항공기 비정상상황에서 학생조종사의 협업 기반 대응 역량 강화를 위한 시나리오·시뮬레이터 통합형 PBL 교수모형 개발

국토교통부의 교통안전연차보고서(2022)에 따르면 10년간 발생한 항공사고의 원인은 인적 요인이 78건(67.2%)으로 가장 많으며, 다음으로 환경요인이 15건(12.9%), 장비 요인이 5건(4.3%)을 차지하고 있다.

최근 무안공항의 사고를 비롯하여 큰 인명 피해를 가져온 항공사고에 대한 경각심이 대두되는 상황에서 국내 대학의 항공운항학과에서는 비정상 운행에 대처하기 위한 학생 조종사에 대한 교수법이 부각되어야 할 시점이라 본다. 조종사들은 안전한 비행경로와 항공기 상태를 유지하는데 우선권을 두고 있지만, 위기 상황이 발생했을 때 다양한 사고 요인을 인식하고 대처하는 1차적 대응은 교통 관제사의 지시보다 조종사 개인이 상황을 인식하고 판단하는 과정이 선행되어야 하기 때문에 중요하다.

기존의 연구에서 항공 사고의 원인을 인적요소로 보고 있으며, 사고의 주요인이나 부수 원인의 60%가 조종실 내 인적자원을 활용하지 못하고 있다고 지적하면서 미국의 사고조사위원회(NTSB)에서는 사고 조사에 인적요소를 포함시키고 있다. ICAO(International Civil Aviation Organization)와 IATA(International Air Transport Association) 회원국의 전문가들은 비행 안전에 추가적인 개선을 언급하며, 조종사의 기량과 기술적인 부분뿐만 아니라, CRM(Crew Resource Management)과 관련된 비기술적인 부분의 역량 개발에 중점을 두고 있다(Han et al., 2024). 즉 항공조종사 개인적 요소는 사고 위험과 연관 관계가 있는 것으로 볼 수 있으며, 현재 2인 조종사 체계를 갖춘 조종사들 간의 의사결정력과 문제해결능력은 자기 혼자서 한다.

(Doing)의 차원이 아닌 힘을 합쳐서 한다(Managing)는 방향으로 변하고 있는 실정이며 비행훈련원이나 항공운항학과에서도 협업을 기반으로 하는 다양한 Team Work Program이나 시뮬레이터를 기반으로 한 Role-play 훈련이 시도되고 있다(Hong, 2002).

현재까지 항공 안전사고에 대한 인적 요소에 대한 연구물은 인간-시스템의 상호작용에 근거한 안전 관련 모델인 SHELL모델¹⁾이나 4MIE 이론, Onion Structure 모델을 근간으로 항공안전에 대한 대책을 제기하고는 있으며, 항공 안전사고에 대한 주원인으로 판단되는 인적 요소를 중요하게 다루고 있다. SHELL 모델에서는 인적요인과 인적오류와의 관계 분석에서 인간-인간(Liveware-Liveware)요인 간의 오류를 부적절한 의사결정이라 하였고, 개인과 관련된 훈련 학습 교육을 통한 수정이 이뤄진다면 인적요소에 따른 문제점이 줄어들 것(Lim and Ham, 2014)이라고 하였다. 그러나 이러한 인적 요인의 중요성에도 불구하고, 국내 다수 항공운항학과의 교육 현황에서 학교의 물리적·재정적 여건과 개별 교수의 재량에 따라 훈련 내용과 범위가 상이하게 운영되고 있는 점을 감안한다면 표준화된 교육 체계 부재와 더불어, 학술적 차원에서 비정상상황 훈련 교수법에 대한 체계적 논의가 충분히 이루어지지 못한 점을 시사한다. 국내 항공 관련 대학들 사이에서는 훈련 수준의 불균형과 표준화된 교수·학습 체계의 부재가 지속적으로 지적되고 있다. 특히 국제 기준(ICAO, EASA 등)과의 간극이 발생할 경우, 이는 단순한 교육 내용의 차이에 그치지 않고 비정상상황에서 요구되는 교육 방법론의 미성숙으로 이어진다. 이러한 맥락에서 의사결정, 팀워크, 상황인식, 지도력 등 조종사에게 필수적인 비기술적 역량(NOTECHS, non-technical skills) 교육이 국내 고등교육 단계에서 충분히 학문적으로 정립되지 못한 점은 중요한 문제로 지적될 수 있다. Lim and Lee(2017)는 NOTECHS(non-technical skills)에 관한 선행연구도 국내에서는 거의 찾아볼 수 없다고 하였다. 이는 향후 학생조종사들이 항공사에 취업해서 처음 겪어보는 비정상 상황 훈련에서 당황할 수 있을 뿐만 아니라, 안전 리스크로 이어질 수 있다.

