항공산업이 대중화되고 항공기 성능의 첨단화됨에 따라서 조종사는 이전보다 높은 수준의 비행 능력을 요구받고 있으며 비행 교육기관에서는 잠재력 있는 자원을 선발하고 체계적인 교육과정과 단계적인 훈련을 통하여 현직에 종사할 우수한 조종사를 양성하고 있다[1]. 항공사고의 대부분은 인적요소(Human Factors)에 의하여 발생하고 있으며, 우리나라에서 최근 10년간 발생한 항공사고의 원인은 인적요인이 70%로 가장 많은 것으로 나타났다. 그 중에서도 운송용 외 항공기는 29건의 사고 중에서 조종과실 18건으로 나타났다[2]. 항공 분야에서 조종사에 영향을 주는 인적요인은 판단능력으로 이어지며 직접적으로 비행 능력에 영향을 미치는 중요한 요소다. 하위 요인으로는 수면, 운동, 스트레스, 식사, 긴장 등이 있다[3]. 전 세계적으로 항공분야의 주요 관심은 항공안전이며 그 중에서도 항공사고의 주요 원인인 인적요소에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 인적요인에 의한 사고 예방 및 현황 분석에 대한 선행연구는 다수 존재하지만, 비행 교육기관에서 학생조종사의 인적요인에 관련 내용을 조사한 연구는 현재까지 이루어진 바가 거의 없다. 이에 본 연구에서는 비행훈련 시 학생조종사에게 영향이 있을 수 있는 인적요인에 대해 알아보기 위해 조종교육증명을 보유한 비행교관을 대상으로 설문을 실시하였고, 이를 통해 비행훈련 시 학생조종사들에게 영향이 있는 인적 요소에 대해 연구하고자 하였다. 이 결과는 비행훈련 시 비행성과에 영향을 줄 수 있는 인적요소를 알아볼 수 있을 뿐 아니라 향후 항공사고의 대부분의 원인인 인적요소를 비행훈련 시 학생조종사에 영향이 있는 인적요소를 알아보고 이와 관련하여 안전에 대한 방향을 설정하여 안전성을 유지하는데 그 목적이 있다.

1. 항공교통 사고의 이론적 고찰

1) 항공 교통사고 발생 추세

항공기 등은 운용 목적에 따라 항공운송용 항공기, 항공운송용 외 항공기(소형비행기 및 헬리콥터), 항공 레저용 항공기(경량항공기 및 초경량비행장치)로 분류할 수 있으며, 각각 다른 환경에서 다른 용도로 사용되어 사고발생 양상과 원인이 매우 다른 특징을 갖고 있다. 따라서 항공교통사고는 이들 각 부류에 따라 구분하여 살펴볼 필요가 있다. Table 1에 따르면 최근 10년간 항공기, 경량항공기 및 초경량비행장치에서 발생한 항공사고는 총 116건으로 연 평균 11.6건이며, 전체적인 발생건수는 연도별로 증감이 반복되어 추세 변화를 특정할 수는 없다. 2011년부터 2021년까지 항공운송용항공기의 사고발생건수는 16건으로 전체 사고의 13.8%이고, 항공운송용 외 항공기는 29건으로 25%를 차지하며, 항공레저용 경량항공기와 초경량비행장치의 사고는 71건으로 61.2%로 나타났다[2].

2) 항공 교통사고 분석

최근 10년간 발생한 항공사고의 원인은 인적요인이 78건(67.2%)으로 가장 많으며, 그 다음으로 환경요인이 15건(12.9%), 장비요인이 5건(4.3%)을 차지하고 있다. 운용 목적에 따른 항공기의 분류별로 보면, 운송용 항공기 16건의 사고 중에서 환경요인이 가장 많은 7건(44.0%)이 발생했으며, 그 다음으로 인적요인이 4건(25%), 기타가 1건(6.3%-날개 끝 접촉), 장비요인이 1건(6.3%)을 차지하고 있다. 그러나 운송용 외 항공기는 29건의 사고 중에서 22건(75.9%)이 인적요인(조종과실 18건, 정비과실 3건, 지상안전 미흡 1건)으로 나타났고, 장비요인은 3건(13.6%), 환경요인 1건 및 조사 중이 3건을 차지하고 있다. 이들 사고는 산불진화, 구조구급 등과 같이 어려운 임무를 수행하는 중에 발생한 경우가 많으며, 비행훈련과 같은 학생조종사의 미숙한 조종 기량에 의한 사고도 많이 발생하는 편이다[2].

