국토해양부예규 제55호

공항포장강도 결정보고 매뉴얼

Manual on Reporting Aerodrome Pavement Strength

국토해양부

MINISTRY OF LAND, TRANSPORT & MARITIME AFFAIRS

REPUBLIC OF KOREA

개정기록표

공항포장강도  결정보고 매뉴얼                                                       개정기록표

제정：2009.06.03		2008.3.24

(RECORD OF AMENDMENTS)

개 정 매 뉴 얼 (AMENDMENTS)
번호 (No)	개 정 일 (Date applicable)	근 거	기 록 자 (Entered by)	주요개정내용 (Main Contents of Amendments)
1	2006. 12. 22	CG34	-	ㅇ 제정
2	2008. 11. 20	공항기준담당관-877		ㅇ 개정 - 지침 → “매뉴얼”로 변경
3	2009.06.03	국토해양부 예규 제55호	-	국토부 조직개편 따라 항공안전본부 행정규정 폐지 후 제정

목     차

공항포장강도  결정보고 매뉴얼                                                             목차

제정：2009.06.00		2008.3.24

(TABLE OF CONTENTS)

1. 일반사항 (General)	1

1.1 목적 (Purpose)	1

1.2 적용 (Applications)	1

1.3 용어의 정의 (Definitions)	1

2. 공항포장강도(强度) 결정보고 절차 (Procedures for Reporting

Aerodrome Pavement Strength)	3

2.1 개요 (Outline)	3

2.2 항공기 및 포장등급번호(ACN-PCN) 결정 (Elements of aircraft and

ACN/PCN method)	3

2.3 포장강도 보고 (Reporting of pavement strength)	11

2.4 유효기간	11

부칙	11

1. 일반사항

공항포장강도 결정보고매뉴얼

제정：2006.12.22                                                          개정:

공항포장강도  결정보고 매뉴얼

제정：2009.06.00		2008.3.24

1.1 목적

이 매뉴얼서는 공항 내 항공기 이동지역의 포장강도를 결정하고 보고하는 절차를 제공하는데 있다.

1.2 적용

이 매뉴얼은 항공법 제75조 및 제111조의 규정에 의하여 설치․운영하는 공항(육상비행장)에 적용한다.

1.3 용어의 정의

이 매뉴얼에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.

1.  “노상(Subgrade)"이라 함은 포장체에 의해 전달된 하중을 지지하는 자연 또는 인공 축조된 토층의 상부를 총칭한다.

2.  “보조기층(Sub-base course)"이라 함은 기층을 지지하기 위해 노상 위에 포설된 일정두께를 갖는 층을 말한다.

3.  “복합포장(Composite pavement)"이라 함은 골재층과 구별되는(또는 구별되지 않는) 연성과 강성층이 혼합된 포장체를 총칭한다.

4.  “아스팔트포장”이란 노상위의 기층 또는 표층에 아스팔트 혼합물을 사용한 연성포장을 말한다.

5.  “콘크리트포장”이란 표층에 시멘트 콘크리트 슬래브를 사용한 강성포장을 말한다.

6.  “포장등급번호(PCN : Pavement Classification Number)”라 함은 항공기 운항의 제한이 없는 운영에 대한 포장의 지지강도를 나타내는 번호를 말한다.

7.  “포장체 또는 포장구조”라 함은 교통하중의 지지 및 노상으로 분배하기 위해 준비된 노상 위에 포설된 보조기층, 기층 및 표층의 조합을 말한다.

8.  “포틀랜드 시멘트 콘크리트(Portland Cement Concrete)"란 선별된 골재와 포틀랜드 시멘트와 물의 혼합물을 말한다.

9.  “항공기등급번호(ACN : Aircraft classification number)”라 함은 정해진 표준 노상(subgrade) 강도분류와 관련하여 포장면 위의 항공기와의 상대적 관계를 나타내는 번호를 말한다.

10.  “CBR(California Bearing Ratio)”이라 함은 어떤 공시체의 관입 하중과 표준재료에 대한 하중을 비교하여 결정된 압력의 비율을 말한다.

2. 공항포장강도(强度) 결정보고 절차

2.1 개요

(1)  공항의 포장강도에 대한 기록 자료는 국제민간항공기구(International Civil Aviation Organization, ICAO) 부속서 14권(ANNEX 14, Vol. 1 Aerodrome Design and Operations)의 2.6항에서 항공기등급번호-포장등급번호(ACN-PCN) 체계를 사용하도록 하고 있다. 이러한 기록 자료는 허용하중을 고려한 운항회수를 포함하여야 한다. 또한 포장강도에 대한 보고서는 타이어 압력, 착륙장치의 크기 및 중량, 일반적인 고려사항이나 특정기종에 관련된 사항 등과 같은 제한요소를 포함해야 한다.

