하여 어느 정도 방향을 선택할 수 있다.

열기구 상부에는 기구포 내부 공기를 빼내는 밸브가 있다. 배기 시에는 배기 밸브(일반적으로 립라인) 끈을 당겨 배기한다.

버너 연료는 LPG를 사용하며, 비행 시간에 따라 다르지만 한 번 비행에 일반 가정에서 1~2개월 사용하는 양의 LPG를 소비한다.

7. 안전 장비

열기구 조종사와 승객의 안전을 위해 여러 안전 장비를 갖출 수 있다.

점화기가 꺼지거나 피에조 점화 장치가 작동하지 않을 경우, 버너에 다시 불을 붙이기 위해 부싯돌 점화기 같은 예비 점화 장치를 준비해야 한다. 특히 승객을 태우는 열기구는 연료 및 버너 시스템이 이중으로 되어 있는 경우가 많다. 두 개의 연료 탱크는 각각 별도의 호스를 통해 두 개의 독립된 버너에 연료를 공급한다. 이렇게 하면 한쪽 시스템에 문제가 생기거나 연료 누출로 인해 시스템을 정지시켜야 할 때도 안전하게 착륙할 수 있다.

프로판 화재에 적합한 소화기도 유용하다. 대부분의 열기구에는 1~2kg의 AB:E형 소화기가 비치되어 있다.[60]

많은 국가에서 핸들링 라인(또는 드롭 라인)은 필수 안전 장비이다. 이것은 길이 20m~30m의 로프 또는 웨빙으로, 한쪽 끝에 신속 분리 장치가 달려 있어 열기구 바구니에 부착된다. 아주 약한 바람이 불 때, 조종사가 핸들링 라인을 던져 지상 요원이 열기구를 지상 장애물로부터 안전하게 유도할 수 있도록 한다.[61]

상업용 승객 열기구의 경우, 일부 국가에서는 조종사 구속용 하네스를 필수로 착용해야 한다. 이는 힙 벨트와 웨빙 라인으로 구성되며, 조종사가 어느 정도 움직일 수 있게 하면서도 착륙 시 바구니 밖으로 튕겨 나가는 것을 막아준다.

이 밖에도 구급 상자, 방염 담요, 강력한 구조용 칼 등을 안전 장비로 갖출 수 있다.

8. 탑승자 및 지상 요원의 복장

조종사는 가스 누출 시 불꽃이 있어도 가스 밸브를 잠글 수 있도록 가죽이나 노멕스와 같은 난연성 섬유 장갑을 착용해야 한다. 조종사는 또한 팔과 다리를 덮는 난연성 의류를 착용해야 하는데, 면, 마, 삼, 또는 양모와 같은 천연 섬유나 노멕스와 같은 공학적 난연성 섬유가 적합하다. 대부분의 공학적 섬유는 열가소성이고, 많은 섬유가 탄화수소이기 때문에 고온 근처에서 착용하기 부적합하다. 천연 섬유는 녹거나 쉽게 타는 대신 그을리며, 난연성 섬유는 매우 높은 융점을 가지고 있어 본질적으로 불연성이다. 많은 조종사는 승객에게도 팔과 다리를 덮는 보호 의류와 발목을 잘 지탱하는 튼튼한 신발이나 부츠를 착용할 것을 권장한다. 일부 열기구 시스템에서는 조종사와 승객이 헬멧을 착용해야 한다.[1]

지상 요원은 로프나 줄을 다룰 때 장갑을 착용해야 한다. 중형 열기구는 움직임을 멈추거나 방지하려는 사람의 손에 로프 마찰 화상을 입힐 수 있다. 지상 요원은 험하거나 잡초가 무성한 지형에서 착륙하거나 착륙한 열기구에 접근해야 할 경우를 대비하여 튼튼한 신발과 긴 바지를 착용해야 한다.[1]

9. 유지 보수 및 수리

항공기와 마찬가지로 열기구도 비행에 적합한 상태를 유지하기 위해 정기적인 정비가 필요하다. 직접적인 수평 조종이 불가능하고 천으로 만들어진 열기구는 때때로 찢어짐이나 걸림에 대한 수리가 필요할 수 있다. 청소 및 건조와 같은 일부 작업은 소유주 또는 조종사가 수행할 수 있지만, 바느질과 같은 다른 작업은 자격을 갖춘 수리 기술자가 수행하고 열기구의 정비 기록부에 기록해야 한다.