본 연구는 효과적인 비정상상황 훈련을 위해서는 기술적 비행 능력뿐 아니라, 비기술적 역량(NTS, non-technical skills) 교육을 통합한 교수 설계가 필요하다고 본다. 이에 실제 비정상상황 시 조종사의 오류 예방과 안전 확보에 직결되는 NTS의 4대 범주(Flin et al., 2008)인 상황인식(situational awareness), 의사결정(decision making), 의사소통(communication), 팀워크(teamwork)를 기반으로, 국내 대학 항공운항학과 교육과정에서는 시나리오 기반과 시뮬레이터 기반을 통합한 PBL(problem-based learning) 기법을 활용하였다. 또한 정밀도를 높이기 위하여 ICAO DOC 9683에서 주요하게 다루는 리더십·팔로워십(leadership & followership), 업무량 분장능력(workload management), 스트레스 및 피로관리(stress & fatigue management)를 추가하여 교수 설계를 제안하고자 한다. 학생 조종사들이 현실을 고려하여 자동화 관리(automation management)는 제외하였다. 즉 본 연구의 주제와 맞게 학생조종사들의 현실에 맞도록 설계하여 정립될 교수설계는 비정상상황에 대한 대응 교육에서 이론과 실무를 통합할 수 있으며, 조종사의 핵심역량을 종합적으로 학습하기에 용이하도록 하였다. 특히, PBL 기반의 교수설계는 단순히 문제 해결 능력의 향상에 그치지 않고, 학습자가 실제 운항 맥락에서 직면할 수 있는 복합적 위기 상황을 통합적으로 사고하게 함으로써 전이 가능한 학습 효과를 창출한다. 더 나아가 이는 조종사 교육의 패러다임을 전통적인 지식 주입식 방식에서 자기주도적·협력적 학습을 통한 전문 역량 함양의 방향으로 전환시키는 학문적 근거를 제공한다. 이러한 논의는 복수의 조종사가 운항하는 상업항공사의 항공기 조종 환경에서의 역할 분담과 협업, 상호 점검 절차를 체계적으로 훈련할 수 있으며 ICAO 기준 부합뿐 아니라, 국내 조종사 양성 교육의 국제 경쟁력 확보에도 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

항공조종사 교육의 목표는 안전하고 유능한 조종사를 양성하는 것으로 모든 조작과 판단은 표준 운항 절차에 따라 이루어지며, 상황판단력과 문제해결의 학습을 강조하고 있다. 이는 일반적인 교육분야와 다른 고유한 특징을 지니는데, 항공조종사교육은 항공 안전을 최우선 가치로 삼으며, 위기 예방 및 대응 능력 향상을 위한 체계적인 훈련이 핵심이라 할 수 있다(Helmreich and Merritt, 1998). FAA 항공규제위원회의 권고보고서(2024)에서는 학생 조종사의 의사결정 능력과 경험 축적을 위해 비행훈련장치(FTD)를 활용한 시나리오 기반 훈련의 중요성을 강조하고 있다. 긴급 상황 절차를 단순히 이야기하거나 학습하는 것만으로는 암묵적 지식을 충분히 쌓을 수 없기 때문에, 시뮬레이션을 활용하여 학생들이 실제로 긴급 상황을 경험하고, 자신의 지식을 적용하도록 한다고 하였다. 따라서 항공조종사 교육은 SOP(standard operating procedure)에 따라 수행하고, 정확성과 안전, 표준화, 상황 대응력을 핵심으로 하며, 특히 비정상상황 교육은 조종사가 실제 상황에서 생명을 지키는 핵심 역량을 함양하기 위해 예측 불가능 상황에서 침착함과 집중력을 유지하며, 신속하게 위협을 평가하고 단호하게 행동하도록 훈련받는 것이 특징이라 할 수 있다. 그러나 모든 상황이 표준화된 절차로 해결될 수 있는 것은 아니며, 일부 비상상황(abnormal/emergency situations)에서는 조종사가 표준 절차를 일시적으로 우회하거나 위반해야 하는 상황도 발생할 수 있다. 표준화된 절차(SOP)를 위반해야 하는 예외적이고 예측 불가능한 상황에서는 SOP에 얽매이는 것이 오히려 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

