조종사 과실

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1. 개요
2. 조종사 과실의 원인
3. 위협 및 오류 관리 (TEM)
- 3.1. TEM 훈련 방법
- 3.2. 항공 안전 시스템
4. 조종사 과실 관련 주요 항공 사고 사례
- 4.1. 국제적 사례
- 4.2. 한국 관련 사례
5. 한국의 조종사 과실 예방 노력
참조

1. 개요

조종사 과실은 조종사의 생리적, 심리적 한계, 외부 위협 요인, 의사 결정 오류 등으로 인해 발생하며 항공기 사고의 주요 원인으로 작용한다. 이러한 과실을 예방하기 위해 위협 및 오류 관리(TEM) 훈련을 통해 상황 인식 및 대처 능력을 향상시키고, 라인 운영 안전 감사(LOSA), 승무원 자원 관리(CRM), 조종실 작업 관리(CTM) 훈련, 체크리스트 사용 등을 활용한다. 조종사 과실은 여러 항공 사고의 원인으로 지목되었으며, TEM 훈련, 제도 개선, 기술 개발, 문화 개선 등 다양한 노력을 통해 예방하려는 시도가 이루어지고 있다.

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1997년 8월 6일 괌에서 발생한 대한항공 801편 추락 사고는 악천후, 조종 실수, 장비 오작동, 관제 시스템 문제, 안전 관리 부실 등 복합적인 원인으로 229명의 사망자를 낸 대형 참사이며, 이후 항공 안전 규정 강화와 시스템 개선, 가족 지원 법 제정 등의 변화를 가져왔다.
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조종사 과실
개요
정의	항공기 조종사의 결정, 행동 또는 부작위
설명	조종사의 오류는 항공 사고 및 사고의 중요한 원인 중 하나임. 하지만, 최근의 사고 조사에서는 시스템적 요인과 인적 요인 간의 복잡한 상호 작용에 주목하면서 조종사의 오류를 보다 넓은 맥락에서 이해하려는 시도가 이루어지고 있음.
관련 모델	스위스 치즈 모델
사고 원인
인간 행동	조종사의 의사 결정 및 행동은 여러 요인의 영향을 받으며, 이러한 요인들은 때때로 오류로 이어질 수 있음.
오류 유형	지각 오류 인지 오류 행동 오류
심리적 요인	스트레스, 피로, 주의력 부족 등이 조종사의 판단력과 수행 능력에 부정적인 영향을 미칠 수 있음.
시스템적 요인	설계 결함 절차 미비 훈련 부족 통신 문제 등
예방 전략
훈련	시뮬레이터 훈련 CRM (Crew Resource Management) 훈련 비정상 상황 대처 훈련
절차 개선	표준 운영 절차 (SOP) 준수 체크리스트 활용 이중 점검 시스템 도입
기술 발전	자동화 시스템 경고 시스템 상황 인식 시스템
안전 문화	오류 보고 장려 투명한 의사 소통 지속적인 안전 교육
주요 사고 사례
바리그 브라질 항공 254편 사고	심각한 항법 오류로 인한 연료 고갈
테네리페 참사	활주로 상에서의 충돌 사고

2. 조종사 과실의 원인

조종사는 복잡한 환경에서 근무하며, 직장에서 높은 수준의 상황적 스트레스에 일상적으로 노출되어 조종사 과실을 유발하고 이는 비행 안전에 위협이 될 수 있다. 항공기 사고는 드물게 발생하지만, 그 피해가 크고 사망자가 많이 발생하기도 한다. 이러한 이유로 조종사 과실과 관련된 위험을 완화하기 위한 인과 요인 및 방법론에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있다. 조종사 과실은 인간 고유의 생리적, 심리적 한계에서 비롯된다. 오류의 원인으로는 피로, 작업량, 공포, 인지 부하, 불량한 대인 커뮤니케이션, 불완전한 정보 처리, 결함 있는 의사 결정 등이 있다.^[10] 모든 비행 과정에서 승무원은 다양한 외부 위협에 본질적으로 노출되며, 항공기 안전에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 일련의 오류를 범하게 된다.^[11]

2. 1. 생리적, 심리적 요인

"오류"는 팀 또는 조직의 의도에서 벗어나는 모든 행동 또는 부작위를 의미한다.^[10] 오류는 질병, 약물, 스트레스, 알코올/약물 남용, 피로, 감정 등과 같은 생리적 및 심리적 인간적 한계에서 비롯된다.^[13] 오류는 인간에게 불가피하며 주로 운영 및 행동상의 사고와 관련이 있다.^[13] 오류는 고도계 설정 오류, 비행 경로 이탈에서부터 최대 구조 속도 초과 또는 착륙 또는 이륙 플랩 내리는 것을 잊는 것과 같은 더 심각한 오류에 이르기까지 다양하다.

