보잉 737 MAX 8

보잉 737 MAX 8의 가장 큰 설계 변화는 바로 새로운 엔진의 도입이다. 기존 보잉 737 NG 시리즈에 사용되던 CFM 인터내셔널의 CFM56 엔진 대신, 보다 크고 효율적인 CFM 인터내셔널 LEAP 엔진을 장착했다. 이 새로운 엔진은 연소 효율을 높이고 소음을 줄여 연료 소비를 약 14%에서 20% 가량 절감하는 효과를 목표로 했다. 이는 경쟁사 에어버스의 에어버스 A320neo 패밀리와 맞서기 위한 핵심적인 기술적 선택이었다.

그러나 더 크고 효율적인 LEAP 엔진을 기존 737의 낮은 랜딩 기어 높이에 장착하기 위해서는 특별한 설계 변경이 필요했다. 엔진의 직경이 커지면서 지면과의 간격을 확보하기 위해 엔진을 날개보다 더 앞쪽과 위쪽으로 배치하게 되었다. 이러한 엔진 위치의 변화는 항공기의 공기역학적 특성에 영향을 미쳐, 특히 높은 받음각에서 기수를 들어 올리는 경향을 강화시키는 결과를 낳았다.

이렇게 증가된 상승 모멘트를 상쇄하고 조종사의 조종감을 이전 세대 737과 유사하게 유지하기 위해, 보잉은 MCAS라는 새로운 비행 제어 시스템을 도입했다. 따라서, 향상된 연료 효율성을 달성하기 위한 엔진 교체는 항공기의 기본적인 비행 특성 변화를 초래했으며, 이는 결국 추가적인 비행 제어 컴퓨터 시스템의 필요성으로 이어지는 설계의 연쇄 반응을 낳았다.

보잉 737 MAX에 탑재된 MCAS(기동특성향상시스템)는 비행기의 공격각이 너무 높아져 실속에 이를 위험을 방지하기 위해 자동으로 기수를 내리는 비행 제어 시스템이다. 이 시스템은 새로운 CFM 인터내셔널 LEAP 엔진을 장착한 MAX 기종의 특수한 공기역학적 특성에 대응하기 위해 도입되었다. 더 크고 연료 효율이 높은 엔진을 기존 보잉 737 동체에 장착하기 위해 엔진 위치를 기존보다 더 앞쪽으로 올렸는데, 이로 인해 특정 비행 조건에서 기수가 위로 들리는 경향이 강화되었다. MCAS는 이러한 특성을 보완하여 조종사가 느끼는 조종감을 기존 737 기종과 유사하게 유지하고, 항공기가 실속에 빠지는 것을 방지하는 것이 설계 목적이었다.

MCAS 시스템은 단일 공격각 센서의 데이터만을 입력받아 활성화되었다. 이 센서가 잘못된 높은 공격각 값을 보내면, 시스템은 비행기가 실속 위험에 처했다고 잘못 판단하여 안정제를 통해 기수를 반복적으로 강제로 내렸다. 조종사는 조종간을 당겨 기수를 올리는 방식으로 이 명령을 수동으로 대항할 수 있었지만, MCAS는 5초 간격으로 명령을 재개하여 지속적으로 기수를 내리는 동작을 반복했다. 이로 인해 조종사와 시스템 간의 인위적인 인력 대결이 발생할 수 있었다. 또한, 시스템의 존재와 작동 방식이 초기 조종사 훈련 매뉴얼 및 시뮬레이터 훈련에서 충분히 강조되지 않았다는 점이 큰 문제로 지적되었다.

이러한 설계와 운용 방식은 라이온 에어 610편 추락 사고와 에티오피아 항공 302편 추락 사고의 직접적인 원인으로 밝혀지며 전 세계적인 안전 논란을 불러일으켰다. 두 사고 모두 이륙 직후 결함 있는 공격각 센서의 오류 신호로 인해 MCAS가 잘못 작동했고, 조종사가 시스템을 제어하지 못해 항공기가 추락한 것으로 조사되었다. 사고 이후 보잉은 시스템을 수정하여 이중 센서 입력을 받도록 변경하고, 명령의 강도와 반복 한도를 제한하며, 모든 조종사에게 시스템에 대한 명확한 교육을 의무화하는 등의 개선 작업을 수행했다.