(2)  포장강도에 대한 포장등급번호체계는 항공기 총 중량 5,700kg 이상의 하중을 지지하기 위한 포장에 적용된다. 5,700kg 이하의 항공기 하중을 위한 포장강도의 보고방법은 2.3.2항에서 별도로 정한다.

2.2 항공기 및 포장등급번호(ACN-PCN) 결정

2.2.1 항공기등급번호-포장등급번호(ACN-PCN)의 개념

(1) 일반

①  1981년에 ICAO에서는 항공기의 하중비율과 공항 포장의 재하강도를 분류하기 위하여 항공기등급번호(Aircraft Classification Number, ACN)-포장등급번호(Pavement Classification Number, PCN) 체계를 제정하였다. ICAO의 Annex 14에서는 항공기등급번호(ACN)와 포장등급번호(PCN)를 다음과 같이 정의하고 있다. 항공기등급번호(ACN)는 정해진 표준 노상강도 분류와 관련하여 포장면 위의 항공기와 상대적 관계를 나타내는 번호를 말한다. 포장등급번호(PCN)는 항공기 운항의 제한이 없는 운영에 대한 포장의 지지강도를 나타내는 번호를 말한다. 포장등급번호(PCN) 이하의 항공기등급번호(ACN)를 갖는 항공기는 중량제한 없이 운항할 수 있다.

②  항공기등급번호-포장등급번호(ACN-PCN) 방법의 적용을 위하여 항공기 제작사는 각 해당 항공기 특성 매뉴얼에 항공기등급번호(ACN) 값을 두 가지 다른 하중 즉, 최대램프중량(Maximum Ramp Weight)과 대표적인 운용자중(Operating Mass Empty)의 경우, 연성포장 및 강성포장의 경우, 그리고 노상강도 분류에 따른 값을 각각 제시하고 있다. 항공기등급번호(ACN) 계산에 적용된 하중은 정하중(Static Mass) 조건으로 동적효과에 하중증가의 영향은 고려하지 않았다.

(2) 제한사항

①  항공기등급번호-포장등급번호(ACN-PCN) 방법은 항공정보간행물(AIP)에서의 포장강도 보고용 기록에만 사용된다.

②  포장등급번호(PCN) 수치는 포장설계나 평가의 방법으로 사용할 수 없다. 포장설계와 평가는 상세한 분석을 요하는 복잡한 설계 문제이며, 위와 같은 간단한 수치로 표현될 수 없다.

2.2.2 포장등급번호(PCN)의 결정

포장등급번호(PCN) 결정을 위한 포장형태의 정보, 노상강도 분류, 최대허용 타이어 압력 분류 및 평가방법은 다음 부호를 사용하여 기록한다.

(1) 포장등급번호(PCN) 값

적정한 노상강도 분류 하에서 허용되는 가장 큰 항공기등급번호(ACN)이며 항공기에 대한 항공기등급번호(ACN) 결정은 2.2.3항에 설명되어 있다. 필요한 경우 포장등급번호(PCN)는 소숫점 한자리까지 정밀도로 표기할 수 있다.

(2) 포장등급번호(PCN) 결정을 위한 포장형태

포장등급번호(PCN)에서는 두 개의 포장유형, 즉 강성포장(R)과 연성포장(F)이 사용된다. 복합포장 또는 신공법에 의한 포장의 포장등급번호(PCN) 결정시에는 그 거동특성을 고려하여 R 또는 F로 명명 후 주석을 달아야 한다.

<표 2-1>  포장형태별 부호

포장형태	기 호
강성포장 연성포장	R F

주) 복합포장이거나 표준이 아닐 경우에는 그 영향을 주석으로 달아야 한다.

(3) 노상강도 분류

각 포장유형에 대한 노상강도를 기록하기 위해 네 개의 노상강도 분류기준이 사용된다. 그것들은 <표 2-2>에 규정되어 있고 기호화 되어 있다.