ICAO(2007)는 자신의 전문적 판단(crew judgment)에 따라 즉흥적인 조치를 취해야 할 책임도 있음을 언급하고 있는데, 조종사들의 자율 결정 상황에서 비표준 절차를 선택할 수 있고, 생존 가능성을 높이기 위한 합리적 위반(reasoned deviation)도 허용하고 있다. Table 1은 FAA(Federal Aviation Administration, 2021)에서 SOP 위반 가능성을 기반으로 교육적 강조점을 정리하였다.

비정상상황이란 항공기가 정상 운항 범주를 여러 요소 등에 의해 유발된 상황을 벗어난 상태, 고장 또는 안전을 저해하는 상황을 말한다. 즉, 정상 운항을 방해하는 예기치 못한 상황을 말하며, 기체 결함, 조종사 건강 문제, 활주로 폐쇄, 기상 악화, 테러 위협 등이 이에 해당된다.

국내 K-항공사의 FOM(flight operations manual)에서 아래의 상황을 비정상상황으로 규정하고 있다.

항공조종사 교육에서는 위의 상황에서 SOP의 중요성을 철저히 가르치되, “규칙을 넘어서야 하는 순간도 존재한다”는 인식과 판단 훈련을 함께 해야 하므로 시나리오 기반 훈련, 시뮬레이터 활용, 문제기반학습(PBL) 등을 통해 학생 조종사가 비정상상황에서 융통성 있는 사고와 책임 있는 결정을 내릴 수 있도록 시도되어야 한다. 항공운항학과 재학생의 학습과 훈련을 통한 적극적인 안전이행과 규정준수는 비행훈련 중 예기치 못한 상황에서 상황을 인지하고, 분석하여 해답을 도출하여 실천에 옯기는 과정의 단계별 능력을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 학생 조종사 교육에서 비정상상황 교육은 조종사는 상황을 분석하고, 자율적으로 판단 및 대응해야 하며, 이는 고차 사고력을 기르는 데 효과적이고 비판적 사고와 문제 해결력을 향상시킬 수 있다. 의사결정 능력 및 스트레스 상황 대응 훈련은 예기치 못한 비정상상황은 조종사의 순간적인 의사결정 능력을 요구하기 때문에, 반복적인 훈련은 신속·정확한 판단 능력을 키우는 데 유용하다고 하였다(Jonassen, 2011).

표준화된 절차 중심과는 달리 비정상상황에서는 가변적인 상황에 따른 종합적인 판단력이 중요하므로 비정상상황 교육을 통해 학습자는 판단력, 유연성, 창의적 대응, 자율성, 책임감, 위험 분석 능력을 함양할 수 있으며, 교육에 있어서 이러한 훈련은 실제 사고 가능성이 있는 환경을 반영하므로, 학습자에게 현실성 있는 학습 기회를 제공하며, 이는 이론 학습의 한계를 보완할 수 있다(Herrington and Oliver, 2000).

항공 안전은 절대적인 무사고 상태가 아니라, 위험 요소를 지속적으로 관리하고 통제하여 허용 가능한 수준으로 유지하는 것으로 사고 예방을 중심으로 한다. 따라서 예비 항공조종사 교육에서 조종사가 위험을 인식하고, 판단하며, 적절히 대응할 수 있도록 위험관리(risk management) 능력을 갖추는 것이 주요 목적이라 할 수 있다.

위험(risk)은 인명 피해 또는 재산의 손상을 포함하여 다양한 위험 요소(hazards)들에 노출될 수 있는 확률 또는 가능성의 정도(possible severity)라고 정의할 수 있다. 위험관리는 위험 요소를 체계적으로 식별하고 위험 수준을 평가하여 최상의 방책을 결정하기 위해서 계획된 의사결정 과정이다(Lee, 2021). 위험관리의 과정은 인적, 물적 임무에 관한 운항 위험 요소들을 식별하고, 위험을 감소하기 위한 합리적 수단을 선택할 수 있는 과정이다.