라이온 에어 610편 추락 사고는 2018년 10월 29일, 인도네시아의 저비용 항공사인 라이온 에어 소속의 보잉 737 MAX 8 기종이 자카르타를 출발하여 팡칼피낭으로 향하던 중 추락한 사고이다. 이 사고로 탑승자 189명 전원이 사망하였다. 사고기는 신형 항공기로, 라이온 에어에 인도된 지 불과 3개월밖에 되지 않은 상태였다.

사고 조사는 인도네시아 국가운송안전위원회(KNKT)가 주도하였다. 조사 결과, 비행기 비행 데이터 기록기와 음성 기록기를 분석한 결과, 사고의 핵심 원인 중 하나로 기동특성향상시스템(MCAS)의 오작동이 지목되었다. 이 시스템은 보잉 737 MAX의 새로운 대형 엔진 설치로 인한 기체의 특정 비행 특성을 보정하기 위해 도입된 소프트웨어였다.

조사에 따르면, 이륙 직후부터 조종석의 속도계와 고도계에 불일치 경고가 발생했으며, MCAS가 잘못된 받음각 센서 데이터를 받아 기수를 반복적으로 강제로 내리는 명령을 내렸다. 조종사는 이 비정상적인 상황을 식별하고 복구하려고 시도했으나, 시스템의 반복적인 개입으로 인해 최종적으로 항공기 통제를 상실하게 되었다.

이 사고는 보잉 737 MAX의 안전성에 대한 최초의 중대한 경보가 되었으며, 이후 발생한 에티오피아 항공 302편 추락 사고와 함께 전 세계적인 운항 중단으로 이어지는 계기를 마련하였다. 사고 조사는 항공기 설계, 인증 절차, 그리고 조종사에 대한 새로운 시스템에 관한 교육 및 정보 제공의 부재 등 광범위한 안전 문제를 드러내었다.

에티오피아 항공 302편 추락 사고는 보잉 737 MAX 8 기종의 두 번째 치명적인 사고로, 해당 기종의 전 세계적 운항 중단을 결정적으로 촉발한 사건이다.

사고는 2019년 3월 10일, 에티오피아 항공 소속의 보잉 737 MAX 8 항공기가 아디스아바바의 볼레 국제공항을 이륙한 지 약 6분 후에 추락하여 발생했다. 이 비행기는 케냐의 나이로비 조모 케냐타 국제공항으로 향하던 중이었다. 기체에 탑승한 149명의 승객과 8명의 승무원, 총 157명이 모두 사망하는 참사로 이어졌다. 사고 현장은 아디스아바바 남동쪽 약 60km 떨어진 비슈oftu 인근 지역이었다.

이 사고는 약 5개월 전인 2018년 10월에 발생한 인도네시아 라이온 에어 610편 추락 사고와 여러 유사점을 보였다. 두 사고 모두 신형 항공기가 이륙 직후 비정상적으로 기수를 낮추는 조종 문제를 겪었으며, 조종사가 이를 제어하지 못하고 추락에 이르렀다. 이러한 유사성은 사고 원인으로 보잉이 도입한 MCAS(기동 특성 향상 시스템)에 대한 강력한 의심을 불러일으켰다. 사고 직후, 에티오피아 항공은 자체적으로 해당 모델의 운항을 중단했으며, 중국 민용항공국을 시작으로 전 세계 항공 당국과 항공사들이 연이어 보잉 737 MAX 기종의 운항을 전면 중단하는 조치를 발표했다.

사고 조사는 에티오피아 당국이 주도했으며, 미국 국가운송안전위원회(NTSB)와 보잉, 미 연방항공청(FAA)이 협력했다. 예비 조사 결과는 비행 데이터 기록장치(블랙박스) 분석을 통해 MCAS 시스템이 잘못된 센서 데이터에 반응하여 비행기를 강제로 기수를 낮추는 명령을 반복적으로 내렸고, 조종사가 시스템을 비활성화하는 절차를 시도했으나 최종적으로 항공기 제어를 상실했다는 점을 지적했다. 이 사고는 항공 안전에 대한 전 세계적인 경각심을 고조시켰고, 보잉과 항공 규제 기관의 인증 절차에 대한 본격적인 재검토와 비판으로 이어졌다.