<표 2-2>  노상강도(subgrade strength) 분류

구 분	강성포장 k값 범위 (MN/㎥)		연성포장 CBR 범위		기호
	대표 값	강도범위	대표 값	강도범위
고강도 중강도 저강도 초저강도	150 80 40 20	〉120 60～120 25～60 25 〉	15 10 6 3	〉13 8～13 4～8 4 〉	A B C D

(4) 최대허용 타이어 압력 분류

네 개의 분류기준이 허용할 수 있는 타이어 압력을 기록하기 위해 사용되며, 그 분류기준은 <표 2-3>에 규정되어 있고 기호화 되어 있다.

<표 2-3>  최대허용 타이어 압력 분류

구분	최대허용 타이어 압력 범위(MPa)	기 호
고	제한 없음	W
중	1.50 이하	X
저	1.00 이하	Y
초저	0.50 이하	Z

타이어 압력은 포틀랜드 시멘트 콘크리트로 표면 처리된 포장에 거의 영향을 미치지 못한다. 포틀랜드 시멘트 콘크리트 표면은 통상적으로 타이어의 고압을 잘 이겨낼 수 있다. 아스팔트 혼합물의 특성과 기후적인 조건에 따라 아스팔트 안정처리 콘크리트 포장에서 타이어 압력이 제한될 수 있다. 타이어 압력이 제한되는 포장에 대해 타이어 압력은 <표 2-3>에 따라 기록되어야 한다.

(5) 평가방법

포장등급번호(PCN) 시스템에서는 두 개의 평가방법이 인정되고 있다. 만일 평가가 기술적 연구의 결과물을 나타낸다면 평가방법은 T로 기호화 되어야 한다. 만일 평가가 항공기 운항이력을 이용하는 것에 기초한 것이라면 평가방법은 U로 기호화 되어야 한다. 기술적 평가(T)는 몇 가지의 기술적 연구와 산정수치가 포장등급번호(PCN)의 추산에 포함되어 있음을 의미한다. 항공기 운항이력을 사용한 평가방법(U)은 포장에 전혀 피로를 가하지 않으면서 현재의 시설을 이용하는 항공기 가운데서 최고의 항공기등급번호(ACN)를 선택함으로써 포장등급번호(PCN)가 추산되었다는 점을 의미한다. 항공기 평가방법을 이용함에 어떠한 기술적 정보도 요구되지 않는다.

<표 2-4>  포장등급번호(PCN) 평가방법

평가방법		부 호
기술적 평가	포장특성의 특정연구 및 포장성질의 기술공학적 적용을 나타낸다.	T
항공기 사용경험	특정형식 또는 중량의 항공기가 정상적인 사용 하에서 만족스럽게 지지되고 있는 경우를 나타낸다.	U

(6) 기존 포장에 대한 포장등급번호(PCN)

기존 공항의 포장강도는 U.F.C(Unified Facilities Criteria, 미국)의 포장평가 그래프를 이용한 방법 등 적절한 평가방법이 있는 경우 이를 활용하여 포장등급번호(PCN)를 결정할 수 있다.

(7) 사용실례

(예1) : 중강도 노상에 위치한 강성포장의 지지력이 기술평가에 의해 포장등급번호(PCN) 80으로 산출되고, 타이어 압력의 제한이 없는 경우에는 “PCN 80/R/B/W/T"로 표기한다.

(예2) : 연성포장의 성질을 갖고, 고강도 노상에 위치한 합성포장의 지지력이 항공기 사용경험에 의해 포장등급번호(PCN) 50으로 산출되고, 최대허용 타이어 압력이 1.0MPa인 경우에는 “PCN 50/F/A/Y/U"로 표기한다.

(예3)  :  중강도 노상에 위치한 연성포장의 지지력이 기술평가에 의해 포장등급번호(PCN) 40으로 산출되고, 최대허용 타이어 압력이 0.80MPa인 경우에는 “PCN 40/F/B/0.80Mpa/T"로 표기한다.

(예4)  :  포장이 390,000㎏의 B747-400 총중량 한계를 조건으로 하는 경우 보고되는 PCN은 “390,000㎏의 B747-400 총중량 한계를 조건으로 한다.”는 주석을 달아야 한다.

