왼쪽부터 협동체인 737, 광동체인 777과 A380의 동체 횡단면.
1. 정의
Wide-body Aircraft. 항공기 기체 내에 좌석을 설치했을 경우 통로가 2열로 만들어지는 동체 형식이다. 통로가 가운데에 1열밖에 만들어지지 않는 경우는 Narrow-body Aircraft, 즉 협동체라고 부른다.장거리 국제선의 경우는 기본적으로 협동체기는 사이즈가 작은 편이라 장거리 비행이 어려워, 주로 광동체기가 투입된다. 광동체 항공기는 그 특성상 사이즈도 협동체 항공기에 비해 크고, 고성능의 엔진을 사용하며, 기체의 연료탱크도 협동체기에 비해 크므로 더 먼 장거리를 갈 수 있기 때문이다.
1970년 이전의 여객기 동체가 대체로 바깥 지름 3~4m로 통로를 가운데에 두고 2-2, 3-3 좌석 배치밖에 할 수 없었던 것에 반해 1969년에 첫 등장한 보잉 747의 경우는 통로를 2개 두고 다양한 배치를 할 수 있게 된 데에서 나온 개념이다. 그래서 1열 통로의 기체를 협동체, 2열 통로의 기체를 광동체로 정의하게 되었다.
대체로 광동체 여객기는 동체 바깥 지름이 최소 5m 중후반, 안 지름이 최소 5m 초반이 되는 경우가 일반적이다. 광동체 중 가장 좁은 보잉 767의 안 지름이 4.72m이다.
2. 역사
광동체의 개념 기체는 1949년에 첫 비행을 한 대서양 횡단 항속력 보유 광동체 실험기인 브리스톨 브라바존(Bristol Brabazon)이 최초이나 취역하지는 못했고[1], 협동체 여객기의 걸작 보잉 707과 더글라스 DC-8의 대성공 이후에 그 필요성이 대두되었다.수송력 증강 및 개발비 절감을 양립시킬 신규 기체 제작의 방법은 동체 연장으로, 무게 중심을 바꾸지 않는 범위 내에서 날개 앞뒤의 동체를 연장하는 설계 방식이 사용되었지만 이것도 한계에 부딪치고 있었다. 동체가 길어지면 공항에서의 취급도 어렵고 그만큼 격납고도 크게 지어야 하는 등 유지비가 많이 드는 문제도 있었고, 그렇다고 2층 구조로 하자니 비상 탈출 기준을 맞출 수도 없었기에 기존의 방법으로는 도저히 해법이 나오지 않았다.
결국 엔지니어들이 착안한 것은 동체의 길이 대신 폭을 늘려 실내에 통로를 2열 만들고 가로 방향으로 좌석을 10개까지 설치할 수 있도록 하는 것이었고, 그 새로운 개념에 힘입어 첫 작품인 보잉 747이 1969년에 데뷔 할 수 있게 되었다.(1970년 첫 상업 운항) 뒤이어 3발 제트기인 1968년에는 맥도넬 더글라스 DC-10 및 1970년에는 록히드 L-1011 트라이스타가 탄생했으며, 1972년에는 미국 이외의 항공기 제작사로서는 유럽의 에어버스가 최초로 쌍발 광동체 여객기 A300을 내놓게 되었고(1974년 첫 상업 운항) 냉전 구도에 따라 소련도 1976년 Il-86을 만들어 광동체 시장에 뛰어들었다.
이렇게 광동체 여객기가 취역하면서 같은 길이의 동체로도 여객 및 화물 수송력은 비약적으로 향상되었고, 고정수요가 많은 장거리 대규모 노선의 주력 뿐만 아니라 중, 단거리 노선에서도 대거 활약하게 되었고, 아래 서술된 여러 장점들이 빛을 보면서 갈수록 항공기 시장에서 광동체 기체의 비중은 올라가고 있다.
그리고 광동체의 대형화도 진행되고 있어, 가장 큰 광동체기의 타이틀은 보잉 747의 전유물이었다가 2007년 10월에 등장한 A380이 이어받게 되었다.
