기내식에서 유추해본 항공화물 경량화와 연료 소모량과의 관계
저는 한번씩 엉뚱한 생각을 즐겨 하는데요. 비행기를 타게 된 어느 날 문득 이상한 의문이 하나 들었습니다.
기내식 카트가 무거워 보이네, 스튜디어스 언니들이 고생이 많구나.
중량이 나가 보이는데, 연료도 더 먹고, 비행기에 식사용 카트를 넣는 것도 일이겠어
잠깐. 그럼 승객들이 밥을 다 먹으면 어떻게 되는 거지 비행기가 더 가벼워 지는 건가?
ㅋㅋㅋ 역시 인터넷 세상입니다. 구글에서 Airline service trolley를 검색하니 자동 완성으로 weight loss가 생기네요. 이미 저 같은 궁금증을 가진 사람이 많았나 봅니다.
일단 결론만 말씀 드리면, 비행기가 더 가벼워 지는 게 맞습니다. 아니었습니다. 식사를 하고 나면 소화를 거처 음식이 분해가 되고, 운동 에너지/열 에너지로 전환됩니다만. 베이스가 되는 분자들의 다른 형태로 항공기 기체내에 보존 되기 때문에 거의 변화가 없습니다.
이대로 끝내면 아쉽지요. 항공기는 내에서는 어떤 변화가 이뤄지는 걸까요?
1. 사람이 생산하는 에너지
우선 식사를 하면 사람의 몸에서 어떤 에너지 변화가 일어나는지 보시죠.
음식은 각종 소화 효소에 의해 포도당으로 변환됩니다. 그리고 이 포도당 분자 한 개는 36의 ATP를 뽑아 냅니다. (ATP는 3아데노신인산으로, 광합성 관련 포스팅에서 다룬 적이 있어요.)
이때 에너지 전환 율을 계산해 보면 대략 40% 정도 된다고 하는군요. 60%는 열에너지가 되어 발산된다고 합니다. 대부분은 체온을 유지 하는데 사용하게 됩니다.
처음에는 질량이 열에너지로 전환된다고 생각하고 그래? 그럼 60% 정도의 질량 변화가 있겠구나 생각했었습니다만...
사실 열에너지는 음식을 이루는 각종 화합물들의 상태가 전환되는데 사용되기 때문에 (Ex. 날숨의 이산화탄소) 항공기 내부의 열이 빠져나가지 않는 이상, 화장실의 폐기불이 배출되지 않는 이상은 총 질량에는 변화가 없게 됩니다.
* 지적해주신 Sopp님 대단히 감사합니다!
* 움직임으로 인한 운동에너지 변화는 무시할 수 있는 수준일 듯 하여 제외 하였습니다. ^^;;;
2. 의외로 무거운 기내식과 서비스 트롤리들
조금 다른 이야기를 넘어가기로 하지요. 식사로 인한 항공기의 질량은 변화가 없지만. 여전히 이들 식재료의 무게는 항공기의 연비를 나쁘게 하는 원인입니다.
항공 노선에 따라 탑재량이 다릅니다만. 예를 들어 유럽이나 미주를 가는 경우 3회의 기내식이 제공되기 때문에 이들 중량에 대한 연료소모의 압박이 단거리 아시아 노선에 비해 대단히 큰 편입니다.
미주, 유럽의 3회 기준으로는 탑재되는 기내식의 무게가 대략 2톤 정도로 알려져 있습니다.
트롤리가 포함된 무게인지, 순수 기내식 무게인지는 정확히 알 수 없지만, 빈 트롤리가 최대 25kg, 안팎이라고 하니, 트롤리는 전체 무게의 약 10% 안팎을 차지한다는 계산이 나오는데요.
불과 10%에 해당하는 무게 조차 버겁다고 생각하여, 최근에는 약 10kg 미만의 경량 트롤리가 애용되고 있다고 합니다.
3. 기내식과 항공기 연료비와의 관계
그렇다면 이들 기내식을 줄이면 대체 얼마나 많은 양의 연료비를 절감할 수 있는걸까요?
이건 계산 과정에서 도입해야 할 것들이 많겠네요. 기내식은 1회에서 3회까지 순차적으로 소모됩니다. ‘시간’이라는 추가 변수가 필요합니다.
여기에 항공기 차제의 연료 소모량도 시시각각 달라집니다. 비행 시간이 늘어나면서 탑재 연료량도 줄어드니, 도착지에 가까워 질수록 연비가 좋아지게 되겠지요.
매 순간 다른 연료 효율을 가질 수 밖에 없습니다. 시간이라는 변수가 도입된 다소 번거로운 계산 과정을 거쳐야 합니다.
그래서 이건 관련 기사의 도움을 조금 받았습니다.
2012년 기사에 따르면 정확하진 않지만, 대한항공이 음용수 적재량을 최적화 시켜 2009년 179만달러, 2010년 239만달러의 연료비를 아꼈다는 내용이 확인됩니다.
비슷하게 루프트 한자에서는 트롤리의 무게를 30% 정도 감량해서 연간 9천톤의 연료를 절약했다는 뉴스도 발표했지요.
9천톤이라. 리터당 1,000원만 잡아도 대략 700만 달러, 우리 돈으로 80억원 이상의 비용을 절감했다는 계산이 나옵니다.
(비중은 0.8. 원문에는 kerosene인데, 항공유의 가격은 kerosene을 기준으로 결정된다고 합니다.)
결코 작지 않은 비용입니다.
비행기가 워낙 크고 많은 연료와 짐을 싣는 관계로 많이 표시가 나진 않습니다. 그럼에도 관련 자료를 찾아보고, 기사들을 찾아보면, 기내식 탑재 중량에 따라 분명 연료비 절감이 이루어 지는 것으로 확인 되는데요.
금액이 최대 100억선에 육박하니 기업 입장에서는 결코 쉽게 지나칠 수 없는 비용임에는 분명합니다.
오늘의 두 줄 결론
기내식도 꽤나 무겁고 연료소모에 기여를 한다.
기내에서 밥을 먹는다고 항공기의 총 질량에는 변화가 거의 없다.
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