AHP 기법을 활용한 비행 훈련생의 피로도 인식

Ⅰ. 서 론

대서양을 횡단하여 세계 신기록을 세운 린드버그는 대서양 횡단 시에 피로로 인하여 강하하는 등의 매우 위험한 순간들이 있었다(Petras, 2017). 항공기 조종사에게 피로는 초조함, 인내력 부족, 의사소통 능력 저하, 망각, 반응시간 지연, 주의력 및 상황인식 감소, 고착, 기억력 감소 등의 증상을 초래하며, 수행 능력의 현저한 감소를 가져오게 한다(Kim, 2013). 항공기 조종사의 피로는 안전 비행에 영향을 미치며, 피로 관련 대책이 요구된다(Lee et al., 2019).

현재는 COVID-19로 인하여 항공 수요가 주춤하고 있으나, 2021년 1월 기준으로 세계 항공화물 운송수요는 코로나19 이전으로 회복하고 있다(Koh, 2021). 또한 코로나19 백신접종과 치료제 보급 이후 항공 수요가 급등하는 것과 코로나19 이후 시대의 국제적 경쟁력을 유지하기 위해 대비할 필요가 있다(Kim, 2021). 미국 델타항공은 앞으로 되살아날 항공 수요에 대비하여 항공기 조종사들의 운항 훈련을 실시할 예정이다(Hwang, 2021). 따라서 항공기 조종사의 안정된 수급에 대한 준비가 요구된다. 앞으로 국내 비행훈련이 꾸준히 증가할 것으로 예상하며, 장래 승객을 수송할 비행 훈련생들의 위험 관리능력 배양이 항공 사고 예방의 중요한 사안이다(Sul, 2011).

항공 사고의 대부분이 항공기 조종사의 인적 요인으로 발생하였으며, 피로는 항공기 조종사에게 음주와 유사한 결과를 초래할 수 있으므로 피로를 적극적으로 관리를 하여야 한다(Choi and Jeon, 2019). 국제민간항공기구(ICAO; International Civil Aviation Organization)는 항공기 조종사의 피로 위험이 항공 안전에 있어 중요함을 인식하여 전 세계의 체약국들이 피로 관리를 안전 관리시스템의 차원에서 적극적으로 실시하도록 하고 있다(Lee, 2017). 따라서 피로는 비행 훈련생들을 포함하여 모든 항공기 조종사들의 피로 관리가 요구된다.

본 연구의 목적은 사각지대에 있는 비행 훈련생의 피로 관리를 위해 비행 교육 전, 중, 후에 인터뷰를 통해 각 단계의 피로 요인을 조사한 후, AHP(analytic hierarchy process) 기법을 이용해서 피로도가 높은 요인을 제시하고자 한다.

II. 본 론

2.3 자료 분석 방법

응답자의 설문을 바탕으로 AHP 기법의 솔루션인 Expert Choice 2002 프로그램을 이용하여 분석에 활용하였다. 이를 통해 회수된 설문지의 비일관성 이율(in consistency rate)을 측정하여 0.1 이하인 설문지는 재조사를 진행하였다. 이때 사용되는 분석 방법으로는 각 평가 요소의 상위계층에 있는 평가 요소와 하위평가 요소들과의 상대적 피로도 및 가중치를 분석할 수 있는 쌍대 비교(pairwise comparison) 분석 방법 위주로 수행하였다. AHP 구조는 Fig. 1과 같다.

Fig. 1. AHP structure of fatigue for student pilots

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III. 연구 결과

Ⅳ. 결 론

본 연구는 비행 훈련생의 피로 관리를 위해 비행 교육 전, 중, 후로 분류하여 인터뷰를 통해 각 단계의 피로 요인을 확인 후 AHP 기법을 이용하여 상대적으로 피로도가 높은 요인을 분석하였다.

종합 피로도 1위는 비행 성취도 불만족, 2위는 항공기 control, 3위는 스케줄 배정이 자리했다. 비행 훈련생은 다른 요소들보다 본인의 performance에 가장 많은 신경을 쓰고 있고, 원하는 목표에 도달하지 못하는 경우, 상당한 피로감을 느끼는 것을 알 수 있다. 또한 performance와 관련된 항목인 항공기 control도 비행 훈련생의 피로감 형성에 높은 순위에 있는 것으로 알 수 있있고, 비행 교육에 임할 때, 비행 교육에 대한 결과에 많은 관심과 노력을 기울이고 있다는 것을 알 수 있었다.

비행 교육 전, 중, 후를 비교하였을 때는 비행 교육 후의 피로도가 응답률 34%로 가장 높은 것으로 나타났고, 그 다음은 응답률 33%로 비행 교육 중, 31%의 응답률로서 비행 교육 전의 피로도가 뒤를 따랐다. First solo, 자가용 조종사, 계기비행, 사업용 조종사 교육 단계 모두 비행 교육 후에서 가장 많은 피로를 느낀다고 응답한 반면, 조종교육증명 교육 단계 비행 훈련생들은 비행 교육 중에 가장 많은 피로를 느낀다고 응답하였다.