에티오피아 항공 302편 추락 사고 이후, 전 세계 항공 당국은 보잉 737 MAX 8 기종의 안전성에 대한 우려를 표명하며 즉각적인 조치에 나섰다. 사고 발생 다음 날인 2019년 3월 11일, 중국민용항공국이 세계 최초로 해당 기종의 운항을 전면 중단하도록 지시했다. 이어 유럽 항공 안전 기구, 영국 민항국, 인도 민항국 등 수많은 국가의 규제 기관이 뒤를 이었으며, 캐나다와 미국을 포함한 보잉 737 MAX 8의 주요 운영 지역에서도 운항 금지 조치가 확대되었다.

이러한 연쇄적인 조치로 인해 전 세계 항공사에서 운용 중이던 모든 보잉 737 MAX 8 및 MAX 9 기종이 지상에 머무르게 되었다. 이는 보잉 역사상 전례 없는 규모의 집단 운항 중단 사태로 기록되었다. 각국 규제 기관은 사고 원인에 대한 충분한 조사와 보잉의 안전 개선 조치가 완료되기 전까지 기종의 운항을 허용하지 않겠다는 입장을 분명히 했다.

운항 중단은 전 세계 항공 운송 네트워크에 상당한 영향을 미쳤다. 해당 기종을 주력으로 운용하던 사우스웨스트 항공, 아메리칸 항공, 에어 캐나다 등 여러 항공사는 수백 편의 일일 운항 계획을 급격히 조정해야 했고, 이로 인한 노선 축소와 운항 취소가 이어졌다. 이 사태는 단일 기종의 결함이 글로벌 항공 산업의 안정성과 운송 능력에 얼마나 광범위한 충격을 줄 수 있는지를 보여주는 사례가 되었다.

미 연방항공청(FAA)은 라이온 에어 610편 사고 직후 긴급 안전 공지를 발행했으나, 에티오피아 항공 302편 사고 이후에는 전 세계 항공 당국의 압박 속에서 결국 미국 내 보잉 737 MAX 기종의 운항을 중단하는 결정을 내렸다. FAA는 보잉과 함께 사고 원인 조사에 착수했으며, 기동 특성 보강 시스템(MCAS)의 결함이 두 사고의 공통된 핵심 원인으로 지목되었다. 조사 과정에서 FAA는 기종의 인증 과정 일부를 제조사인 보잉에 위탁했던 관행이 문제점으로 부각되면서, 규제 당국의 감독 역할에 대한 강력한 비판에 직면했다.

다른 국가의 규제 기관들도 독자적인 검토에 나섰다. 유럽 항공 안전 기구(EASA)와 캐나다 운송 안전 위원회(TSB) 등은 FAA의 조사 결과를 단순히 수용하기보다 자체적인 검증 절차를 요구했다. 특히 EASA는 MCAS 시스템의 재설계뿐만 아니라 전체 비행 제어 시스템의 구조적 검토와 조종사 훈련 기준 강화를 운항 재개 조건으로 내걸었다. 이로 인해 보잉 737 MAX의 전 세계적 운항 재개 시기는 규제 기관 간의 협의와 추가 안전 평가로 인해 크게 지연되는 결과를 낳았다.

한편, 미국 국토안보부 산하의 운송안전위원회(NTSB)는 사고 조사에서 비행기 설계 문제와 더불어 조종사 훈련, 항공사 절차, 규제 당국의 인증 시스템 등 전반적인 안전 체계의 취약점을 종합적으로 지적했다. 이러한 광범위한 조사 결과는 단순한 기술적 결함 수정을 넘어, 항공기 인증 프로세스의 전면적인 개혁 필요성을 촉발시키는 계기가 되었다.

설계 및 인증 과정은 두 차례의 치명적인 추락 사고 이후 집중적인 조사와 비판의 대상이 되었다. 핵심적인 비판은 새로운 MCAS 시스템의 설계, 인증 방식, 그리고 보잉과 규제 기관 미 연방항공청(FAA) 사이의 관계에 집중되었다.

조사 결과, MCAS 시스템은 단일 앙각 센서의 입력에만 의존하는 설계 결함을 가지고 있었으며, 이는 시스템이 잘못된 데이터를 받아 조종사를 제어할 수 없는 상황으로 몰아넣을 수 있었다. 또한 이 중요한 시스템에 대한 정보가 조종사 매뉴얼과 초기 훈련 자료에서 충분히 공개되지 않아 조종사들이 비정상 상황을 인지하고 대응하는 데 어려움을 겪었다는 점이 지적되었다. 더 나아가, FAA의 인증 과정에서 보잉에게 상당한 권한을 위임하는 방식이 시스템의 적절한 검토와 감독을 약화시켰다는 비판이 제기되었다.