열기구의 수명을 연장하고 안전 운행을 위해, 기구체는 항상 청결하고 건조하게 유지해야 한다. 이는 곰팡이가 직물에 피어나는 것을 방지하고, 이물질과의 접촉으로 인해 포장, 운송 및 개봉 과정에서 마찰이 발생하는 것을 예방한다. 비 또는 이른 아침/늦은 저녁의 이슬로 인해 젖은 장소(예: 농경지)에 착륙한 경우, 기구체를 청소하고 펼쳐서 말리거나 매달아 말려야 한다.

안전한 운행을 위해 버너와 연료 시스템 또한 청결하게 유지해야 한다. 손상된 연료 호스는 교체해야 하며, 막히거나 누출되는 밸브는 수리하거나 교체해야 한다. 바구니는 때때로 재도장이나 수리가 필요할 수 있으며, 바닥의 활주대(스키드)는 때때로 교체가 필요할 수 있다.

대부분 국가에서 열기구는 정기적인(100시간 비행 또는 12개월) 검사를 포함한 제조사의 정해진 정비 일정에 따라 유지 관리된다. 이 외에도 손상 수리 작업도 수행된다. 호주에서는 상업용 승객 수송에 사용되는 열기구는 승인된 정비 업체에서 검사 및 유지 관리해야 한다.[62]

봉투 천에 걸림, 화상 또는 찢어짐이 발생한 경우 패치를 적용하거나 손상된 패널을 완전히 교체할 수 있다. 패치는 접착제, 테이프, 바느질 또는 이러한 기법의 조합을 사용하여 고정할 수 있다. 전체 패널을 교체하려면 기존 패널 주변의 바느질을 제거하고 적절한 기법, 실 및 바느질 패턴으로 새 패널을 꿰매야 한다.

10. 자격증

열기구의 크기, 위치, 사용 목적에 따라 열기구와 조종사는 다양한 규정을 준수해야 한다. 미국에서는 열기구가 등록(항공기 등록 번호(N-number)를 부여받아야 함) 및 항공기 적합성 증명서를 소지하고 연례 검사를 통과해야 한다. 특정 크기 미만(봉투, 바구니, 버너 및 빈 연료 탱크를 포함하여 공차 중량이 약 70.31kg 미만) 열기구는 초경량 항공기로 사용될 수 있다.

열기구 부풀리는 중. 승무원이 낙하산 통풍구를 고정하고 있다.


일본 국내에서 열기구를 조종하려면 일본기구연맹이 발행하는 '''조종사 자격'''이 필요하다.[70] 하지만 일본의 항공법에서는 행글라이더와 패러글라이더와 마찬가지로 열기구도 항공기로 분류되지 않으므로 국가 자격은 존재하지 않고, 법률상의 면허 제도가 아니다.

그러나 유럽과 미국에서는 기구 및 '''열기구'''는 일반적으로 항공기 범주로 분류되어 각국이 발행하는 라이선스가 필요하다(기체에 항공무선기를 장착하는 것과 조종사 또는 동승자에게 항공무선 자격이 필요하다).[63][64][65][70] 참고로, 조종사 이외의 탑승자에게는 특별한 자격이 필요하지 않다.

10. 1. 열기구 조종 기능 증명 인정 제도 (파일럿)

호주에서는 민간 열기구 조종사는 호주 열기구 연맹(Australian Ballooning Federation)의 관리를 받으며, 일반적으로 지역 열기구 클럽의 회원이 된다.[63] 상업 운항은 호주 민간 항공 안전 당국(CASA)의 항공 운항 증명서(Air Operators Certificate)를 받고 운영되어야 한다.[64] 조종사는 더 큰 열기구를 조종할 수 있도록 다양한 수준의 경험을 쌓아야 하며, 열기구는 CASA에 등록된 항공기로서 정기적인 항공기 적합성 검사를 받아야 한다.[64]

영국에서는 열기구 조종을 위해 민간항공청(Civil Aviation Authority)이 발급한 유효한 사립 조종사 면허(Private Pilot's Licence)를 소지해야 하며, 이는 PPL(B)로 알려져 있다. 상업용 열기구 면허에는 CPL(B) 제한 및 CPL(B)(완전) 두 가지 유형이 있다. CPL(B) 제한 면허는 조종사가 후원자를 위해 작업하거나 외부 기관으로부터 열기구 운영에 대한 대가를 받는 경우에 필요하다. CPL(B) 면허는 조종사가 승객을 대상으로 유료 운항을 하는 경우에 필요하며, 열기구는 C등급 항공기 운항 증명서가 필요하다.

