로컬라이저(Localizer) : ILS 방위정보와 DDM 원리

로컬라이저(Localizer, LOC)는 계기착륙시설(ILS)에서 항공기가 활주로 중심선의 왼쪽과 오른쪽 어디에 있는지를 알려 주는 지상 무선항행시설입니다. 이 글에서는 로컬라이저의 개념과 DDM 원리, 주요기술, 글라이드패스와의 비교를 정리했습니다.

1. 주제

로컬라이저(Localizer, LOC)

2. 개요

안개나 구름 때문에 시정이 나쁠 때에도 항공기가 안전하게 착륙하려면 활주로까지 정확한 유도 정보가 필요합니다. 이를 위해 사용하는 ILS(Instrument Landing System, 계기착륙시설)는 좌우 방향 정보를 주는 로컬라이저, 상하 경로 정보를 주는 글라이드패스, 활주로까지의 거리를 알려 주는 마커 또는 DME(Distance Measuring Equipment, 거리측정장치)로 구성됩니다. 이 가운데 로컬라이저가 활주로 중심선 정렬을 담당합니다.

3. 개념

활주로 종단 바깥쪽 중심선 연장선상에 설치하고, 108.1~111.95 MHz(VHF) 대역에서 90 Hz와 150 Hz로 변조한 신호의 변조도 차이(DDM)로 항공기의 활주로 중심선 대비 좌우 편위(방위) 정보를 제공하는 ILS 지상시설임

4. 개념도

위치별 신호 판정

항공기 위치	신호 상태	조종 지시
코스 중심선	90 Hz = 150 Hz (DDM = 0)	직진 유지
코스 좌측(조종사 기준)	90 Hz > 150 Hz (DDM ≠ 0)	우측으로 수정
코스 우측(조종사 기준)	150 Hz > 90 Hz (DDM ≠ 0)	좌측으로 수정

5. 주요기술

기술	내용
DDM (Difference in Depth of Modulation)	90 Hz와 150 Hz 변조도의 차이로 중심선에서 벗어난 방향과 정도를 판정함
CSB·SBO 신호	반송파와 측파대를 함께 보내는 CSB와 측파대만 보내는 SBO를 안테나에서 합성하여 공간상에 중심선 패턴을 형성함
다소자 안테나 어레이(야기-우다)	여러 안테나 소자로 지향성을 높이고 주변 반사에 의한 신호 왜곡을 줄임
모니터링·제어	중심선 위치, 코스폭, 출력을 상시 감시하고 이상 시 예비 장비로 절체하거나 송신을 정지함

• CSB(Carrier + SideBand): 반송파와 90 Hz·150 Hz 신호를 함께 보냄. 좌우 어디서나 두 신호의 세기가 같은 기본 바탕 신호임
• SBO(SideBand Only): 반송파 없이 90 Hz·150 Hz 측파대만 보냄. 중심선에서는 0이고 좌우로 갈수록 90 Hz와 150 Hz가 서로 반대로 세짐

6. 주요특징

특징	내용
방위 정보 제공	활주로 중심선 기준 좌우 편위를 연속으로 알려 줌
설치 위치	활주로 종단 바깥쪽 중심선 연장선상에 설치함
좁은 코스폭	코스 섹터 폭이 좁아 정밀한 정렬이 가능함(활주로 문턱 기준 약 210 m 폭, ICAO Annex 10 기준)
환경 영향	지형, 건물, 지상 이동체의 반사로 코스가 흔들릴 수 있어 보호구역(임계구역·민감구역)을 설정함
식별 신호	1,020 Hz 모스부호로 활주로 시설을 식별함

7. 로컬라이저와 글라이드패스 비교

구분	로컬라이저	글라이드패스
제공 정보	방위(좌우) 정보	고도(상하) 정보
설치 위치	활주로 종단 바깥쪽 중심선 연장선상	활주로 측방 접지대 부근
사용 주파수	108.1~111.95 MHz(VHF)	328.6~335.4 MHz(UHF)
변조 방식	90 Hz·150 Hz DDM	90 Hz·150 Hz DDM
지시 방향	좌우	상하(통상 3° 경로각)

8. 기술동향·개선사항·활용

위성항법(GNSS) 기반 접근방식(GLS 등)이 확대되는 추세이나 ILS는 정밀접근 시설로 병행 운영되고 있음

송신기의 고체화·디지털화와 원격 모니터링으로 유지보수성을 높이고 있으며, 시정이 나쁜 날에도 공항의 착륙 운영을 가능하게 하는 데 활용됨

용어 설명

• ILS(Instrument Landing System, 계기착륙시설) : 시정이 나쁠 때 항공기가 활주로에 정확히 접근하도록 방향과 경로를 알려 주는 시설
• 글라이드패스(Glide Path) : 착륙하는 항공기에 상하 경로(고도) 정보를 주는 ILS 시설
• DME(Distance Measuring Equipment, 거리측정장치) : 항공기와 지상국 사이의 거리를 알려 주는 장치
• DDM(Difference in Depth of Modulation, 변조도 차이) : 90 Hz와 150 Hz 신호의 변조도 차이로 중심선에서 벗어난 방향과 정도를 판정하는 값
• CSB(Carrier + SideBand) : 반송파와 측파대를 함께 보내는 신호
• SBO(SideBand Only) : 반송파 없이 측파대만 보내는 신호
• VHF·UHF(Very High Frequency·Ultra High Frequency) : 각각 30~300 MHz, 300~3000 MHz 대역의 주파수
• 코스폭(Course Width) : 중심선을 기준으로 지시가 가득 찰 때까지 신호가 변하는 좌우 폭
• 야기-우다 안테나(Yagi-Uda Antenna) : 여러 소자를 배열해 한 방향으로 강하게 방사하는 안테나
• GNSS(Global Navigation Satellite System, 위성항법시스템) : 인공위성 신호로 위치를 구하는 시스템
• GLS(GNSS Landing System) : 위성항법 신호를 이용해 정밀 접근을 돕는 착륙 방식

참고 출처

• ICAO Annex 10 Volume I, Radio Navigation Aids