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여객기는 얼마나 빨리 날까, 순항 속도와 마하 이야기

How fast do airliners fly? Cruise speed, Mach and more

기내 화면에 "대지속도 시속 1,000km"가 뜨면 꽤 빠르다는 생각이 들어요. 그런데 김포에서 제주까지 450km 남짓을 가는 데는 한 시간이 넘게 걸리죠. 여객기는 실제로 얼마나 빠르고, 왜 짧은 비행은 생각보다 느리게 느껴질까요?

순항 속도는 대략 시속 850~900km

요즘 여객기는 높이 10~12km쯤에서 순항할 때 보통 시속 850~900km 안팎으로 날아요. 고속열차의 세 배쯤 되는 속도예요. 기종마다 조금씩 달라서, 단거리용 소형기는 조금 느리고 장거리용 대형기는 조금 빠른 편이에요.

조종석에서는 마하로 말해요

높은 하늘에서는 속도를 마하, 즉 소리 속도에 대한 비율로 관리해요. 마하 0.85는 소리 속도의 85%라는 뜻이에요. 소리 속도는 기온에 따라 달라서, 지상에서는 시속 1,200km 남짓이지만 순항 고도의 차가운 공기에서는 시속 1,060km 안팎으로 느려져요.

여객기가 마하 0.8대에 머무는 이유는 이보다 빨라지면 날개 위 공기 흐름이 소리 속도에 가까워지면서 저항이 급격히 커지기 때문이에요. 연료를 아끼려고 이보다 살짝 느리게 나는 경우도 많아요.

대기속도와 대지속도는 달라요

비행기가 공기를 가르는 속도를 대기속도, 땅 위를 실제로 지나가는 속도를 대지속도라고 해요. 공기 자체가 바람으로 움직이니까 둘은 다를 수밖에 없어요. 뒷바람을 받으면 대지속도가 대기속도보다 빨라지고, 맞바람이면 느려져요.

겨울철 강한 제트기류를 탄 비행기는 대지속도가 시속 1,200km를 넘기도 해요. 소리 속도보다 빠르게 땅을 지나가는 셈이지만, 공기에 대해서는 여전히 평소 속도로 날고 있어서 초음속 비행은 아니에요. 바람이 비행시간을 얼마나 바꾸는지는 같은 거리인데 동쪽으로 갈 때가 더 빠른 이유에서 자세히 다뤘어요.

뜨고 내릴 때는 훨씬 느려요

이륙하고 착륙할 때의 속도는 기종과 무게에 따라 다르지만 순항 속도보다 훨씬 느려요. 낮은 고도에서는 속도 제한도 있어요. 예를 들어 미국에서는 고도 1만 피트(약 3km) 아래에서 250노트(시속 약 460km)를 넘을 수 없어서, 상승과 하강 구간에서는 순항보다 한참 느리게 날아요. 여기에 활주로까지 이동하는 지상 활주, 공항 주변을 도는 대기 시간도 더해져요.

짧은 노선은 평균 속도가 낮아요

이륙, 상승, 하강, 착륙에 드는 시간은 노선 길이와 상관없이 대략 비슷해요. 그래서 비행이 짧을수록 이 시간이 차지하는 비중이 커지고, 전체 평균 속도는 뚝 떨어져요.

노선거리예상 시간평균 속도
김포 → 제주451km1시간 15분시속 약 360km
인천 → 도쿄 나리타1,257km2시간 10분시속 약 580km
인천 → 방콕3,669km5시간 25분시속 약 680km
인천 → 뉴욕 JFK11,089km14시간 20분시속 약 770km
아래 비행시간 계산기의 모델로 계산한 값이에요. 거리는 최단 경로 기준이고, 실제 시간표와는 바람과 항로에 따라 차이가 나요.

콩코드는 왜 사라졌을까

콩코드는 마하 2 정도, 시속 2,000km가 넘는 속도로 날던 초음속 여객기예요. 대서양을 4시간이 채 안 걸려 건넜어요. 하지만 운항 비용이 많이 들고 좌석이 100석 남짓이라 항공권이 매우 비쌌고, 소닉붐 때문에 육지 위에서는 초음속으로 날 수 없는 곳이 많았어요. 결국 2003년에 운항을 멈췄어요.

