사출좌석

사진은 Su-35의 비상 사출 사진. 러시아 영화 'Mirror Wars'의 촬영을 위해 연출된 것이라고 한다. 이 장면을 촬영한 파일럿의 인터뷰.

이렇게 찍고 합성했다.

1 개요

사출좌석이란 항공기에서 사고가 났을 때 조종사를 비행기에서 비상 탈출 시키기 위한 하나의 안전 장치이다. 비상상황이 발생할 경우 작동시키면, 파일럿이 앉은 좌석이 통채로 솟구쳐 항공기로부터 분리되며, 이후 조종사는 낙하산을 이용해 땅에 착지한다.

2 상세

조종사의 생명을 살려주는 중요한 장비 중 하나이다. 주로 전투기에 많이 장착된다. 조종사가 상황이 위험하다고 판단, 사출좌석을 작동시키면 일련의 과정을 통해 조종사는 좌석 채로 항공기 밖으로 사출되며, 사출된 좌석에서 승무원은 자동으로 분리되고 안전한 고도에서 낙하산이 자동으로 펴진다. 물론 전투기라는 것이 위험물이 여기저기 들어찬 물건이다보니, 인화 물질이 있는 곳에 피격되어 비행기가 공중 폭발한다면 사출도 못해보고 조종사가 천국으로 사출되는 경우도 있다(…).

저 조종석 의자 가운데에 노란 고리같은걸 세게 잡아당기면 좌석이 사출된다. 사진은 F-35의 조종석. F-4 같은 기종이 장비한 구형 사출좌석의 경우는 무릎 사이의 핸들이 아니라 머리 위의 핸들을 잡아내리도록 되어있기도 하다. 핸들을 당기는 동시에 핸들에 연결된 페이스 커튼(Face Curtain)이 딸려내려와 조종사의 얼굴을 덮도록 되어있으며, 이는 사출 직후 조종사에게 덮쳐올 바람으로부터 얼굴을 보호하기 위함이다. 이외에도 A-10처럼 사출 핸들이 조종석 좌우에 달린 경우도 있다. 위치는 달라도 핸들은 보통 위의 사진과 같이 노란색 혹은 검정-노란색 조합으로 칠해져있다.

복좌식 전투기가 사출좌석을 작동하면 후방석이 먼저 사출된 후 전방석이 사출된다. 이유는 간단하다. 전방석이 먼저 사출하게 되면 후방석 조종사가 로켓의 화염을 뒤집어쓸 수도 있기 때문. 또한, 후방석은 혼자 탈출할 수 있지만, 전방석은 그럴 수 없다. 로켓의 화염 문제도 있지만, 후방석에는 조종에 필요한 장비가 전방석에 비해 적기 때문에 후방석 조종사 혼자 조종하는 것은 어렵다. 따라서 전방석 조종사가 사출하게 된다면 후방석도 이를 따라가게 되며, 후방석이 먼저 사출된 뒤 전방석이 사출된다.

3 역사

초기의 전투기들에서는 이러한 안전 장치가 없었다. 항공기가 전쟁 병기로 데뷔했던 제1차세계대전 당시의 비상탈출 방법은 조종사가 낙하산을 메고 조종석 밖으로 뛰어내리는 것이었다. 한 술 더 떠, 당시에는 조종사의 중요성이나 안전에 대한 개념이 희박해서 정식으로 지급되지도 않았다. 상층부는 낙하산을 지급하면 파일럿들이 군기가 빠져서 피격당한 즉시 비행기를 버리고 도망칠 것으로 여겼다고 한다. 이뭐병. 게다가 파일럿들도 공간 문제나 무게를 이유로 낙하산을 소지하지 않는 경우가 많았다. 심지어 독일이 지급했던 낙하산들도 영 상태가 좋지 않은 물건들이어서 낙하산 때문에 죽은 경우도 왕왕 있었다고 한다. #

이렇다보니, 당시 비행 중 격추당한다는 것은 곧 죽음이나 마찬가지였다. 그리하여 조종사의 탈출 수단에 대한 요구는 계속 높아졌고, 각국의 공군에서는 낙하산을 정식으로 지급하기에 이른다. 하지만 2차대전 말엽, 제트기가 발명되고 항공기의 속도가 점점 높아짐에 따라, 단순히 조종석에서 벗어나는 기존의 방식은 더 이상 사용할 수 없게 되었다. 프롭기에 비해 고속으로 비행하는 제트기에서 이전처럼 낙하산만 메고 훌쩍 뛰어내렸다간 조종사가 꼬리날개와 같은 동체 구조물에 충돌할 가능성이 높아 안전을 담보할 수 없었기 때문이다.