이러한 과정은 결국 기업의 비용 절감과 시장 경쟁력 유지 압력이 안전 최우선 원칙보다 우선시된 결과라는 분석이 나왔다. 사고 이후 진행된 국회 청문회와 독립 조사위원회 보고서는 설계 결함, 투명성 부족, 규제 실패가 복합적으로 작용한 재난으로 규정하며, 항공기 인증 제도의 전반적인 개혁 필요성을 촉구하였다.

두 차례의 치명적 사고 이후, 보잉은 보잉 737 MAX 8을 포함한 MAX 기종에 대한 포괄적인 설계 변경과 소프트웨어 업데이트를 단행했다. 핵심 조치 사항은 문제의 원인으로 지목된 MCAS 시스템의 개선에 집중되었다. 기존 시스템은 단일 앙각 센서의 데이터만을 신뢰했으나, 개선된 시스템은 이제 양쪽 날개의 센서 데이터를 비교하여 사용한다. 또한, 시스템이 반복적으로 기수를 강제로 내리지 못하도록 활성화 주기를 제한하고, 조종사가 더 쉽게 시스템을 무력화할 수 있도록 설계를 변경했다.

이와 함께, 항공기의 비행 제어 컴퓨터 소프트웨어를 전반적으로 개선하여 다양한 비행 조건에서 더욱 안정적인 작동을 보장하도록 했다. 또한, 관련 경고 시스템과 표시 장치의 결함을 수정하고, 모든 항공기에 대해 앙각 센서의 배선을 분리하는 등 하드웨어적인 검토도 진행되었다. 이러한 모든 변경 사항은 미 연방항공청을 비롯한 전 세계 항공 규제 기관들의 엄격한 검증과 비행 시험을 거쳐 승인을 받았다.

보잉은 항공사들에게 기체의 소프트웨어를 업데이트하고, 필요한 경우 하드웨어를 수리하도록 지시했다. 또한, 항공사 정비 담당자들을 대상으로 한 상세한 기술 지침과 서비스 게시판을 제공하여 변경 사항의 적용이 정확하게 이루어지도록 했다. 이러한 물리적 설계 변경과 소프트웨어 업데이트는 보잉 737 MAX 기종의 운항 재개를 위한 가장 기본적이고 필수적인 전제 조건이 되었다.

보잉 737 MAX의 운항 재개를 위한 핵심 조건 중 하나는 전 세계 조종사에 대한 새로운 훈련 요건을 마련하고 이행하는 것이었다. 두 차례의 치명적 사고 이후, 규제 당국과 항공사는 기존 737 NG 기종과 MAX 기종 사이의 차이점, 특히 MCAS 시스템의 작동 원리와 비정상 상황 발생 시 올바른 대처 절차에 대한 교육의 중요성을 절감했다.

미 연방항공청은 재인증 과정에서 조종사 훈련을 크게 강화했다. 핵심은 기존의 차이점 훈련에 MCAS 시스템에 대한 이론 교육과 비정상 상황 대응 절차를 포함시키는 것이었다. 조종사는 비행 중 MCAS가 잘못 작동할 경우 시스템을 비활성화하는 표준 절차, 즉 스태빌라이저 트림 절단 스위치를 사용하는 방법을 반드시 숙지해야 했다. 이 훈련은 주로 비행 시뮬레이터가 아닌 태블릿이나 컴퓨터 기반의 이론 교육으로 진행될 수 있도록 허용되었으나, 그 내용은 의무화되었다.

또한, 보잉은 항공기 소프트웨어 업데이트와 더불어 비행 매뉴얼과 최소 장비 목록을 개정하여 조종사의 의사 결정을 지원하도록 했다. 전 세계 항공 당국, 예를 들어 유럽 항공 안전청과 캐나다 운송위원회 등도 자체 검토를 거쳐 이와 유사한 훈련 요건을 승인했다. 각 항공사는 해당 국가 규제 기관의 승인을 받은 훈련 프로그램을 통해 자사 조종사의 재교육을 완료한 후에만 737 MAX의 상업 운항을 재개할 수 있었다.