그 뒤로 소닉붐을 줄인 새 초음속기를 개발하려는 시도가 이어지고 있지만, 아직 정기 노선에 다시 들어온 초음속 여객기는 없어요.

계산기는 이렇게 계산해요

비행시간 계산기는 두 공항 사이의 최단 거리(대권 거리)를 시속 800km로 나누고, 이륙·상승·접근·착륙에 드는 40분을 더해요. 시속 800km는 순항 속도보다 조금 낮게 잡은 평균값이에요. 동쪽으로 갈수록 최대 시속 40km 빠르게, 서쪽으로 갈수록 그만큼 느리게 보정하고, 결과는 5분 단위로 반올림해요. 지도에는 출발지에서 비행 1시간 간격으로 원이 그려져서 어디까지 몇 시간인지 한눈에 볼 수 있어요.

참고 자료

비행시간에서 직접 계산해 보기

When the seatback screen shows a ground speed of 1,000 km/h, it feels fast. Yet a 450 km hop from Seoul Gimpo to Jeju still takes over an hour. So how fast do airliners really go, and why do short flights feel so slow?

Cruise speed is roughly 850–900 km/h

Modern airliners cruising at around 10 to 12 km usually fly at about 850 to 900 km/h, roughly three times the speed of a high-speed train. It varies by type: smaller short-haul jets are a little slower, and large long-haul jets a little faster.

Pilots talk in Mach

Up high, speed is managed as a Mach number, a fraction of the speed of sound. Mach 0.85 means 85% of the speed of sound. The speed of sound depends on temperature: a little over 1,200 km/h at ground level, but around 1,060 km/h in the cold air at cruising altitude.

Airliners stay in the Mach 0.8s because, beyond that, the airflow over the wing approaches the speed of sound and drag rises sharply. Many flights also cruise slightly slower than they could to save fuel.

Airspeed and ground speed are not the same

Airspeed is how fast the plane moves through the air. Ground speed is how fast it actually passes over the ground. Because the air itself moves as wind, the two differ: a tailwind makes ground speed higher than airspeed, and a headwind makes it lower.

Riding a strong winter jet stream, a plane's ground speed can top 1,200 km/h. It is passing over the ground faster than sound would, but relative to the air it is flying at its normal speed, so it is not supersonic. The note on why flying east is faster covers this in more detail.

Take-off and landing are much slower

Take-off and landing happen at far lower speeds than cruise, depending on type and weight. Speeds are also capped at low altitude: in the US, for example, the limit below 10,000 feet (about 3 km) is 250 knots (about 460 km/h), so climbs and descents are flown well below cruise speed. Add taxiing to and from the runway and any holding near the airport, and it all adds up.

Short flights have low average speeds

Take-off, climb, descent and landing take about the same time whatever the route length. So the shorter the flight, the bigger their share, and the lower the overall average speed.

RouteDistanceEstimated timeAverage speed
Seoul Gimpo → Jeju451 km1 h 15 minabout 360 km/h
Seoul Incheon → Tokyo Narita1,257 km2 h 10 minabout 580 km/h
Seoul Incheon → Bangkok3,669 km5 h 25 minabout 680 km/h
Seoul Incheon → New York JFK11,089 km14 h 20 minabout 770 km/h
Figures from the Flight Time calculator's model described below. Distances are shortest-route; real timetables differ with wind and routing.

What happened to Concorde?

Concorde was a supersonic airliner that cruised at around Mach 2, over 2,000 km/h, crossing the Atlantic in under four hours. But it was costly to operate and carried only about 100 passengers, so tickets were very expensive, and its sonic boom kept it from flying supersonic over land in many places. It was retired in 2003.

Efforts to build quieter supersonic aircraft have continued since, but no supersonic airliner has yet returned to scheduled service.

How the calculator works it out

Flight Time takes the shortest (great-circle) distance between two airports, divides it by 800 km/h and adds 40 minutes for take-off, climb, approach and landing. The 800 km/h is an average set a little below cruise speed. It adds up to 40 km/h for eastbound flights and takes the same off westbound ones, then rounds to the nearest 5 minutes. The map draws a ring for each hour of flying from your departure airport, so you can see at a glance how far a few hours will take you.

Sources

Work it out in Flight Time