2. 2. 외부 위협 요인

"위협"은 운항 승무원의 영향력 밖에 있으며 항공편의 운항 복잡성을 증가시킬 수 있는 모든 사건으로 정의된다.^[12] 위협은 환경적 위협과 항공사 위협으로 나눌 수 있다. 환경적 위협은 운항 승무원과 항공사가 통제할 수 없으며, 악천후, 항공 교통 관제 미흡, 조류 충돌, 높은 지형 등이 이에 해당한다.^[12] 항공사 위협은 운항 승무원이 관리할 수 없지만 항공사 경영진에 의해 통제될 수 있다. 항공기 고장, 객실 방해, 운항 압력, 지상/램프 오류, 객실 사건 및 방해, 지상 유지보수 오류, 매뉴얼 및 차트 부적절 등이 이에 해당한다.^[12]

2. 3. 의사 결정

조종사의 의사 결정 과정은 오류 유형(판단 오류, 목표 설정 오류, 전략 선택 오류)에 따라 사고로 이어질 수 있다.^[15] 위그만(Wiegmann)과 샤펠(Shappell)은 약 2,000건 이상의 미국 해군 항공 사고와 관련된 약 4,000가지의 조종사 요소를 분석하기 위해 세 가지 인지 모델을 개발했다. 세 가지 인지 모델은 오류 유형에서 약간의 차이가 있지만, 모두 판단 오류로 이어진다는 동일한 결론을 내렸다.^[15]

예를 들어, 2014년 12월 28일, 에어아시아 8501편은 악천후 속에서 기장이 저지른 몇 가지 치명적인 실수로 인해 자바해에 추락했다. 이 사고에서 기장은 상업용 항공기의 최대 상승률을 초과하는 무리한 조작을 하였고, 이로 인해 회복 불가능한 치명적인 실속이 발생했다.^[16]

3. 위협 및 오류 관리 (TEM)

TEM은 항공기 운항의 안전성을 저하시킬 수 있는 내부 또는 외부 요인에 대한 효과적인 감지 및 대응을 포함한다.^[11] TEM을 가르치는 방법은 반복성 또는 반복되는 상황에서의 성능 신뢰성을 강조한다.^[17] TEM은 승무원에게 "일상적이고 예기치 않은 놀라움과 이상 현상을 모두 처리할 수 있는 조정 및 인지 능력"을 갖추도록 하는 것을 목표로 한다.^[17] TEM 훈련의 원하는 결과는 '회복탄력성' 개발이다. 이 맥락에서 회복탄력성은 비행 운항 중에 발생할 수 있는 혼란을 인식하고 적응적으로 대처하는 능력이다.^[18]

TEM 훈련은 다양한 형태로 이루어지며 성공 정도도 다양하다. 이러한 훈련 방법에는 ''라인 운영 안전 감사''(LOSA)를 사용한 데이터 수집, 승무원 자원 관리(CRM) 구현, 조종실 작업 관리 (CTM) 및 상업 항공 및 일반 항공 모두에서 체크리스트의 통합 사용이 포함된다. 위험을 최소화하고 위협과 오류를 관리하는 데 도움이 되는 대부분의 현대 항공기에 내장된 다른 리소스에는 항공 충돌 및 회피 시스템(ACAS) 및 지상 접근 경고 시스템(GPWS)이 있다.^[19] 기내 컴퓨터 시스템의 통합과 적절한 조종사 훈련의 구현을 통해 항공사와 승무원은 인적 요인과 관련된 고유한 위험을 완화하려고 한다.