Table 2는 FAA(미 연방항공청)와 ICAO(국제민간항공기구)의 Aviation Risk Management(항공위험관리) 절차를 바탕으로 항공조종사 훈련에서 주로 사용하는 위험 관리 과정 6단계를 정리한 것이다.

항공운항 교육에서는 조종사의 안전운항 역량 강화를 위해 표준운항절차(SOP, standard operating procedure)와 위협 및 오류 관리(TEM, threat and error management)를 통합적으로 적용한다. SOP는 조종사가 모든 비행 단계에서 일관되고 안전하게 행동할 수 있도록 표준화된 지침을 제공하며, TEM은 예상치 못한 외부 위협과 조종사의 오류를 사전에 인식하고, 발생 시 신속하게 대응하여 사고를 예방하도록 돕는다.

이를 통해 조종사는 비정상상황에서도 체계적이고 안전한 의사결정과 문제 해결 능력을 발휘할 수 있으며, 항공 안전을 극대화할 수 있다. TEM(threat and error management)은 위협과 오류를 예방, 식별, 관리하는 체계이며, 조종사에게 CRM(crew resource management)과 함께 훈련된다. 이는 팀의 협업 능력을 전제로 하는데, CRM은 항공안전을 위한 비기술적 역량(NTS, non-technical skills) 상황인식, 의사결정, 팀워크, 리더십, 스트레스 관리를 포함한다. 국제민간항공기구(ICAO)의 Doc 9683에서 제시하고 있는 인적 요인 구성에서 조종사 간의 의사결정의 행동은 조종사들의 심리와 대인관계 요인과 관련이 있다.

본 연구는 모든 구성 요인을 다루는 데 한계가 있으므로 항공심리(aviation psychology)의 여러 요인 중 인지체계(perceptual and situational awareness), 판단과 의사결정(judgement and decision-making), 태도(attitudinal factors)요소와 대인관계(interpersonal relation)영역에서 항공기 운항관련 종사자와의 의사소통, 문제해결 방법과 의사결정(problem solving and decision making) 영역에 집중한다. 비정상상황은 엔진 고장, 항법장치 오류, 기상악화 등 정상 절차에서 벗어난 모든 운항 환경을 포함하며, 단순한 기술적 조종 능력만으로는 안전 대응이 어렵다(Human Factors Analysis, 2019).

이러한 상황에서는 NTS 기반이 종합적 대응 역량이 성패를 좌우하는데, NTS 주요 범주를 교육적 내용과 연결하면 Table 3과 같다. 많은 항공사들은 ICAO, EASA, FAA 기준을 통합한 실무형 NTS 8요소로 Table 3에서 정리한 방식으로 훈련에 적용하고 있으며, 개별 항공사의 CRM 또는 FOM에 따라 특정 요소가 하위의 관리요소로 포함되기도 한다. 예를 들어, ICAO Human Factors Training Manual(Doc 9683)은 관찰(monitoring)을 상황인식(situation awareness)의 하위 요소로 분류하고 있으며, Helmreich and Merritt(1998)을 비롯한 일부 문헌에서는 관찰·교차확인(monitoring & cross-checking)을 NTS의 핵심 행동 요소로, 또한 스트레스·피로 관리(stress & fatigue management) 요인을 조종사의 수행능력(human performance)에 중대한 영향을 미치는 주요 요소로 다루고 있다. 그러나 항공안전을 포괄적으로 고려하고 국제적 동향을 살펴보면, Table 3에서 제시한 8개 범주는 조종사의 비기술적 역량을 구성하는 핵심 요소(key elements)로 일관되게 인식되고 있음을 확인할 수 있다. 각 국제 항공기관의 문헌을 비교해 보면, 적용 맥락이나 강조점에 따라 일부 세부 분류에 차이가 있을 뿐, 그 본질적 범주는 동일함을 알 수 있다(Helmreich & Merritt, 1998).