2. 비행훈련의 이론적 고찰

비행훈련은 비행교수와 학생조종사간의 1:1로 이루어지는 특수한 교육환경을 가지고 있다. 또한, 비행훈련에서의 잘못된 조작이나 돌발상황 시 늦은 대처는 사고로 직결되기 때문에 교수와 학생간의 수직적 성향으로 직접적인 시범과 실습을 통한 기술과 기능의 통합된 교육이다[4]. 비행훈련에서 비행교수와 학생조종사은 서로의 심리적 특성 즉, 성격 및 태도, 사회적 역동관계는 비행훈련에 직접 혹은 간접적으로 영향을 미친다[5]. 따라서 본 연구에서는 비행훈련 시 학생조종사들에게 영향이 있는 인적요인에 대하여 연구를 수행하고자 한다.

3. 인적오류의 이론적 고찰

인적 요인은 인간이 생활하는 공간에서 또는 업무를 하는 과정에서 인간과 관련된 주변 요인들과 어떤 관계를 가지고 상호작용을 하는지 연구하는 학문이다. 인적오류는 이러한 주변 요인들과 인간의 상호작용에서 부적절한 인간의 행동으로 나타나는 결과가 시스템의 성과, 안전성, 효율성을 저하시키거나 감소시킬 수 있는 현상을 말한다[6].

인적오류란 어떤 시스템, 기계 등이 예상되는 기능을 하지 못하고 부적절하게 반응하여 안정성, 성과, 효율성 등을 감소시키는 인간의 행동이나 결정이다. 인적오류는 인간이 수행하는 모든 업무 단계에서 발생할 수 있다. 일반적으로 시스템, 기계 등을 다루는 작업자 뿐만 아니라 기계 관리자, 설계자 등 시스템의 운영이나 설계와 관련된 사람도 인적오류를 범할 수 있다. 특히나 산업사회가 발전됨에 따라 인적오류가 단지 개인적인 손실이나 상해에 그치지 않고 예상치 못한 경로로 파급되어 사업장에 이어 사회적으로도 막대한 재산 또는 인명 피해를 낳는 심각한 사고로 이어지며 인적오류에 대한 관심이 높아졌다[7].

인적오류의 관리적 측면에서는 오류에 대한 인지 및 탐지가 가장 중요하다. 모든 관리는 오류의 인지부터 시작되기 때문이다. 조직에서 어떤 종류의 오류가 어떤 형태로 발생하는지에 대한 분석을 기초로 오류대응을 위한 훈련과 표준화 절차에 적용하는 등 맞춤식 접근을 할 수 있기 때문이다. 결국 인적오류 발생의 근원을 바로 인지하여 상호간의 비교점검을 통해 안전한 상태로 비행할 수 있게 관리하는 것이 핵심이다[8].

본 연구는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 대하여 알아보기 위해 비행훈련 관련 전문가로부터 직접 의견을 수렴하였다. 연구 방법은 조종교육증명을 보유하고 있는 전문가의 경험과 이론적 지식을 직접 도출하고자 설문을 사용하여 의견 수집을 하였다. 최종 요인을 도출하기 위해 델파이 기법을 적용하였다.

1. 연구절차

본 연구에서는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 대해 연구하기 위해 비행훈련을 실시하고 있는 비행교관 20명에게 1,2차에 나누어 델파이 기법으로 설문조사를 실시하였다.

2. 전문가 구성

본 연구는 연구 목적 달성을 위해 1차와 2차에 걸친 델파이 조사를 한 후 SPSS 기법을 활용하였다. 이를 통해 본 연구는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인의 영역과 하위 요인별 우선순위를 분석을 하였다. 델파이 조사는 예측하려는 주제에 관해 전문가 집단의 의견을 수렴하는 방법이다. 전문패널의 구성은 연구 신뢰도와 타당도의 핵심적 요소이다. 따라서 델파이 조사대상은 해당 분야에 대한 전문적인 지식과 경험을 인정받은 전문가 선정을 신중하게 고려해야 하며, 필요에 따라서는 그 분야에 종사하는 사람들을 포함시킬 수 있다.

본 연구의 목적을 달성하기 위해 연구에 선정된 델파이 조사대상은 조종교육증명을 보유하고 현재 비행훈련을 담당하고 있는 비행교관 전문가 집단 20명을 대상으로 학생조종사의 비행훈련 성과에 영향을 미치는 인적요인의 도출하였다.

본 연구를 위해 선정된 패널에게 사전에 연구 취지와 목적에 대해 설명을 하고 동의를 구한 후 설문조사 응답을 받았다. 선정된 20명의 비행교관 전문가 집단을 대상으로 총 2차례 델파이 조사를 하였다. 1차와 델파이 조사를 통해 학생조종사의 비행훈련 성과에 영향을 미치는 인적요인을 도출하였고, 영역별 하위 요인 도출하여 재심사 항목으로 구분하여 2차 설문조사를 실시하였다.

