125. 비행기 역학 교과서

비행기 역학 교과서 - 인문지식인을 위한 비행기가 하늘을 날아가는 힘의 메커니즘 해설 ㅣ 지적생활자를 위한 교과서 시리즈
고바야시 아키오 지음, 전종훈 옮김, 임진식 감수 / 보누스 / 2019년 1월

125. 비행기 역학 교과서

‘인문지식인을 위한’ 이라는 부제가 붙어 있긴 하지만 첫 장을 넘기는 순간부터 쉽지 않음을 느꼈다. 그러나 내가 궁금해왔던 비행기를 날게 하는 힘은 무엇인가 에 대한 해답을 얻을 수 있을 것 같아 매우 호기심 있게 책장을 넘겼다. 비행기를 타면서 야! 이 무거운 비행기는 도대체 어떻게 높이 날 수 있을까 하는 생각을 매번 하곤 했는데 이 책을 통해 어느 정도 그 호기심이 해결된 것 같다. 물론 한 번의 읽기로는 나의 짧은 공학적 지식으로는 조금 부족하지만 읽으면 읽을수록 더 재미있어지는 책이라고 감히 말하고 싶다.

이 책의 첫 장은 비행기의 모양에 대한 이야기로 시작한다. 항공기 창가에 앉아서 궁금했던 스포일러나 플랩같은 용어에서부터 시작하여 그동안 비행기의 형태에 대한 이야기는 매우 흥미진진하다. 특히 후퇴각과 속도에 대한 이야기는 기억에 남는다. 사실 라이트 형제의 비행기의 그림을 보고 매우 놀랐다. 우리가 알고 있는 비행기의 모습이 아니었다. 주날개가 뒤에 위치하고 승강키는 앞에 있는 지금의 비행기와는 다른 형태를 보고 오늘의 비행기가 참 많이 발전했구나 하는 생각이 들었다. 한편 결국 비행기의 기술을 발전시킨 것이 아이러니하게도 세계 대전이라는 두 개의 전쟁임을 이 책에서 알게 되어 묘한 기분이 들기도 한다. 사람을 죽이고 죽이는 기술의 발전이 다시 사람의 편익을 도모하게 되는 아이러니함을 읽고 있으니 말이다.

두 번째 장은 비행기의 비행원리에 대한 이야기다. 양력의 정의부터 시작한다. 공중에서 비행기를 받치는 힘을 양력이라고 하며 주날개에서 발생한다. 이 말 한마디만 기억해도 이 책을 읽는 보람은 있을 것 같다. 종이를 이용해 양력의 발생을 확인하는 실험은 학교에서도 해볼 수 있는 재미있는 실험 같았고 이를 이용해 양력의 공식을 유도하는 방법은 기억하면 좋을 것 같다. 비행기를 종종 타지만 비행기의 익형에 대해서는 그리 관심을 갖지 않았었는데 이 책에 나오는 익형의 변천을 읽어보며 결국 모든 것의 근본은 과학이라는 생각이 든다. 받음각과 양력의 관계를 통해 모형이 나온다는 이야기는 모든 형태는 기능을 따른다는 말과 같다는 생각이 든다. 그런데 문제는 이제 점점 내용이 어려워진다는 부분이다. 문과적 지식으로는 한 두 번 독해로는 이 부분이 쉽게 이해가 안될 수도 있고 진도가 나가지 않을 수도 있다. 비행기에 있는 추진력이 필요할 때다.

세 번째 장은 비행기의 비행 자세에 관한 이야기다. 자동차에서도 발생하는 롤링(위아래), 피칭(좌우) 그리고 요잉(회전이라고 해야 할까)에 관한 이야기를 통해 비행기가 어떻게 자세를 잡아 비행하는지 엿볼 수 있다. 그리고 수평, 수직 꼬리날개가 비행기의 비행자세를 잡는데 어떤 역할을 하는지도 자세히 볼 수 있다. 물론 이해하기 쉬운(?) 그림과 함께 말이다.

네 번째 장은 비행기의 조종법에 관한 이야기를 소개하고 있다. 이륙과 상승, 순항, 하강과 착륙이라는 기본적인 조종 외에도 선회, 역요와 나선 강하 등 우리가 가끔 에어쇼에서 볼 수 있는 비행기의 조종에 대해 설명하고 있다. 책을 읽고 있으면 실제 조종하는 듯한 느낌이 들 정도다. 그리고 설명이 매우 자세하게 되어 있어 나중에 비행기를 타면 조종사가 어떤 조작을 하고 있는지 조금은 이해할 수 있지 않을까 하는 착각아닌 착각에 빠질수도 있다.

다섯 번 째 장은 비행기의 강도에 대한 이야기다. 중력을 힘의 기준으로 사용해서 가해지는 힘인 G를 통해서 비행기마다 필요한 하중 배수에 관한 이야기다. 선회시 이용되는 뱅크각의 계산을 통해 비행기의 선회를 설명하는 내용이 눈에 들어온다. 우리가 타는 여객기의 선회시 어느 정도의 뱅크각을 주고 그에 산출되는 G값을 통해 우리가 편안함을 느끼며 비행선회를 경험할 수 있는지 이야기를 간단명료하게 들을 수 있다.

마지막 장은 모형비행기 제작을 통해 앞에서 읽은 내용들을 실전에 적용해보는 순서다. 아이디어스케치부터 제작완성까지 매우 자세하게 적혀 있기 때문에 관심이 있는 독자들이라면 도전해보아도 좋을 것 같다. 어렸을 때 고무동력기를 만들어 날린 기억이 난다. 아빠의 힘을 빌어 만들어 날렸지만 그리 멀리 날아가지 않아 실망했던 기억도 있고 어느 경우엔 생각보다 오랜 시간 비행에 성공해 즐거웠던 기억이 있는데 이 책의 마지막 부분을 잘 읽어서 이제 내가 만드는 모형 비행기를 제작해보고 싶다.

이 책은 설명도 비교적 쉽고 - 비교적이라는 단어는 그래도 역학은 어렵기 때문에 선택한 단어다 - 설명을 도우는 그림이 매우 쉽게 그려져 있다. 비행기에 관심있는 누구도 접근할 수 있게 잘 만들어진 책이다. 이 책을 통해 그동안 궁금했던 비행기의 구조 원리에 대해 한 걸음 더 나아갈 수 있었다. 비행기의 구조나 역학에 대한 지식은 없지만 비행기의 역학, 양력, 조종법에 대해 관심이 있었던 누구에게라도 이 책을 권한다.