항공 분야에서 비기술적 능력(NTS, non-technical skills)의 부족은 오류 가능성을 높이는 주요 요인으로 지적된다. 반대로 효과적인 NTS는 사고 발생 가능성을 줄이고, 안전성을 강화하는 핵심적 요인으로 작용한다. NOTECHS은 CRM을 바탕으로 방법을 제시하고, 절차대로 잘 시행이 되는지를 비행과정에서 평가하고 결과를 피드백하여 비행안전에 기여할 수 있는 기틀을 제공하는데 그 의의가 있다(Lee et al., 2013). 특히 비정상상황에 대한 대응에서 협업 능력은 필수적이며, 공유된 상황인식, 신속한 대안의 생성, 효과적인 의사결정은 안전성과 사고 예방의 기반이 된다. 이러한 협업 능력은 기장과 부기장 간의 상호작용뿐만 아니라, 관제사와의 원활한 의사소통을 가능하게 하여 위기 상황에서도 안전성을 극대화할 수 있도록 한다.

실제 조종실 내 오류의 상당 부분은 불명확하거나 위계적인 조직문화로 인해 발생하는 의사소통 문제에서 비롯된다. 따라서 비정상상황에서 특정 개인의 판단에만 의존하는 것은 위험하다. 이에 반해 NTS 훈련을 이수한 조종사들은 팀 기반 의사결정을 통해 상황을 다각도로 분석하고, 잠재적 리스크를 최소화함으로써 위기 상황 대응 능력을 향상시킬 수 있다. Table 3은 ICAO Safety Management Manual(Doc 9859)에 제시된 Threat and Error Management(TEM) 개념, FAA의 Single-Pilot Resource Management 관련 공식 자료, 그리고 FAA CRM 발전 단계에 대한 선행 연구와 ICAO Evidence-Based Training 매뉴얼(Doc 9995)을 종합하여 재구성한 것이다.

NTS의 주요 핵심요소는 의사소통(communication), 팀워크(teamwork), 리더십 및 팔로워십(leadership & followership), 의사결정(decision making), 업무관리(workload management), 상황인식(situational awareness), 관찰·교차확인(monitoring & cross-checking) 그리고 스트레스·피로관리(stress & fatigue management)로 요약되며, 이는 위기관리의 각 단계와 밀접하게 연계된다. 이러한 요소들을 실제 운항 상황에서 효과적으로 적용하기 위해서는 학습자 수준에 따른 단계적 실습 설계가 필요하다. 우선 기초 단계에서는 기장·부기장·관제사 간의 역할극과 표준화된 용어를 활용한 시나리오 브리핑, 체크리스트 기반 협력 훈련이 효과적이다. 이후 실습 단계에서는 실제 운항 상황을 가정한 시뮬레이터 기반 팀 훈련을 통해 비정상상황에서 발생할 수 있는 의사소통 문제의 원인을 파악하고, 이를 극복하는 경험을 제공할 수 있다. 이를 통해 조종사는 NTS의 핵심 요소를 운항 현장에서 통합적으로 적용할 수 있으며, 결과적으로 위기 대응 능력을 체계적으로 제고할 수 있다.

시나리오 기반 PBL은 사전 훈련과 이론적 준비 단계로 효과적이며 시뮬레이터 기반 PBL은 실행·적용 단계로 강력한 모델이다. 따라서 두 방식을 통합하면 시나리오 기반 PBL로 문제 해결 프레임워크를 익히는 단계이다. 시나리오기반 훈련(scenario-based training, 이하 SBT)은 조종사에게 현실적 비행상황을 가정한 시나리오를 제시하고, 이를 통해 학습자가 스스로 판단·결정·대응하는 과정을 학습하도록 설계된 훈련 체계이다.

이는 단순히 비행기 조작이나 절차의 숙달을 목표로 하는 것이 아니라, 상황인식(situational awareness), 의사결정(aeronautical decision making), 위험관리(risk management)와 같은 비기술적 능력(non-technical skills)의 향상을 목적으로 한다.

FAA(2007)는 기존의 전통적 비행훈련이 개별 기동의 정확성과 일관성에 초점을 둔 기동중심(maneuver based) 훈련이었다면, 시나리오기반 훈련(SBT)은 실제 운항 임무와 상황 맥락 속에서 조종사의 판단과 의사결정을 통합적으로 훈련하도록 교육의 초점을 전환시켰다고 강조하였다.

즉, 조종사가 수행하는 모든 훈련 과제를 스스로 이해하고 설명할 수 있도록 설계된다.

