✈️ Gravity Fuel Feeding – 중력에 의한 연료 공급의 원리와 절차
✈️ Gravity Fuel Feeding – 중력에 의한 연료 공급의 원리와 절차
현대 항공기는 일반적으로 전기 구동 펌프나 엔진 구동 펌프를 통해 연료를 엔진으로 보냅니다. 하지만 항공기 시스템 고장, 특히 연료 펌프가 작동하지 않거나 전원 공급 문제가 발생할 경우, 대체 수단으로서 **Gravity Fuel Feeding(중력 연료 공급)**이 사용됩니다. 말 그대로, 중력만을 이용해 연료탱크에서 엔진으로 연료를 공급하는 방식입니다.
Airbus A320 계열의 항공기는 평소에는 전기식 펌프로 연료를 공급하지만, 중력에 의한 비상 공급 루트를 내장하고 있어 연료 펌프의 전원 공급이 불가능할 때에도 연료를 계속 공급할 수 있도록 설계되어 있습니다.
🛢️ Gravity Fuel Feeding의 구조
A320 항공기의 각 메인 윙탱크에는 두 개의 전기식 펌프(중앙에는 추가로 두 개)가 있으며, 전기 펌프가 작동 중단될 경우를 대비해 Gravity Feed Line이 별도로 연결되어 있습니다.
이 Gravity Feed Line은 주로 다음 조건을 만족할 때 작동하게 됩니다:
- 전기식 펌프가 모두 고장났거나 전원 공급이 불가능할 때
- Fuel Valve는 열려 있고, Feed Line은 막히지 않았을 때
- 연료 표면이 엔진보다 높은 위치에 있을 때
즉, 탱크의 연료가 중력으로 아래쪽에 위치한 엔진으로 자연스럽게 흘러갈 수 있는 구조로 되어 있는 것입니다.
📉 고도에 따른 작동 한계 – Gravity Feed Ceiling
여기서 핵심은 **“중력이 제대로 작용하는 조건”**입니다. 고도가 너무 높으면 탱크 내부의 압력이 낮아지고, 연료가 자유롭게 흐르기 어려워지며, 중력 공급이 불가능해질 수 있습니다.
이를 기준으로 A320에는 Gravity Feed Ceiling이라는 개념이 있습니다. 이는 중력 공급이 가능하도록 권장되는 최대 고도를 말합니다.
- A320 기준으로 Gravity Feed Ceiling은 약 FL150 ~ FL200 (15,000~20,000피트)로 간주됩니다.
- 만약 연료 온도가 낮고 기체가 수평 비행을 유지하고 있다면 조금 더 높은 고도에서도 공급이 가능할 수 있지만, 보장되지 않습니다.
- 따라서 비상 상황에서는 최대한 빠르게 Gravity Feed Ceiling 이하로 하강하는 것이 절차입니다.
🚨 비상 상황에서의 Gravity Fuel Feeding 절차
- 연료 펌프 고장 또는 ECAM 경고 발생 (FUEL L(R) PUMP LO PR)
- QRH 또는 ECAM을 따라, 관련 펌프 OFF 및 CROSSFEED 상태 확인
- FUEL Page에서 연료 흐름 상태 확인
- Gravity Feeding 필요 여부 판단
- 여러 개 펌프 고장 / AC BUS 전원 상실 시 Gravity Feed 필요
- Altitude를 FL150 이하로 하강
- Feed Valve 열려 있는지 확인 후 엔진 감시
- Fuel Flow 감소 또는 EGT 상승 등 엔진 이상 징후 관찰 시 조치
중력 공급이 정상이라면 ENG ECAM 페이지 상에서 연료 유량이 정상적으로 유지되며, 이때 연료 흐름은 펌프가 아닌 중력만으로 유지됩니다.
⚠️ Gravity Feed의 제한사항
- 중력 공급은 양방향이 아니다. Wing tank에 따른 엔진별 공급만 가능하므로, 크로스피드가 필요할 수 있다.
- 엔진 공급만 가능하다. APU에는 Gravity Feed 불가.
- 기체가 Banked(기울어진 상태)인 경우 연료가 한쪽으로 몰려 공급이 불안정할 수 있음
- 탱크의 연료가 너무 적을 경우, 연료가 흘러가지 않을 수 있음
즉, Gravity Feed는 비상용으로 설계된 단방향, 제한적 공급 시스템이며, 이를 장기간 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
💡 조종사 입장에서의 고려사항
비행 중 연료 펌프 고장으로 Gravity Feed에 의존하게 되면, 조종사는 다음을 염두에 둬야 합니다:
- 즉시 고도를 낮춰 중력 공급이 가능한 상태로 전환
- 연료 온도 확인 (온도가 너무 낮으면 점성이 증가하여 흐름 방해)
- 지속적인 EGT 및 Fuel Flow 감시
- APU 또는 IDG 시동 시 Fuel Line이 펌프를 필요로 하므로 작동 제한 예상
비상 상황에서는 최대한 안전한 고도와 엔진 상태를 확보한 뒤, 가장 가까운 공항으로의 Diversion을 준비하는 것이 핵심입니다.
✅ 결론
Gravity Fuel Feeding은 항공기의 고장 상황에서도 엔진이 계속 작동할 수 있게 하는 중요한 백업 수단입니다. 하지만 이는 제한적이며 고도, 연료 잔량, 기체 자세 등에 따라 작동 여부가 달라질 수 있습니다. 조종사는 이를 단순한 기능이 아닌 비상 생존을 위한 마지막 수단으로 인식하고 있어야 하며, 상황 발생 시 빠른 판단과 정확한 절차 수행이 무엇보다 중요합니다.
비상 연료 공급 상황에서 가장 중요한 것은 절차 숙지와 침착함입니다. 이 시스템은 당신이 훈련 중 외운 것보다 더 복잡하게 작동할 수 있으며, 실제 상황에서는 작은 실수가 큰 결과로 이어질 수 있음을 기억해야 합니다.