3. 1. TEM 훈련 방법

라인 운영 안전 감사(LOSA)는 운영상의 오류에 대한 대응책을 개발하고 개선하기 위해 데이터를 수집하는 구조화된 관찰 프로그램이다.^[20] 훈련된 관찰자는 정상적인 운행 중 위협과 오류에 직면했을 때 항공 승무원이 수행하는 절차, 프로토콜 및 의사 결정 프로세스에 대한 정보를 수집한다. 이러한 데이터 기반 분석은 조종사의 행동을 검사하고, 오류와 위험을 완화하는 안전 절차 또는 훈련을 구현하는 기반을 제공한다.^[12] LOSA는 복잡한 비행 운항에서 인적 오류를 줄이기 위해 승무원 자원 관리(CRM) 관행을 지원하기 위해 개발되었으며,^[12] 비행당 발생하는 오류 또는 위협의 수, 안전에 심각한 위협을 초래할 수 있는 오류의 수, 승무원의 조치 또는 무조치의 적절성을 보여주는 데이터를 생성한다. 이 데이터는 CRM 기술 개발 및 훈련에서 어떤 문제를 해결해야 하는지 식별하는 데 유용하다.^[12]

승무원 자원 관리(CRM)는 "개인과 승무원이 안전하고 효과적으로 임무나 과업을 수행하기 위해 사용할 수 있는 모든 자원을 효과적으로 사용하고, 오류를 유발하는 조건을 식별하고 관리하는 것"이다.^[21] CRM 훈련은 대부분의 조종사 훈련 프로그램에 통합되어 있으며, 항공 승무원과 항공사를 위한 인적 요인 기술 개발의 표준으로 받아들여지고 있다. CRM 프로그램은 항공사의 필요에 따라 맞춤화되지만, 일반적으로 7가지 핵심 기술을 중심으로 훈련한다.^[21]

의사 결정 – 사용 가능한 정보를 바탕으로 결정을 내리기 위해 논리와 판단력을 사용하는 것
자기 주장 – 다른 옵션이 더 정확하다는 사실에 의해 설득될 때까지 주어진 입장을 제시하고 참여하려는 의지
임무 분석 – 단기 및 장기 비상 계획을 개발하는 능력
의사 소통 – 정보, 지시, 명령 및 유용한 피드백을 명확하고 정확하게 송수신하는 것
리더십 – 조종사와 승무원의 활동을 지시하고 조정하는 능력
적응성/유연성 – 변화하는 상황이나 새로운 정보의 가용성에 따라 행동 방침을 변경하는 능력
상황 인식 – 시간과 공간 내에서 환경을 인식하고 그 의미를 이해하는 능력

이 7가지 기술은 효과적인 항공 승무원 조정을 위한 중요한 기반을 형성하며, 인적 오류를 줄이는 데 기여한다.^[21] 1979년 미국 항공우주국(NASA)의 연구 필요성이 제기된 이후 CRM은 여러 세대를 거쳐 발전해 왔다.^[22]

PFD(Primary Flight Display)는 조종사에게 가장 중요한 모든 데이터 판독값을 제공하는 인터페이스이다.

조종실 작업 관리(CTM)는 "조종사가 조종실 작업을 시작하고, 모니터링하고, 우선 순위를 정하고, 종료할 때 수행하는 관리 수준의 활동"이다.^[24] CTM 훈련은 승무원들에게 주의를 요하는 동시 작업을 처리하는 방법을 가르치는 데 중점을 둔다. 여기에는 작업 시작, 모니터링, 우선 순위 지정, 자원 할당, 중단, 재개, 종료 등의 프로세스가 포함된다.^[24] CTM 훈련은 인간의 주의력 능력과 작동 기억의 제한으로 인해 필요하며, CRM과 밀접하게 관련되어 있다. 일부 항공기 운영 시스템은 계기 게이지를 하나의 화면으로 결합하여 CTM을 지원한다.^[24]

군 조종사가 임무 전에 비행 전 체크리스트를 읽고 있다. 체크리스트는 조종사가 작동 절차를 따르고 기억을 되살리는 데 도움이 된다.