ICAO Doc 9683과 Doc 9806은 각각 인적요인 교육과 안전감사를 위한 지침을 다루는 문서이지만, 두 문서 모두 항공 종사자의 안전성과 직결되는 핵심적인 비기술적 역량(NTS)을 공통적으로 강조한다. 두 문서에서 공통적으로 제시하는 NTS 요소들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 상황인식(situational awareness)은 두 문서 모두에서 가장 중요한 인적요인 중 하나로 다뤄진다. 상황인식은 조종사나 정비사, 감독자가 현재 상태를 정확히 파악하고, 미래의 변화를 예측하며, 적절한 대응을 선택하는 능력을 의미한다. 이를 위해서는 항공기의 시스템 상태를 지속적으로 모니터링하고, 비정상 징후를 감지하며, 주의를 적절히 분배하는 능력이 필수적이다. 이러한 능력은 사고 예방의 전제 조건으로 제시된다.

둘째, 의사결정(decision making)은 안전에 직접적으로 영향을 미치는 판단 과정을 지칭한다. Doc 9683은 CRM 기반의 의사결정 모델을 소개하며 조종사가 다양한 정보를 종합해 가장 안전한 선택을 할 수 있도록 강조한다. Doc 9806 역시 의사결정의 질이 안전 감사 및 사고 예방에 핵심적으로 작용한다고 보며, 위험 평가, 대안 비교, 결과 예측 등을 중요한 하위 요소로 제시한다.

셋째, 의사소통(communication)은 팀 내·팀 간 협업의 기반이 되는 요소로, 두 문서는 모두 표준화된 용어 사용, 명확한 정보 전달, 적절한 브리핑 및 리포팅을 강조한다. 특히 항공 사고의 상당수가 의사소통 오류에서 비롯된다는 점을 지적하며, 커뮤니케이션 능력을 NTS의 핵심으로 다룬다.

넷째, 팀워크(teamwork)와 협력(cooperation) 또한 공통적으로 강조되는 영역이다. 항공업무는 여러 직종과 역할이 함께 수행되기 때문에 역할 분담, 상호 지원, 크로스체킹, 갈등 해결 능력 등이 필수적이다. NOTECHS 체계에서도 핵심 요소로 구성되는 팀워크는 ICAO 문서에서도 중복적으로 확인되는 중요한 범주이다.

다섯째, 리더십(leadership)은 비행조종실뿐 아니라, 정비조직이나 감독 영역에서도 중요한 역할을 갖는다. 두 문서는 리더가 팀을 지휘하고 조율하며, 업무의 우선순위를 설정하고 적절한 권한을 위임하는 능력을 강조한다. 이는 CRM 훈련에서도 일관되게 제시되는 핵심 역량이다.

여섯째, 스트레스 및 피로 관리(stress & fatigue management)는 개인의 심리적·신체적 상태가 업무 수행 능력에 영향을 미친다는 점에서 중요한 요소로 다뤄진다. Doc 9683은 개인 차원의 스트레스 관리와 피로 인식을 강조하는 반면, Doc 9806은 조직의 업무 환경과 운영 시스템을 통해 스트레스와 피로를 예방하는 구조적 접근을 요구한다.

끝으로, 업무량 관리(workload management)는 시간 관리, 자동화의 적절한 활용, 작업 우선순위 설정 등과 관련된 능력을 의미한다. 업무량이 과도하거나 지나치게 적을 때 모두 인적 오류의 위험이 높아지기 때문에, 두 문서 모두 이를 CRM의 핵심 요소로 다루며 적절한 관리 전략의 필요성을 강조한다.

항공안전 연구자들은 관찰 및 교차확인(monitoring & cross checking)이 빠져 있는것에 대해서 의문을 가질 수 있을 것이다. 그러나 ICAO Doc 9683 (Human Factors Training Manual)에서의 관찰(monitoring)은 상황인식(situational awareness)과 팀워크(teamwork)의 필수 구성요소로 다뤄지고 있고, Doc 9806(“Human Factors Guidelines for Safety Audits”)에서도 관찰(monitoring)은 Human Performance의 핵심 요소로 다뤄지고 있음을 확인하였다. 이처럼 ICAO Doc 9683과 Doc 9806은 목적은 다르지만 인간의 수행능력과 안전에 영향을 미치는 핵심 비기술적 역량을 매우 유사한 범주로 다루고 있으며, 이러한 요소들은 현대 항공안전 패러다임의 기반을 이루는 공통된 인적요인 요소들이다. 따라서 시나리오 기반 & 시뮬레이터 기반 통합형 PBL 교수모형을 설계할 때 NTS Key Elements에 긍정적 영향을 미칠 수 있도록 설계되어야 할 것이다.