1. 델파이 조사 결과

본 연구 설문조사에서는 1차 설문조사 후 델파이 기법을 활용하여 정확한 추정치를 찾기 위해 내용 타당도(Content validity)검증을 하였다. 내용타당도는 델파이 기법을 활용한 의사결정을 위해 가장 중요한 통계수치를 제공하는 검증방법 중 하나이다. 내용타당도는 Lawshe [9]가 제시한 내용타당도 비율(Content Validity Ratio, CVR)에 근거하여 분석하였다.

CVR은 패널 수에 따른 내용타당도 최솟값을 제시한다. CVR 값이 최솟값 이상일 경우 문항에 대한 내용타당도를 확보한 것으로 판단한다.

N은 응답한 패널 수, ne는 중요하다고 응답한 사례 수이다. 패널 수에 따른 CVR의 최솟값은 다음 표와 같다.

CVR=ne−N2N2

1, 2차 설문조사에서 비행교관 20명에게 설문조사를 실시하였으며, 내용타당도 최솟값은 Table 2에따라 0.42이다.

위 내용에 따라 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 대한 설문조사 결과를 Table 3에 종합하였다.

2. 학생조종사의 내적 인적요인 설문조사 결과

내적 인적요인에서 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 가장 영향을 미치는 요인은 학생의 정신적 또는 심리적으로 안정적인 상태와 학생의 신체적 컨디션 관리 능력과 비행에 관련된 지식과 비행준비로 나타났다.

내용타당도를 살펴보면 1차 설문조사에서 내용타당도 최솟값 이하 응답은 규칙적인 식사, 운동습관과 체력관리, 자동화장비 사용에 대한 문항이며, 2차 설문조사에서 재심사항목으로 다시 설문조사를 실시한 결과 규칙적인 식사를 내용타당도 최솟값 이하로 나타났다. 따라서 학생조종사의 내적 인적요인에서 규칙적인 식사는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치지 않는 인적요인으로 나타났다.

3. 학생조종사의 외적 인적요인 설문조사 결과

외적 인적요인에서 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인은 비행훈련원 조직문화와 비행교관과의 관계로 나타났다.

내용타당도를 살펴보면 1차 설문조사에서 내용타당도 최솟값 이하 응답은 신체적조건, 주변환경, 비행훈련원에서 비행교관 외 다른사람과의 관계에 대한 문항이며, 2차 설문조사에서 재심사 항목으로 다시 설문조사를 실시한 결과 신체적조건과 비행교관 외 다른사람과의 관계가 내용타당도 최솟값 이하로 나타났다.

따라서 학생조종사의 외적 인적요인에서 학생의 신체적 조건과 항공기 내의 다른 학생이나 교관 외의 직원과의 관계는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치지 않는 인적요인으로 나타났다.

4. 학생조종사의 환경요인 설문조사 결과

환경요인에서 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인은 기상상태, 조종계기 이해와 조종장치를 편하게 사용하는 것으로 나타났다.

내용타당도를 살펴보면 1차 설문조사에서 내용타당도 최솟값 이하 응답은 항공기 내부의 환경에 대한 문항이며, 2차 설문조사에서 재심사 항목으로 다시 설문조사를 실시한 결과 역시 항공기 내부 환경이 내용타당도 최솟값 이하로 나타났다.

따라서 학생조종사의 환경요인에서 항공기 내부환경은 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치지 않는 인적요인으로 나타났다.

5. 설문조사 결과 요약

설문조사 결과 비행훈련 시 학생조종사에게 가장 영향을 미치는 학생조종사의 내부 인적요인에서 정신적 또는 심리적으로 안정적인 상태와 학생의 신체적 컨디션 관리 능력과 비행에 관련된 지식과 비행준비로 나타났으며, 외부 인적요인은 비행훈련원 조직문화와 비행교관과의 관계, 환경요인은 기상상태, 조종계기 이해와 조종장치를 편하게 사용하는 것으로 나타났다.

내용타당도 최솟값 이하의 응답으로는 학생조종사의 내부 인적요인은 규칙적인 식사, 외부 인적요인은 학생의 신체적 조건과 항공기 내의 다른 학생이나 교관 외의 직원과의 관계, 환경요인은 항공기 내부환경이 비행훈련 시 학생조종사에 영향에 유의미하지 않는 것으로 나타났다.

인구통계학적 분석 결과 설문에 응답한 전문가는 대학 소속 비행교관 비중이 제일 높았으며 그다음은 민간, 공군, 육군 빈도로로 설문조사에 응답하였다.

비행교관은 30대 비행교관 비중이 제일 높았으며 그다음은 20대, 60대 이상, 40대, 50대 빈도로 설문조사에 응답하였다.