얼핏 생각하기엔 광동체가 협동체보다 더 넓으므로 승객들의 안락함도 더 높을 것이라고 여기기 쉽지만 항상 그렇지는 않다. 동체의 넓이 뿐만 아니라 좌석의 크기와 배열도 중요하기 때문이다.[2]
3. 장단점
3.1. 장점
- 항공기 격납고 크기는 동체의 길이, 날개의 폭, 그리고 수직 미익 끝의 높이로 결정된다. 즉 동체의 지름은 애초에 문제가 되지 않으므로, 신규 도입한 광동체 여객기로 수송력이 증강되어도 격납고를 손 볼 필요는 없기 때문에 시설 투자 비용을 추가로 들일 필요가 없다.
하지만 일반적으로 동체의 지름이 커지면 동체의 길이와 날개의 크기도 증가한다
- 여객 수송의 경우 수송력이 비약적으로 향상된다. 동체 길이가 같은 경우 3-3 배열의 협동체에 비해 3-4-3 배열의 광동체는 좌석수가 약 67% 많다. 3-3-3 레이아웃으로 할 경우조차도 50% 많아서, 편 당 운영 비용을 대폭 낮출 수 있다.
- 화물 수송의 경우 수송력의 비약적 향상은 더욱 크다. 동체의 폭이 1.5배 넓어졌을 경우 동체 단 면적은 이론적으로 2.25배 넓어지므로 화물 구획에 수납 가능한 화물의 용적이 그만큼 늘어나는 효과가 있다[3].
3.2. 단점
- 후방 난기류(Wake turbulence)가 크다.[4] 광동체는 동체의 폭이 넓은 이상 같은 길이 및 날개 폭의 협동체보다도 무겁고 동체 단면적이 크기 때문에 후방 난기류가 더 많이 더 크게 일어날 가능성이 크다. 이 때문에 광동체 비행기가 한번 공항에서 이착륙을 하고 나면 해당 활주로의 난기류가 안정될 때까지는 그 어느 항공기도 진입하지 못한다.[5] 국제민간항공기구(ICAO)의 항공기 중량 분류의 4등급인 light, medium, heavy, and super 중 광동체는 모두 heavy 이상에 속한다. 가장 작은 767조차도 그렇다. A380은 super로 분류된다.[6][7]
- 대량 수송이라는 장점은 뒤집어 말하면 손님이 없을 경우 공기수송이 되어버린다는 뜻도 된다. 수요 예측이 잘못돼서 예상 만큼의 고객이 타지 않는다면 편 당 운용 비용이 낮아지기는 커녕, 오히려 한번 뜰 때마다 돈을 허공에 뿌리는 격이 될 수도 있다.[8] 게다가 활주로 길이, 소음 피해 등의 문제로 인해 경우에 따라서 이착륙 가능 공항도 제한받게 되는 수가 있다. 따라서 광동체 기종의 투입은 매우 신중하게 결정할 필요가 있다.
- 타는 승객이 많은 만큼, 승객 입장에서 내릴 때 하기 시간, 수하물 찾는 시간이 협동체보다 오래 걸리는 편이다. 당장 A330, B777급 일반 광동체기도 하기 및 수하물 찾을 때 상당한 시간이 소요된다. 특히 세계에서 가장 큰 여객기인 A380은 하기 시간 및 수하물 찾을 때 걸리는 시간이 굉장히 오래 걸리는 것으로 악명높다.
물론 퍼스트나 비즈니스석을 타면 빨리 내리고 빨리 짐을 찾아서 공항에서 나갈 수 있다.
4. 좌석 배열
- 2-3-2(B767의 표준 좌석배열)
- 2-4-2(A330/A330neo, 그리고 A380 2층의 표준 좌석배열)
- 2-5-2
- 3-3-3(B777과 A350의 표준 배열)
- 3-4-2
- 3-4-3(A380 1층과 B777X의 표준 배열. B777의 경우 표준 배열보다 1석 많은 3-4-3 배열로 배치하는 항공사가 많다.)