비행 교육 전에서는 스케줄 배정, 컨디션 관리, 사전비행 준비 순으로 피로도가 나타났다. 비행 훈련생들은 본인이 배정받은 비행 교육 스케줄에 따라 비행 교육이 진행된다. 비행 교육 스케줄은 여러 상황을 고려하여 짜여진 만큼 수정하기가 쉽지 않으므로 비행 훈련생들은 이 스케줄에 맞춰 교육을 진행해야 한다. 오전 일찍 시작하는 비행 교육, 오후 늦게 끝나는 비행 교육 등 스케줄에 따라 비행 훈련생이 겪는 상황이 다르고, 개인 여가시간 활용 등의 이유로 비행 교육 시간대에 대한 선호도도 다르기에 스케줄 배정에 피로감을 느끼고 있다. 컨디션 관리 및 사전비행 준비에 대해 살펴보면 컨디션 관리가 0.096, 사전비행 준비는 0.095로 0.001의 피로도 차이를 보이고 있는데 이 둘의 순위 차이가 유의미하다고 볼 수는 없다. 결국 비행 훈련생은 비행 교육 전에는 스케줄 배정에 가장 큰 피로감을 느끼는 것을 알 수 있다.

비행 교육 중에서는 항공기 control, ATC, 담당 교관과의 의사소통 순으로 피로도가 나타났다. 비행 교육 중 항목에서는 항공기 control에 대한 피로도가 압도적으로 높고, 비행 교육에 대한 전체 피로도 순위에서도 2위를 차지했다. 비행 훈련생은 비행 교육 내내 항공기 control을 전담한다. 이륙, 기동, 접근, 착륙 단계까지 안전에 위협이 되는 상황이 발생하지 않는 이상 모두 비행 훈련생이 항공기를 제어하기 때문에, 가장 많은 피로도를 느끼는 것으로 응답 결과가 나타났다. 비행 교육의 목적 또한 고도, 속도, 자세 등 항공기를 능숙하게 control하는 것에 집중되어 있으므로 비행 훈련생이 항공기 control에 가장 많은 신경을 쏟는 것은 당연하다.

비행 교육 후에서는 비행 성취도 불만족, 숙제 및 과제, 디브리핑 순으로 피로도가 나타났다. 각 교육 단계를 통틀어 전체 피로도 1위는 비행 성취도 불만족(피로도 0.208)으로 나타났다. 비행 훈련생은 비행 교육 이후에 본인이 생각한 목표에 이르지 못하면 가장 많은 피로감을 느낀다고 응답했다. 비행 교육 후에 다른 항목(숙제 및 과제, 디브리핑)보다도 훨씬 압도적인 응답을 했는데, 이는 비행 훈련생들이 비행 교육 목표를 이루고자 하는 의지가 크고 확실하여 그러질 못하였을 때 많은 피로감을 느낀다고 생각할 수 있다.

비행 교육의 효율성과 안전성을 위해서는 비행 훈련생의 피로감을 조절해주는 것이 필요하다. 비행 교육 전, 스케줄 배정에 있어서 비행 훈련생의 개인적 상황 및 스케줄을 반영하여 교육이 이루어지면 피로감 감소에 도움을 줄 것으로 판단된다. 또한 비행 중 항공기 control에 대한 부담을 줄이기 위해 비행 훈련생과 교관 조종사가 함께 PF(pilot flying), PM(pilot monitoring) 역할을 맡아 수행하는 것이 도움이 될 것이다. 비행 훈련생이 모든 조작을 하려 하지 말고, 주된 조작은 비행 훈련생이 하되, 보조적 조작(주파수 바꾸기, GPS 세팅, 플랩 조작 등)을 교관 조종사가 도와준다면 control에서 느끼는 피로감이 감소될 것이다. 비행 후에 교관 조종사가 비행 훈련생에게 알맞은 피드백을 준다면 비행 성취도 불만족에서 오는 피로가 감소할 것이라 사려된다. 비행 훈련생들은 디브리핑에 대한 피로도는 낮은 반면, 비행 성취도 불만족에 대한 피로도는 상당히 높다. 이는 비행 훈련생이 본인의 문제점 및 보완점에 대해 디브리핑을 통해 받아들이는 것은 문제가 없지만, 본인 스스로 성취도에 만족하지 못하였을 때, 피로감이 큼을 알려준다. 교관 조종사가 비행 훈련생에게 비행 교육 결과에 대해서만 피드백을 하지 말고, 더 나아가 비행 훈련생의 감정이나 마음가짐에 대해서도 피드백을 해주어 희망과 용기를 심어주는 것 또한 비행 훈련생이 피로감을 덜 느끼는 데 도움이 될 것이다.

변화하며 다양한 항공 환경에서 항공기 조종사의 피로는 불가피한 위험 요소이며 피로를 개인적인 영역에서 다루는 것에서 벗어나, 조직적인 차원에서 관리하는 것이 요구된다(Kim and Jang, 2019). 항공 조종 교육을 담당하는 항공 전문 교육기관에서는 피로를 관리하기 위해서 조직적인 노력이 필요하다. 향후 남성과 여성 학생조종사의 피로에 대한 차이와 해결방안에 대한 후속 연구가 진행된다면 피로에 대한 이해가 더욱 향상될 것으로 기대된다.