비행경력은 10년 미만 비행교관 비중이 제일 높았으며 그 다음은 20년 이상과 5년 미만, 15년 미만, 20년 미만 빈도로 설문조사에 응답하였다.

교관경력은 5년 미만 비행교관 비중이 제일 높았으며 그 다음은 10년 미만, 20년 이상, 15년 미만 빈도로 설문조사에 응답하였다.

비행시간은 300시간 미만 비행교관 비중이 제일 높았으며 그 다음은 5,000시간 이상, 1,000시간 미만과 500시간 미만, 5,000시간 미만 빈도로 설문조사에 응답하였다.

교관시간은 3,000시간 미만 비행교관 비중이 제일 높았으며 그다음은 500시간 미만, 5,000시간 이상과 1,000시간 미만, 5000시간 미만 빈도로 설문조사에 응답하였다.

조종교육증명은 선임조종 교육증명 비행교관 비중이 높았으며 그다음은 초급조종 교육증명 빈도로 설문조사에 응답하였다.

따라서 다양한 전문가에게 설문을 실시하여 다양한 답변을 얻었음을 알 수 있다.

본 연구는 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 대하여 알아보고자 하였다. 조종교육증명 자격이 있는 교관조종사 전문가 집단을 선정하여 델파이기법으로 2회에 걸쳐 학생조종사 인적요인과 비행훈련 성과에 관한 설문조사를 통해 수집한 데이터로 통계분석하여 관련성을 분석하였다. 설문은 국토교통부에서 최근 10년간 항공사고 발생원인으로 분석한 요인으로 내부 및 외부 인적요인과 환경요인을 비행훈련 시 나타나는 인적요인에 적용하여 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 인적요인에 대한 내용으로 결과를 산출하였다.

주요 분석 결과는 다음과 같다.

첫째, 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 내부 인적요인은 정신적 또는 심리적으로 안정적인 상태와 학생의 신체적 컨디션 관리 능력과 비행에 관련된 지식과 비행준비로 나타났다.

그러나 학생의 규칙적인 식사는 비행 성과 향상 영향에 통계적으로 유의미한 상관관계가 없는 것으로 판단되었다.

둘째, 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 외부 인적요인은 비행훈련원 조직문화(분위기, 의사소통)와 비행 교관과의 관계로 나타났다.

그러나 학생의 신체적 조건과 항공기 내의 다른 학생이나 교관 외의 직원과의 관계는 비행 성과 향상 영향에 통계적으로 유의미한 상관관계가 없는 것으로 판단되었다.

마지막으로, 비행훈련 시 학생조종사에 영향을 미치는 환경요인은 기상상태, 조종계기 이해와 조종장치를 편하게 사용하는 것으로 나타났다.

그러나 항공기 내부환경이 비행훈련 시 비행성과 향상에 유의미하지 않는 것으로 나타났다. 내부환경은 주관적인 관점이므로 답변이 다르게 나타난 것으로 보이며 비행훈련에 직접적으로 영향을 미치는 기상이나 조종계기를 다루는 것이 중요한 것으로 나타났다.

이러한 결과를 종합해보면, 학생조종사의 정신적, 신체적 조건을 포함한 내적 인적요인이 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 인간관계 중 특히 비행교관과의 관계는 학생조종사의 비행훈련 성과에 영향을 미치는 중요한 요인으로 나타났다.

이러한 발견의 의미는 비행훈련원에서 학생들의 정신적, 육체적 상태의 중요성을 우선시하고 비행훈련 성과를 높이기 위해서는 기상조건, 조직문화 등 대내외 환경 관리도 중요한 것을 알 수 있다.

짧은 비행훈련 기간 내에 최대의 성과를 내야하는 비행훈련원에서 비행교관과의 관계 강화에 중점을 두고, 학생의 휴식 기술 및 운동 루틴과 같은 학생들의 정신적, 육체적 웰빙 향상에 초점을 맞춘다면 높은 비행훈련 성과를 달성할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 델파이 기법으로 비교적 길지 않은 시간에 소수의 비행교관을 대상으로 설문했기 때문에 표본이 상대적으로 부족하다는 점과 큰 규모의 실제 학습자를 대상으로 결과가 유의미한지 파악하지 못했다는 점 등의 한계가 있다. 이후 향후 연구에서는 통하여 이 연구가 갖는 한계점에 대해 보완하여 학생조종사의 비행훈련에 성과 향상과 안전성을 확보할 필요가 있다.

본 논문은 2023년 항공우주의학협회 춘계학술대회에 제출된 논문을 수정 및 보완한 것입니다.

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Conceptualization: all authors. Data curation: all authors. Analysis and interpretation: all authors. Writing the original draft: all authors. Critical revision of the article: all authors. Final approval of the article: all authors. Overall responsibility: all authors.