- 기타 등등
5. 개발중인 기체
보잉 B777X 시리즈와 NMA 프로젝트 시리즈가 개발 중이며, B787과 A350, A330neo시리즈는 양산 중에 있다.6. 주요 광동체 기종
6.1. 보잉
- 보잉 747[3-4-3](메인 덱)[3-3](어퍼 덱)[11] (단종) - 기내 최대 폭 : 20 피트 (6.1m)
- 보잉 767[2-3-2] (현역, 여객형 단종) - 기내 최대 폭 : 15 피트 6인치 (4.72m) - 광동체 여객기들 중 가장 좁다.[13]
- 보잉 777[3-3-3] (현역) - 기내 최대 폭 : 19 피트 3인치 (5.87m)
- 보잉 787[3-3-3] (현역) - 기내 최대 폭 : 18 피트 (5.49m)
6.2. 에어버스
- A300[2-4-2] (단종) - 기내 최대 폭 : 17 피트 4인치 (5.28m)
- A310[2-4-2] (단종) - 기내 최대 폭 : 17 피트 4인치 (5.28m)
- A330[2-4-2] (현역) - 기내 최대 폭 : 17 피트 4인치 (5.28m)
- A340[2-4-2] (단종) - 기내 최대 폭 : 17 피트 4인치 (5.28m)
- A350[3-3-3] (현역) - 기내 최대 폭 : 18 피트 4인치 (5.67m)
- A380[3-4-3](1층)[2-4-2](2층) (단종) - 기내 최대 폭 : 21피트 5인치 (6.54m) - 광동체 여객기들 중 가장 넓다.
6.3. 기타
- L-1011[2-5-2] (단종) - 기내 최대 폭 : 18피트 11치 (5.77m).
- DC-10[2-5-2][26] (단종) - 기내 최대 폭 : 18피트 2인치 (5.54m)
- MD-11[2-5-2] (단종) - 기내 최대 폭 : 18피트 2인치 (5.54m)
- Il-86[3-3-3] (단종)
- Il-96[3-3-3] (여객기 버전은 단종) - 기내 최대 폭 : 18피트 7인치 (5.70m)
- COMAC C929 개발 중 -기내 최대 폭 19피트 4인치 (5.92m)
[1] 개발은 끝났지만 제트 여객기가 대양을 횡단하는 시대에 나온 프롭 엔진 클리퍼라, 주문자가 없어 방치되는 바람에 상업 운전을 하지는 못했다.[2] 좌석의 배치는 항공사의 요구에 따라 달라지는데, 이코노미석이 기종, 항공사를 불문하고 닭장 인 것은 이와 무관하지 않다.[3] 보통 동체 단면이 완벽한 원은 아니지만, 비교를 위해 단순화하였다.[4] 그 때문에 광동체 비행기가 한번 이착륙을 하고 나면 해당 활주로의 난기류가 안정될 때까지는 그 어느 항공기도 진입하지 못한다.[5] 인도양 상공 니어미스 사고를 보면 광동체가 후방 난기류가 얼마나 큰지 알수가 있다.[6] 애초에 Super 등급을 추가한 게 이거 하나 때문이다.[7] 여담으로 Super는 A380과 B747-8에만 붙는 콜사인이다. An-225도 Super 콜사인이 붙긴 했으나, 해당 기체는 파괴되었기 때문에 당분간은 A380만이 Super 콜사인을 달게 된다.[8] 전성기 때 엄청난 위세를 자랑했던 팬 아메리칸 항공이 국내선에까지 747을 무리하게 투입했다가 파산한 것이 대표적인 예이다. 그리고 여객기 운용을 광동체로만 하는 항공사는 에미레이트 항공, 버블경제 시기~잃어버린 10년 초반의 일본항공처럼 경제적으로 엄청나게 잘 나가거나 2020년대 이전의 싱가포르항공&캐세이퍼시픽처럼 부유한 도시국가의 항공사인 경우밖에 없다.[3-4-3] 기본 좌석 배열이 3-4-3인 기체[3-3] 기본 좌석 배열이 3-3인 기체[11] 운항 초기인 70년대에는 어퍼덱에 1등석 승객용 라운지를 운영했고, 메인 덱은 3-4-2 배치였다.[2-3-2] 기본 좌석 배열이 2-3-2인 기체[13] 공식적으로 단종되지는 않았으나 여객형 생산은 2014년이 마지막으로 대부분의 운용 항공사에서 퇴역 수순에 있다. 참고로 아시아나항공은 2010년대 후반까지 이 기체를 AVOD 없이 장거리에 투입하기도 했다. 현재는 1대만 남아 국내선(김포-제주)에만 투입한다.[3-3-3] 기본 좌석 배열이 3-3-3인 기체[3-3-3] [2-4-2] [2-4-2] [2-4-2] [2-4-2] [2-4-2] [3-3-3] [3-4-3] [2-4-2] [2-5-2] 기본 좌석 배열이 2-5-2인 기체[2-5-2] [26] DC-10과 MD-11은 3-4-2같은 변칙적인 배치가 많았다.[2-5-2] [3-3-3] [3-3-3]