따라서 고속으로 비행하는 항공기에서도 안전하게 파일럿을 바깥으로 내던질 수 있는(…) 물건이 필요하게 되었고, 이에 따라 각국은 사출 좌석을 연구하게 된다. 이렇게 사출좌석이라는 안전 장치가 생기면서 항공기가 비행 불능 상태에 빠지더라도, 조종사만은 안전하게 탈출할 수 있게 된 것이다.

사실 사출좌석의 시초라고 할 수 있는 물건은 1920년에 이미 고안되었고, 1934년에는 영국의 마틴 베이커가 화약을 힘으로 사출되는 사출좌석에 대해서 특허를 받아내기도 했다. 최초로 사출좌석을 장비한 항공기 역시 2차대전에 나왔는데 독일의 He 280이 그것이다. 그러나 일반화된 것은 역시 2차대전 이후 제트기의 시대가 도래하면서부터다.

4 안전을 위한 몸부림

물론 사출좌석이 개발되자마자 지금과 같은 높은 안정성을 구비한 것은 아니었다. 초기의 사출좌석들은 지금에 비해 많이 모자란 점이 있었으며, 대표적으로 고도 제한을 들 수 있다. 과거의 사출좌석들은 최소의 안전 고도가 정해져있어, 그 이상의 고도에서 사출해야 안전이 보장되었다. 즉, 비행중인 항공기와 부딪히지 않을 거리까지 그저 좌석을 띄워주는 수준이 다였다. 근래 들어서 만들어지는 발전된 사출좌석들은 이러한 제한이 사라지는 추세. 2010년대 이후로는 0/0 사출 기능이 붙은 물건들만 생산되고 있다.

한 예로, 썩 좋지 못한 예시이긴 하나 2002 우크라이나 에어쇼 참사 같은 것을 들 수 있다. 비행기가 관중석, 즉 지면에 추락후에 사출좌석이 작동, 조종사가 무사히 탈출에 성공한 사례다. 해당 사고기체인 Su-27의 사출좌석 즈베즈다처럼 지표면에서도 조종사를 안전하게(…) 탈출시킬 수 있는 '제로-제로' 기능은 요즘 전투기들은 다들 가지고 있다고 한다. 심지어 배면비행 중에 사출해도 안전이 보장되기도 한다.

AV-8의 사출. 이렇게 땅바닥에서도 파일럿을 사출해낸다.

또한, 과거에는 없던 여러 안전장비들이 추가되기도 한다. 근래 만들어지는 사출좌석은 사출시 팔다리를 보호하기 위해 다리를 조종석쪽으로 잡아당겨주고, 팔을 보호하기 위해 보호대가 튀어나온다.

참고로 사출좌석 훈련을 할때는 멀쩡한 전투기를 공중에서 버리고 탈출하며 훈련하는건 아니고 이런 시뮬레이터를 이용한다. 항공기 좌석과 동일하게 만들어두고, 공기압을 이용해 좌석이 레일을 따라 위로 솟구치게 만든 것. 순간적인 중력가속도 변화와 올바른 자세를 익히기 위한 훈련이다. 비상 사출시에 파일럿은 순간적으로 10~16G의 G를 받게 되므로, 자세가 어정쩡하면 부상을 입거나 사망할 수도 있기 때문에 이런 훈련을 통해 바른 자세를 습득하게 된다.

사출 좌석이 고속에서 제대로 작동하는지 검증하기 위해 이런 장비를 사용하기도 한다. 로켓 썰매(Rocket Sled)라는 물건으로, 항공기와 같은 모양의 모형에 로켓을 달고 레일을 따라 가속되게 한 뒤 사출좌석을 작동시키는 것이다.

5 중요성

항공기에 사출좌석을 장착하는 이유는 간단하다. 조종사는 정말 정말 정말 중요하고 매우 매우 매우 비싼 인력이기 때문이다. 얼핏 생각하기에는 사람 한 명보다 천억 가량 되는 기체가 더 비싸게 생각될 수도 있다. 하지만 전투기라는 병기는 정말 복잡한 기계이며, 이것을 다루기 위해서는 고도의 기술을 갖춘 사용자가 필수적이다. 그리고 그 사용자, 즉 조종사를 양성하는데 드는 비용은 무시할 수 없다. 금전도 금전이거니와, 시간이 정말 오래 걸린다. 조종사를 한 명 양성하는 데 드는 시간은 수 년 단위이며, 이는 돈으로 환산하기도 어렵다. 전쟁에서는 무기는 중고라도 급히 사모을 수 있지만 조종사의 양성은 그렇게 번갯불에 콩 구워먹듯이 할 수 없다. 전투기는 비싸도 기계이니 다시 만들 수라도 있지, 조종사는 사람이기에 목숨을 잃으면 다시 막대한 시간을 들여 새로운 조종사를 교육시켜야 한다. 어떻게 조종사를 양성했다 쳐도 잃어버린 조종사의 경험이라는 부분은 어찌할 수 없다. 조종사를 구출하는 임무를 맡은 특수부대를 따로 육성하는 것도 이 때문이다.