항공기 비행 전, 비행 중, 비행 후 체크리스트 사용은 오류를 관리하고 위험 가능성을 줄이는 수단이다. 체크리스트는 "기억 회상, 프로세스 또는 방법론의 표준화 및 규제"를 목표로 한다.^[25] 항공 분야에서 체크리스트 사용은 업계 표준 관행이며, 기억에 의존한 체크리스트 완료는 프로토콜 위반이자 조종사 과실로 간주된다. 기억 기능의 변화와 함께 뇌의 판단력 및 인지 기능 오류가 증가하는 것은 스트레스와 피로의 영향 중 일부이며,^[26] 이는 상업 항공 산업에서 불가피하게 발생하는 인적 요인이다. FAA 또는 ICAO와 같은 규제 기관에서 발행한 체크리스트나 항공기 제조업체에서 만든 체크리스트 외에도, 조종사는 항공기 탑승 능력과 적합성을 보장하기 위한 개인적인 질적 체크리스트도 가지고 있다.^[25]

3. 2. 항공 안전 시스템

4. 조종사 과실 관련 주요 항공 사고 사례

1972년 12월 29일, 이스턴 항공 401편 추락 사고는 조종사가 착륙 장치 문제에 집중하다 자동 조종 장치 해제를 인지하지 못해 발생했다.^[8] 미국 연방 교통 안전 위원회(NTSB)는 조종사의 계기 감시 소홀을 사고 원인으로 지적했다.^[8] 1977년 3월 27일, 테네리페 공항 참사는 KLM의 선임 조종사가 관제탑의 지시를 듣거나 이해하거나 따르지 않아 테네리페 활주로에서 두 대의 보잉 747가 충돌하여 역사상 가장 치명적인 항공 사고로 총 583명이 사망했다.

1982년 1월 13일, 에어 플로리다 90편 추락 사고는 비행 승무원이 비행기의 제빙 시스템을 제대로 사용하지 못한 점을 지적했다. 1985년 2월 19일, 중화항공 006편 사고는 No. 4 엔진이 꺼진 후 태평양 상공에서 보잉 747SP의 통제력을 잃었으나, 사망자는 없었고 항공기는 심하게 손상되었다.

1989년 1월 8일, 케그워스 항공 참사에서 새로운 보잉 737-400의 왼쪽 엔진에서 팬 블레이드가 파손되었지만 조종사는 실수로 오른쪽 엔진을 껐다.

1994년 3월 23일, 아에로플로트 593편 추락 사고는 기장 야로슬라프 쿠드린스키는 두 자녀를 조종석으로 초대하여 항공사 규정에 어긋나게 조종 장치를 잡도록 허용하여 발생하였다. 2009년 6월 1일, 에어 프랑스 447편은 피토관 고장과 부조종사의 부적절한 제어 입력으로 인해 실속에 들어가 대서양에 추락했다.

2014년 12월 28일, 인도네시아 에어아시아 8501편은 조종사 과실로 인한 공력 실속의 결과로 자바해에 추락했다.

2004년 미국에서 조종사 과실은 치명적인 일반 항공 사고의 78.6%의 주요 원인으로 기록되었다.^[27] 정기 항공 운송의 경우, 조종사 과실은 일반적으로 원인이 알려진 전 세계 사고의 절반 이상을 차지한다.^[8]