위에서 논의한 주제에 대한 모형을 개발하기 위해서는 시나리오 기반 학습과 시뮬레이터 기반 실습을 통합하며 NTS의 핵심 요소들이 실습 전 중 후 단계에서 통합되어야 한다. 그리고 위기관리 6단계가 교수 학습 과정의 흐름과 연결되어야 한다.

전체적인 PBL 교수모형 흐름에서 교수모형 설계를 위해서 우선, 1단계는 오리엔테이션 및 팀 구성을 하며 학습자 집단을 어떻게 구성할 것인가 역할 분담 및 학습 목표를 공유한다. 2단계는 사전 분석 및 시나리오를 공유한다. 가상의 위기상황을 분석하고 시나리오의 위협 요소와 영향을 탐색한다. 3단계는 PBL문제 탐색 단계이다. 학습자들이 대응전략을 수립하고, NTS요소를 활용한다. 4단계는 시뮬레이터션 실습을 하면서 역할을 수행한다. 대응전략을 문서화하고 실습에서 실행하도록 한다. 5단계는 실습 후 평가, 학생 내용을 리뷰하며서 개선점을 탐색한다. 즉, 디브리핑 및 피드백 과정이다. 이 과정을 도식화하면 Fig. 1과 같다.

Fig. 1. Proposed integrated PBL instructional model combining scenario-based and simulation-based training

Download Original Figure

Fig. 1에서 본 연구자가 제시한 모형의 장점은 위기관리 6단계가 순차적으로 반영되어 있고, NTS 핵심요소가 준비단계부터 실습과 피드백 전 과정에서 지속적으로 강조된다는 점이다.

비정상상황 대응 시나리오와 시뮬레이션 기반 통합 PBL 교수 단계에서 PBL 교수활동 내용을 보면 Table 7과 같다. 시나리오 기반 훈련(SBT)은 상황 제시 단계로서 현실적 상황을 먼저 제시해야 문제를 정의할 수 있으며, 문제기반학습(PBL)은 문제 해결 단계로서 시나리오를 기반으로 팀이 답을 만들어가는 과정이다. 그리고 시뮬레이터 기반 훈련은 실행 단계로서 문제 해결 전략을 실제 조종실 환경에서 시험해 보는 단계이다.

시나리오 기반 PBL은 사전 훈련과 이론적 준비 단계로 효과적이며 시뮬레이터 기반 PBL은 실행·적용 단계로 강력한 모델이다. 따라서 두 방식을 통합하면 시나리오 기반 PBL로 문제 해결 프레임워크를 익히고, 시뮬레이터 기반 PBL에서 실제 실행·압박 상황 대응력을 훈련할 수 있다.

즉, 시나리오 기반 PBL은 “머리로 배우는 훈련”으로 사고력·협업·의사결정 중심이며, 시뮬레이터 기반 PBL은 “몸으로 배우는 훈련”으로 실행력·상황인식·절차 중심이라 볼 수 있다.

항공은 교통 시스템 국가 방어망 그리고 전 세계 경제에 있어서 없어서는 안 되는 요소이다. 항공산업은 앞으로 그 기술이 더욱 발전하여 고성능화 고속화되고 대형화되어간다(Park, 2005).

따라서 학생조종사로서 비행에 입문할 때부터 비정상상황 대응 시나리오 기반 & 시뮬레이터 기반 통합형 PBL방식으로 훈련한다면 보다 체계적으로 다양한 비정상상황을 극복 가능하도록 배울 수 있을 것으로 사료된다.

항공조종사 교육에서 비정상상황 대응 교육을 위해서는 실제 비행 환경과 유사한 문제해결 과정을 통해 지식과 기술을 습득해야 한다. 우선 본고가 제시한 모형은 시나리오 기반과 시뮬레이터 기반의 통합형으로 각 단계별 교수 계획을 다음과 같이 제안한다.