2.2.3 항공기등급번호(ACN) 결정

항공기등급번호(ACN)는 강성포장 및 연성포장에 대해서 각각 다른 수학적 모델에 의해 계산된다. 항공기등급번호(ACN)는 1.25MPa인 표준 타이어 압력 하에서 단차륜 하중의 2배수로 표시되며, 이는 주어진 하중 또는 반복하중 중량 하에서 항공기의 실제 주기어(Main Wheel Gear)에 의한 포장 두께를 요구하는 하중과 같다. 이러한 포장 두께를 기준두께(Reference Thickness)라 한다. 항공기등급번호(ACN)의 결정은 일반적으로 항공기 제작사에서 발간하는 항공기 하중, 포장종류, 노상강도 분류에 의한 항공기등급번호(ACN) 도표를 사용하며 강성 및 연성포장에 대한 항공기등급번호(ACN) 계산 방법은 다음과 같다.

(1) 강성포장을 위한 항공기등급번호(ACN) 결정

① 항공기 제작사에 의해 출간된 포장요구도표를 사용하여 선정된 항공기 중량과 노상지지력계수(k), 표준 콘크리트 응력 즉, 2.75MPa에 대한 기준두께(t)를 구한다.

② 위에서 구한 기준두께와 그림 2-1의 변환도표를 사용하여 선정된 노상에 대한 단차륜하중(DSWL)을 구한다.

③ 선정된 항공기 중량과 노상지지력계수(k)에 있어서 항공기등급번호(ACN)는 1,000kg으로 표시된 단차륜하중의 2배로 계산한다.

④ 항공기등급번호(ACN)는 다음과 같은 4개의 노상강도 분류에 대해 계산한다.

노상강도 분류	K
고강도	150MN/㎥*
중강도	80MN/㎥
저강도	40MN/㎥
초저강도	20MN/㎥

* 직경 75㎝의 평판을 사용하여 얻은 값

<그림 2-1> 강성포장의 항공기등급번호(ACN) 변환도표

(2) 연성포장을 위한 항공기등급번호(ACN) 결정

① 항공기 제작사에 의하여 발간된 포장두께 산출도표를 사용하여 항공기 중량과 노상강도 분류에서의 주차륜 기어에 의한 10,000회 하중 반복을 허용하는 포장두께(t)를 구한다. 이러한 두께를 기준두께라 한다.

② 타이어 압력이 1.25MPa 상태에서 총두께 t에 해당하는 단차륜 하중의 항공기등급번호(ACN)는 다음 공식을 사용하여 계산한다.

[eqn: rm ACN = {(t ^{2} /1000)} over {(0.878/CBR)-0.01249}]

③  선택된 무게와 노상분류에 따라 항공기등급번호(ACN)는 1,000㎏으로 표기된 단차륜 하중의 2배이다.

④  항공기등급번호(ACN)는 다음과 같은 4개의 노상강도 분류에 대해 계산한다.

노상강도 분류	CBR
고강도	15
중강도	10
저강도	6
초저강도	3

<그림 2-2>  연성포장의 항공기등급번호(ACN) 변환도표

2.3 포장강도 보고

2.3.1 일반항공기

총 중량 5,700kg 이상의 항공기가 공항 이동지역 포장을 이용하는 경우 공항운영자는 2.2.2항에 따라 포장등급번호(PCN)를 결정하고 다음사항이 포함된 포장강도 정보를 항공정보간행물(Aeronautical Information Publications, AIP)에 수록할 수 있도록 항공정보업무기관에 보고하여야 한다.

① 포장등급번호(PCN)

② 포장의 형태(강성 또는 연성)

③ 노상강도 분류

④ 최대 허용 타이어 압력 분류 또는 최대 허용 타이어 압력치

⑤ 포장등급번호(PCN) 산출에 사용된 평가방법

예 : PCN 86/R/B/X/T

2.3.2 소형항공기(Light Aircraft)

총 중량 5,700kg 이하인 항공기가 이용하도록 계획된 포장의 강도는 다음사항이 포함된 포장강도 정보를 항공정보간행물(AIP)에 수록할 수 있도록 항공정보업무기관에 보고하여야 한다.

(1) 최대허용 항공기 중량

(2) 최대허용 타이어압

예 : 4,000kg/0.50MPa

2.4 (유효기간) 이 메뉴얼은「훈령․예규 등의 발령 및 관리에 관한 규정」(대통령훈령 제248호)에 따라 이 고시를 발령한 후의 법령이나  현실 여건의 변화 등을 검토하여야 하는 2012년 5월 31일까지 효력을 가진다.

부칙(2009.06.00)

① (시행일) 이 예규는 발령한 날부터 시행한다.

② (다른 예규의 폐지)「공항포장강도 결정보고 매뉴얼(항공안전본부예규 제34호)」은 폐지한다.