이 외에도, B-25 폭격기 엠파이어 스테이트 빌딩 충돌 사고(1945년 7월 28일), 1958년 BOAC 브리스톨 브리타니아 추락(1958년 12월 24일), 아에로 플라이트 311 추락(1961년 1월 3일), 1966년 NASA T-38 추락(1966년 2월 28일), 알리탈리아 112편 추락(1972년 5월 5일), 유나이티드 항공 173편 추락(1978년 12월 28일), 노스웨스트 항공 255편 추락(1987년 8월 16일), 람슈타인 에어쇼 참사(1988년 8월 28일), 델타 항공 1141편 추락(1988년 8월 31일), 바리그 항공 254편 추락(1989년 9월 3일), 탄-사사 항공 414편 추락(1989년 10월 21일), 인디안 항공 605편 추락(1990년 2월 14일), 중국 남방 항공 3943편 추락(1992년 11월 24일), B-52 페어차일드 공군 기지 추락 사고(1994년 6월 24일), 에어버스 인더스트리 비행 129편 추락(1994년 6월 30일), USAir 1016편 추락(1994년 7월 2일), 아메리칸 항공 965편 추락(1995년 12월 20일), 중국 남방 항공 3456편 추락(1997년 5월 8일), 대한항공 801편 추락(1997년 8월 6일), 가루다 인도네시아 152편 추락(1997년 9월 26일), 존 덴버 사망 사고(1997년 10월 12일), 중화항공 676편 추락(1998년 2월 16일), 존 F. 케네디 주니어 사망 사고(1999년 7월 16일), LAPA 3142편 추락(1999년 8월 31일), 싱가포르 항공 006편 추락(2000년 10월 31일), 아메리칸 항공 587편 추락(2001년 11월 12일), 크로스에어 3597편 추락(2001년 11월 24일), 중국국제항공 129편 추락(2002년 4월 15일), 폴 웰스톤 사망 사고(2002년 10월 25일), 플래시 항공 604편 추락(2004년 1월 3일), 보리스 트라지코프스키 사망 사고(2004년 2월 26일), 헬리오스 항공 522편 추락(2005년 8월 14일), 웨스트 캐리비안 항공 708편 추락(2005년 8월 16일), 아르메니아 항공 967편 추락(2006년 5월 3일), 코메어 5191편 추락(2006년 8월 27일), 아담 에어 574편 추락(2007년 1월 1일),^[28] 가루다 인도네시아 200편 추락(2007년 3월 7일), TAM 항공 3054편 추락(2007년 7월 17일), 스팬에어 5022편 추락(2008년 8월 20일), 콜건 항공 3407편 추락(2009년 2월 12일), 폴란드 대통령 전용기 추락 사고(2010년 4월 10일), 아프리키야 항공 771편 추락(2010년 5월 12일), 에어 인디아 익스프레스 812편 추락(2010년 5월 22일), 에어블루 202편 추락(2010년 7월 28일), 루스에어 9605편 추락(2011년 6월 20일), 아시아나 항공 214편 추락(2013년 7월 6일), 트랜스아시아 항공 222편 추락(2014년 7월 23일), 트랜스아시아 항공 235편 추락(2015년 2월 6일) 등 다양한 사례가 있다.

4. 1. 국제적 사례

1972년 12월 29일, 이스턴 항공 401편 추락 사고는 조종사가 착륙 장치 문제에 집중하다 자동 조종 장치 해제를 인지하지 못해 발생했다. 미국 연방 교통 안전 위원회(NTSB)는 조종사의 계기 감시 소홀을 사고 원인으로 지적했다. 1977년 3월 27일, 테네리페 공항 참사는 KLM 조종사가 관제탑 지시를 따르지 않아 발생한 역사상 최악의 항공 사고이다.

1982년 1월 13일, 에어 플로리다 90편 추락 사고는 조종사가 제빙 시스템을 제대로 사용하지 않아 발생했다. 1985년 2월 19일, 중화항공 006편 사고는 엔진 고장 후 조종사의 부적절한 대처로 발생했다. 1989년 1월 8일, 케그워스 항공 참사는 조종사가 엔진 고장을 오인하여 발생했다.

1994년 3월 23일, 아에로플로트 593편 추락 사고는 조종사가 자녀에게 조종을 허용하다 발생했다. 2009년 6월 1일, 에어 프랑스 447편 추락 사고는 피토관 고장과 부조종사의 부적절한 대처로 발생했다. 2014년 12월 28일, 인도네시아 에어아시아 8501편 추락 사고는 조종사의 무리한 상승으로 인한 공력 실속으로 발생했다.

2004년 미국에서 조종사 과실은 치명적인 일반 항공 사고의 78.6%를 차지했다.^[27] 정기 항공 운송의 경우, 조종사 과실은 전 세계 사고의 절반 이상을 차지한다.^[8]