에어리어88같은 만화에서 외인부대를 운영하는 이유도 나라가 단순히 돈이 없어서라기 보다 뛰어난 조종사를 충분히 양성할 시간적인 여유가 없기 때문. 평시라면 몰라도 전시에는 조종사의 목숨은 전투기 따위'보다 훨씬 중요하다. 이런 거친 표현이 나올 수 있는 것은 제2차 세계대전의 천조국의 사례가 있기 때문. 정말로 이 당시 미국은 전투기는 소모품이라는 인식으로 미친듯이 찍어냈고, 조종사는 실전을 어지간히 치르면 본국으로 귀환시켜서 휴식을 주거나 교관을 시키는 등 인적자원 보존을 위해 최선을 다했다. 그 결과 미군은 숙련된 고급 파일럿을 언제나 적정 인원수 이상으로 확보할 수 있었고, 여기에 미국의 넘사벽 공업력으로 말 그대로 찍어낸 대량의 고성능 전투기가 합쳐져 양면 전쟁에서의 압도적인 승리를 달성할 수 있었다. 전후 사출좌석 연구를 본격적으로 주도한 것도 미국. 반면 독일군과 일본군은 이러한 개념이 없어서 베테랑 에이스 파일럿을 계속 최전선에 투입해 소모했고, 전쟁 말기에는 숙련된 조종사를 확보하는데 어려움을 겪어야 했다. 특히 일본은 숙련된 조종사를 카미카제로 갈아넣은데다가 마지막에는 이마저도 없어서 신병들한테 달랑 조종법만 가르쳐주고 카미카제로 보냈지만 그 결과는... 그것이 아니더라도 인명에 대한 존중 면에서도, 돈과 시간을 날리지않기 위해서도 이러한 장치는 필요하다.

6 특이한 사출좌석

F-111, B-58, XB-70같이 사출좌석이 아니라 사출 캡슐을 장비한 항공기도 있다. 좌석 뿐만이 아니라 조종석 부분이 뭉텅이로 떨어져나가며, 조종사는 밀폐식 캡슐 안에 앉아있는 것이기 때문에 상대적으로 안전하다. 또한 이 캡슐이 열대나 혹한지 같은 환경에서 간이 피난처 역할을 해주고, 해상 비행 중 비상 사출할 경우 캡슐에 딸린 완충용 에어백이 부력을 만들어 캡슐을 물에 띄워주기도 한다. 이래저래 장점이 있지만, 근래에는 잘 쓰이지 않는다. 조종사와 좌석만 탈출시키는 것에 비해 밀어내야하는 무게가 무겁고, 그에 따라 여러모로 제약이 있어서라는 듯. 위키백과의 Crew Capsule 문서를 참고함.

보통의 사출좌석은 위쪽으로 조종석을 사출하도록 되어있지만, B-52 같은 소수의 항공기는 하방으로 좌석이 사출되기도 한다. B-52의 경우, 레이더 항법사와 항법사의 좌석이 조종석 아래에 마련되어있기 때문이다. 조종사 2인과 화력통제관은 상방으로 사출된다.

우주선용 사출좌석이 마련되기도 했다. 보스토크 계획, 제미니 계획이 그 사례. 하지만 우주인들은 어차피 탈출해봐야 로켓엔진에 타 죽고, 탈출하는 높이도 무식하게 높잖아? 기껏 써봤자 살 수도 없는 짐덩이일 뿐이라고 여기고 사출좌석 장비를 싫어했다고...

7 대중매체에서의 묘사

대중매체에서 유명한 사출 장면이라면 영화 탑건의 장면을 예로 들 수 있는데, 훈련중 욕심을 부린 라이벌 훈련생 '아이스맨' 때문에 주인공(톰 크루즈)과 그의 파트너가 탄 F-14가 실속에 빠지는 장면이다. 스핀에 빠진 전투기에서 주인공은 안전하게 탈출하지만, 그의 파트너 '구스'는 사출 과정에서 머리를 조종석 유리에 세게 부딪히고, 결국 숨을 거둔다. 원래 저 노란 손잡이를 당기면 캐노피가 먼저 날아가고 그 다음 조종사들이 사출되어야 하는데, 유리가 제대로 분리되지 않았기 때문. 실제로도 가끔씩 일어나는 일이어서, 1980년대 이후 나온 사출좌석에는 최상단부에 캐노피가 분리되지 않을 경우 깨뜨려버리기 위한 캐노피 브레이커가 달려있거나, 전투기에 비해 상대적으로 저속으로 비행하는 상황이 많아 캐노피 분리에 필요한 충분한 공기 저항을 얻기 힘든 공격기 혹은 VTOL기의 경우는 아예 폭파해서 날려버리기 위한 도폭선이 캐노피에 매립된 경우가 있다. KT-1·KA-1과 같은 경우는 캐노피가 분리되지 않고 도폭선만으로 깨지게 되어있다.