미국에서는 열기구 조종사는 조종사 자격증을 소지해야 하며, 이는 미국 연방 항공청(FAA)에서 발급하는 "경기구 자유 비행" 등급을 포함해야 한다. 유료 승객을 태우고 비행하거나 일부 열기구 축제에 참가하려면 상업용 조종사 자격증을 소지해야 한다. 상업용 열기구 조종사는 열기구 비행 교관으로도 활동할 수 있다.[65]

일본 국내에서 열기구를 조종하려면 일본기구연맹이 발행하는 '''조종사 자격'''이 필요하다. 하지만 일본의 항공법에서는 열기구도 항공기로 분류되지 않으므로 국가 자격은 존재하지 않고, 법률상의 면허 제도가 아니다. 유럽과 미국에서는 '''열기구'''는 일반적으로 항공기 범주로 분류되어 각국이 발행하는 라이선스가 필요하다.

열기구 조종사 자격증을 취득하기 위한 조건은 다음과 같다.

조건
만 18세 이상
일본기구연맹 정회원
Pu/t(Pilot under Training: 조종사 연습생) 강습회 수강
적성 시험(건강 진단) 항목에 적합
강사 동승 훈련 비행 10회 이상, 10시간 이상
강사 동승 지상 고도 약 609.60m 이상 비행
강사 지상 대기 하 단독 훈련 비행(솔로 플라이트)
필기 시험 합격
강사 추천 및 시험관(열기구 시험관) 동승 실기 시험 합격


10. 2. 열기구 지도 조종사 (인스트럭터)

미국에서는 열기구 조종사가 되려면 미국 연방 항공청(FAA)에서 발급하는 "경기구 자유 비행" 등급의 조종사 자격증을 소지해야 한다. 기구 조종 자격이 없는 경우에는 "공중 난방 장치가 장착된 열기구로 제한"이라는 제한 사항이 추가된다.[65] 유료 승객을 태우거나 일부 열기구 축제에 참가하려면 상업용 조종사 자격증이 필요하며, 상업용 열기구 조종사는 열기구 비행 교관으로도 활동할 수 있다.[65]

일본에서는 일본기구연맹이 발행하는 조종사 자격이 필요하다. 그러나 일본 항공법에서는 열기구를 항공기로 분류하지 않아 국가 자격은 존재하지 않고 법률상의 면허 제도는 아니다. 하지만 유럽과 미국에서는 열기구를 항공기 범주로 분류하여 각국이 발행하는 라이선스가 필요하다.[65]

열기구 조종사를 지도하기 위한 자격증을 취득하려면 다음과 같은 조건이 필요하다.

조건
일본기구연맹 회원일 것
만 20세 이상일 것
열기구 조종사 자격증을 1년 이상 보유하고 있을 것
기장으로 50시간 이상 비행 경험이 있을 것
1시간 이상 비행을 2회 이상 경험할 것
15분 이상 단독(솔로) 비행을 2회 이상 경험할 것
강사 2명의 추천을 받을 것
최근 1년 이내에 기장으로 비행 경험이 있을 것
최근 2년 이내에 지도자 강습회를 수료했을 것
파일럿 로그북, 트레이닝 로그북, 기체 로그북의 의미를 정확히 이해하고, 이들을 정확하게 작성하고 보관하고 있을 것
항공법, 일본기구연맹의 자유 비행 안전 규정, 계류 비행 안전 규정을 이해하고 준수하며 비행하는 자일 것
지도 시스템을 잘 이해하고 있을 것
일본기구연맹의 시스템을 잘 알고 이해하고 있을 것
안전 위원회가 강사로서 적합하다고 인정할 것


10. 3. 열기구 시험관 (이그재미너)

일본 국내에서 열기구를 조종하려면 일본기구연맹이 발행하는 '''조종사 자격'''이 필요하다. 하지만 일본의 항공법에서는 행글라이더와 패러글라이더와 마찬가지로 열기구도 항공기로 분류되지 않으므로 국가 자격은 존재하지 않고, 법률상의 면허 제도가 아니다.[70]

그러나 유럽과 미국에서는 기구 및 '''열기구'''는 일반적으로 항공기 범주로 분류되어 각국이 발행하는 라이선스가 필요하다(기체에 항공무선기를 장착하는 것과 조종사 또는 동승자에게 항공무선 자격이 필요하다). 참고로, 조종사 이외의 탑승자에게는 특별한 자격이 필요하지 않다.[70]

열기구 시험관(試験官) 자격을 취득하기 위한 조건은 다음과 같다.[70]

자격 조건


10. 4. 인스펙터

일본 국내에서 열기구를 조종하려면 일본기구연맹이 발행하는 '''조종사 자격'''이 필요하다.[70] 하지만 일본의 항공법에서는 행글라이더와 패러글라이더와 마찬가지로 열기구도 항공기로 분류되지 않으므로 국가 자격은 존재하지 않고, 법률상의 면허 제도가 아니다.[70]