이 외에도, 1945년 B-25 폭격기 엠파이어 스테이트 빌딩 충돌 사고, 1958년 BOAC 브리스톨 브리타니아 추락, 1961년 아에로 플라이트 311 추락, 1966년 NASA T-38 추락, 1972년 알리탈리아 112편 추락, 1978년 유나이티드 항공 173편 추락, 1987년 노스웨스트 항공 255편 추락, 1988년 람슈타인 에어쇼 참사, 1988년 델타 항공 1141편 추락, 1989년 바리그 항공 254편 추락, 1989년 탄-사사 항공 414편 추락, 1990년 인디안 항공 605편 추락, 1992년 중국 남방 항공 3943편 추락, 1994년 B-52 페어차일드 공군 기지 추락 사고, 1994년 에어버스 인더스트리 비행 129편 추락, 1994년 USAir 1016편 추락, 1995년 아메리칸 항공 965편 추락, 1997년 중국 남방 항공 3456편 추락, 1997년 대한항공 801편 추락, 1997년 가루다 인도네시아 152편 추락, 1997년 존 덴버 사망 사고, 1998년 중화항공 676편 추락, 1999년 존 F. 케네디 주니어 사망 사고, 1999년 LAPA 3142편 추락, 2000년 싱가포르 항공 006편 추락, 2001년 아메리칸 항공 587편 추락, 2001년 크로스에어 3597편 추락, 2002년 중국국제항공 129편 추락, 2002년 폴 웰스톤 사망 사고, 2004년 플래시 항공 604편 추락, 2004년 보리스 트라지코프스키 사망 사고, 2005년 헬리오스 항공 522편 추락, 2005년 웨스트 캐리비안 항공 708편 추락, 2006년 아르메니아 항공 967편 추락, 2006년 코메어 5191편 추락, 2007년 아담 에어 574편 추락,^[28] 2007년 가루다 인도네시아 200편 추락, 2007년 TAM 항공 3054편 추락, 2008년 스팬에어 5022편 추락, 2009년 콜건 항공 3407편 추락, 2010년 폴란드 대통령 전용기 추락 사고, 2010년 아프리키야 항공 771편 추락, 2010년 에어 인디아 익스프레스 812편 추락, 2010년 에어블루 202편 추락, 2011년 루스에어 9605편 추락, 2013년 아시아나 항공 214편 추락, 2014년 트랜스아시아 항공 222편 추락, 2015년 트랜스아시아 항공 235편 추락 등 다양한 사례가 있다.

4. 2. 한국 관련 사례

1982년 2월 9일 발생한 일본항공 350편 추락 사고는 기장의 정신 질환과 부적절한 조작이 원인이었다. 이 사고는 한국인 승객과 관련된 사고였다. 1997년 8월 6일에는 대한항공 801편 추락 사고가 괌에서 발생했는데, NTSB는 기장의 비정밀 접근 실패와 조종사 피로를 원인으로 지목했다. 1999년 12월 22일 대한항공 8509편 추락 사고는 영국에서 발생했으며, 기장의 공간 감각 상실과 부적절한 조작이 원인이었다.

2002년 4월 15일에는 중국국제항공 129편 추락 사고가 대한민국 부산에서 발생했는데, 조종사의 부주의와 낮은 고도 비행이 원인으로 지목되었다. 2013년 7월 6일 발생한 아시아나 항공 214편 사고는 샌프란시스코 국제공항에서 발생했으며, 조종사의 접근 속도 및 경로 오류가 원인이었다.

5. 한국의 조종사 과실 예방 노력

5. 1. 제도 개선

5. 2. 기술 개발

5. 3. 문화 개선

참조

_[1] 뉴스 Tenerife Disaster – 27 March 1977: The Utility of the Swiss Cheese Model & other Accident Causation Frameworks http://goflightmedic[...] Go Flight Medicine 2014-10-13
_[2] 서적 Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge https://www.faa.gov/[...] U.S. Department of Transportation. Federal Aviation Administration, Flight Standards Service 2016
_[3] 웹사이트 Error Management (OGHFA BN). Operator's Guide to Human Factors in Aviation https://www.skybrary[...]
_[4] 웹사이트 How exactly should I understand the term "accidental hull loss"? https://aviation.sta[...]
_[5] 웹사이트 Risk Management Handbook http://www.faa.gov/r[...] Federal Aviation Administration 2016-01
_[6] 웹사이트 Aviation Accident Investigations http://www.aph.gov.a[...] Government of Australia 2013-05
_[7] 서적 Investigating Human Error: Incidents, Accidents, and Complex Systems https://books.google[...] Ashgate Publishing
_[8] 웹사이트 Accident statistics http://www.planecras[...] 2015-10-21
_[9] 간행물 Human performance modeling in aviation CRC Press 2007
_[10] 학술지 On Error Management: Lessons From Aviation 2000-03-18
_[11] 학술지 Predictors of Threat and Error Management: Identification of Core Nontechnical Skills and Implications for Training Systems Design 2004
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