에너미 라인스에서는 주인공이 타던 전투기가 지대공 미사일에 피격되어 통제 불능에 빠지자 비상사출하는 장면이 나온다. 이게 꽤 볼만한데, 사출 손잡이를 당긴 직후 어떤 과정을 통해 사출 좌석이 작동하는지를 보여준다. 상당히 박진감 넘치게 연출된 명장면이다.

다이 하드 2에서는 조금 황당한 사출 장면이 등장한다. 테러리스트들에게 쫓겨 수송기 콕핏에 갇힌 맥클레인이 창문을 통해 날아든 수류탄들을 피하기 위해 사출좌석을 작동, 구사일생하는 장면이 나온다. 문제는 이 수송기에는 사출좌석이 없다는 점(…).

8 기타

사출좌석은 조종사의 생명을 구해줄 수 있는 중요한 안전장비이지만, 기체의 외부인에게는 위험할 수 있다. 불시착한 전투기의 파일럿이 지상에서 사출좌석을 작동시킨다면, 캐노피와 좌석에서 나오는 화염 혹은 캐노피 그 자체(…)로 인해 외부인이 부상당할 수도 있기 때문이다. 또한 사고 기체에 조종사가 남아있을 경우 구조요원이 접근했을 때 사출좌석이 작동되어버린다면… 로켓 가속 어퍼컷! 따라서 구조요원들은 캐노피를 개방한 후, 필히 사출좌석 레버에 안전핀을 끼워 작동되지 않도록 한다.

한국 공군에서는 이 사출좌석과 관련해 웃지 못할 해프닝이 있었다. 2010년 7월 경, 공군 소장이 유지비행을 위해 F-15K 후방석에 탑승했다가, 지상에서 핸들을 조작해버린 것. 사출좌석은 충실히 작동해 사용자를 하늘로 내던졌고(…), 이 장군은 50m 가량 솟구쳤다가 낙하산이 펴져 안전하게 착지했다. 이 장군은 전투조종사 출신(그것도 비행시간 3000여시간의 베테랑)이었으나 F-5 조종 경력만 있었다고 한다. 기사. 공군의 발표에 따르면 그냥 실수라는 듯(…). 기사. 물론 이 사건으로 말미암아 전방위적으로 비판을 받았다. 아닌게 아니라 수리 비용이 최소 수억이고(...), 사고도 아니라 그냥 실수였으니 더 까일 수 밖에 없고, 본인의 실수였는데 어떠한 징계나 처벌도 없이 끝나서 더 까였다. 물론 개인의 단순한 실수로 그 사람이 처벌이나 징계를 받는 것은 심하다고 할 수 있지만, 만약에 이런 일을 장군이 아닌 하급자들이 저질렀다면 한국 군대의 정서상 어떤 일이 일어났을지 생각해보라.

이 사건과는 반대로 안타까운 사건도 있었다. 1991년에 이상희 대위(사후 추서)가 비행훈련중 공중 충돌 사고가 발생해서 기체제어를 잃었다. 마지막에 탈출하려 했으나 민가를 확인하고, 민간인 피해를 막기 위해 탈출을 하지 않고 장렬히 순국했다.

비슷한 사건으로 2006년 5월 5일 어린이날 기념 에어쇼중 블랙이글스소속의 조종사 김도현 소령(사후 추서)이 기체제어를 잃고 활주로로 추락하여 순직했다. 조사결과, 관객석으로 추락하는 기체를 탈출하지 않고 끝까지 조종하려 했다는 것이 밝혀졌다. 값싼 사출좌석들은 사용한계고도가 꽤 높게 잡혀있는 편인데 높은 곳에서 사출좌석을 쓰면 고장난 항공기가 어디로 떨어질지 알 수 없고 그렇다고 안전한 방향으로 몰아간 뒤라면 하면 사출해도 살아남을 수 없는, 어느 한쪽의 목숨이 위험한 상황이 자주 벌어진다. 대부분 민간의 안전을 우선해 파일럿들이 희생하곤 하는데, 이런 사태를 막기 위해서라도 고성능 사출좌석을 도입해야 하지 않느냐는 여론이 많지만 그놈의 예산 때문에...