그러나 유럽과 미국에서는 기구 및 '''열기구'''는 일반적으로 항공기 범주로 분류되어 각국이 발행하는 라이선스가 필요하다(기체에 항공무선기를 장착하는 것과 조종사 또는 동승자에게 항공무선 자격이 필요하다).[70] 참고로, 조종사 이외의 탑승자에게는 특별한 자격이 필요하지 않다.[70]

열기구 신규 등록 및 등록 갱신 시 열기구 검사를 수행하는 자의 자격은 다음과 같다.[70]

자격 취득 조건


11. 준비부터 이륙까지의 절차

열기구 비행은 준비부터 비행, 회수까지 대략 다음과 같은 순서로 진행된다.[1]


  • 사용하는 각 장비 점검 및 확인
  • 운반 차량(추격차)에 장비 적재
  • 풍선을 날려 풍향·풍속을 확인하고 발진 위치 및 방향 결정
  • 하역
  • 곤돌라와 로드 프레임(버너) 연결
  • 곤돌라에 실린더를 고정하고, 실린더와 버너 연결 후 가스 누출 확인 및 소화기 확인
  • 버너에 점화하여 작동 확인 및 가스 누출 확인 후 소화, 곤돌라를 옆으로 눕힘
  • 기구 피막 보호를 위해 그라운드 시트를 깔고 그 위에 기구 피막을 펼침
  • 기구 피막과 로드 프레임 연결
  • 계기류 및 무선 작동 확인
  • 기구 피막의 입구를 넓히고 인플레이터로 공기 주입
  • * 기구 피막 하부 좌우를 승무원이 개구부를 유지하도록 지지
  • 낙하산 확인 및 고정
  • 정상부(크라운)의 크라운 링에서 뻗어나온 크라운 로프를 잡고 기구 피막의 방향과 위치 제어
  • 퀵 릴리스 등을 사용하여 추와 열기구를 연결
  • 점화하여 버너로 열기 주입
  • * 버너로 열기를 주입할 때는 개구부를 지지하는 승무원이 열기에 화상을 입거나 기구 피막을 태우지 않도록 주의
  • 부력이 생겨 열기구가 자립
  • 안정될 때까지 이륙하지 않도록 열기 주입
  • 계기류 적재 후, 조종사 이외의 승무원 탑승
  • 풍향과 상공 확인 후 이륙
  • 버너와 립으로 고도 조절하며 비행
  • 지상 승무원은 추격차로 열기구 추격
  • 착륙 가능 장소 선정 후 고도 하강 및 착륙
  • 필요에 따라 승무원 교대나 실린더 교체 후 재이륙
  • 비행 종료 시 승무원과 장비 회수
  • 사용한 실린더에 가스 충전, 장비 점검 및 수리


12. 사고

열기구 사고는 다음과 같다.

발생일사고명위치인명 피해비고
1989년 8월 13일1989년 얼리스 스프링스 열기구 추락 사고오스트레일리아 노던 준주 얼리스 스프링스사망 13명열기구 두 대 충돌[71]
1993년미국 콜로라도주사망 6명와이어 끊어짐
2011년 1월 1일2011년 서머싯 열기구 추락 사고영국 서머싯주 배스 근처 서머싯주 웨스트필드사망 2명
2012년 1월 7일2012년 카터턴 열기구 추락 사고뉴질랜드 노스 아일랜드 카터턴사망 11명송전선 충돌 및 화재
2012년 8월 23일2012년 류블랴나 습지 열기구 추락 사고슬로베니아 류블랴나 근처사망 6명, 부상 26명폭풍으로 인한 추락 및 화재
2013년 2월 26일2013년 룩소르 열기구 추락 사고이집트 룩소르 근처사망 19명역사상 가장 많은 사망자를 낸 열기구 사고[66]
2013년 5월 20일터키 카파도키아 중부사상 25명열기구 충돌
2016년 7월 30일2016년 록하트 열기구 추락 사고미국 텍사스주 록하트 근처사망 16명
2021년 6월 26일2021년 알버커키 열기구 추락 사고미국 뉴멕시코주 알버커키사망 5명송전선 접촉
2024년 1월 14일미국 애리조나주 엘로이 외곽사망 4명스카이다이버 8명 뛰어내린 직후[67]



대한민국에서는 항공법에 따라, 기구를 비행·부유시키는 공역에 따라 비행·부유가 금지되거나, 사전에 국토교통부 장관에게 신고해야 하는 경우가 있다. 사고는 자주 발생하고 있으며, 원인은 다양하다. 비행 중뿐만 아니라 비행 전 사망 사고 외에도 착륙 시 바람에 의한 사고도 발생하고 있다. 그 외에도 건축물에 걸리거나 충돌하는 사고 등도 발생하고 있다.

참조

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