비행기의 과학

비행기의 과학 - 비행의 원리부터 최신예 전투기까지 ㅣ 뉴턴 하이라이트 Newton Highlight 120
아이뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2018년 6월

뉴턴 하이라이트 - 『비행기의 과학』이다.

인간은 상상 속에서, 저 높은 하늘 위를 새들이 날아가는 그 모습을 동경하였다. 그리고 독수리처럼 밑으로 급강화하여, 먹이를 낙아채는 방법을 연구하기 시작했으며, 드론을 개발하기에 이르렀다. 저 먼 바다 위를 알아가는 새들이 추구해온 자유와 평화, 육지의 족쇄에서 벗어날 수 없었던 인간의 삶은 결국, 비해의 원리를 과학적으로 이해하고자 하였고, 1903년 미국의 라이트 형제에 의해 인류 최초의 유인동력 비행에 성공하였다.

2층 여객기 'A380' 대해부 가 소개되고 있다. 2층의 객실으로 이루어진 A380 은 지상에서 , 수직 꼬리 날개의 끝부분까지 높이 24m 이며, 8층 높이의 거대한 비행기다. 이륙시 최대 560톤에 달하는 여객기가 날아오를 수 있었던 건, 비행의 원리인, 중력과 양력, 추력과 항력에 대한 이론을 비행기술에 접목해 왔다.

보잉 787 비행기는 기체의 50% 에 '탄소 섬유 복합재(CFRP)' 에 있었다. 즉 인간의 화학 군수사업의 발달이 없었다면, 보잉 787 비행기느 우리 앞에 놓여지기 힘들다. 이 튼튼한 소재는 1m2 당 6톤이나 되는 힘을 이겨내는 탄소 섬유 복합재로서, 영하 50도 이하의 성층권의 차가운 날씨를 무거운 기체가 지나갈 수 있도록 설계된, 최첨단 비행기였으며, 여객기의 안전성과 쾌락함을 최우선한다.

비행기가 하늘을 알아갈 수 있는 네가지 힘, 하늘 위로 떠오르는 양력과 땅으로 떨어지는 중력, 앞으로 나아가려는 추력과 비행의 저항에 해당하는 중력이 나오고 있다. 비행기에서 양력은 날개에서, 추력은 엔진에 의해 발생하게 되는데, 비행기 개발에 있어서, 엔진개발에 막대한 비용 투자가 이루어지고 있는 이유는 여기에 있으며, 소리의 속도보다 빠른,시속 1224km 에 해당되는 , 마하1이상의 속도를 내기 위해서, 어떤 비행기술이 필요한지 이해한다.

우주왕복선 의 역사를 보면 1981년 컬럼비아 호가 처음 우주비행에 성공한 이후다. 이후 미국 최초의 여성 우주비행사가 우주 비행을 시도하였으며, 생명 줄 없이 우주유영이 가능해졌다. 하지만 우주왕복선의 역사가 항상 좋은 일만 있는 건 아니었다. 1986년 챌린저호 폭발, 2003년 컬럼비아호 공중 폭발사고가 있었으며, 우주비행사가 그 자리에서 즉사했다. 하지만 막대한 우주 투자 비용이 있음에도,인류의 미래를 위해서, 우주 개발에 매진하고 있으며, 화성으로 인류를 보내기 위한 시돌르 계획하고 있으며, 우주 개발에, 중국, 일본, 이스라엘이 동참하고 있다.

1초당 330m 의 소리의 벽을 깨기 위한 인류의 노력은 계속이다. 1947년 NACA 네 의해서, 로켓항공기 'X-1'이 처음으로 소리의 벽을 깨뜨렸다. 이런 현상은 제2차 세계대전 이후, 군수업체의 비행기 개발 수준을 올려놓는 과정에 있다. 전쟁 소행을 임무로 하는 전투기는 마하 3에 육박하고 있으며,전투기 내부의 중력을 견딜수 있는 실험을 지상에서 병행한다. 전투기가 여객기로 쓰여지려면, 여러가지 한게를 극복해야 한다. NASA나 JAXA는 충격파를 발생하지 않는 초음속 여객기를 개발 중에 있으며, 이 기술이 상용화한다면 한국에서 미국으로 가는 비행시간을 단축시킬 수 있고, 연료비를 절감하게 된다.

우주항공기술은 각 나라마다 비밀리에 개발되고 있으며, 군수산업의 핵심 요체였다. 2012년 5월 25일 미국 스페이스 X의 우주선 '드래건'이 ISS 에 도킹에 성공하였으며, 우주항공산업을 민간에 의해 어느 정도 가능하다는 것을 검증한다. 앞으로 인류는 우주여행 상용화를 시도할 예정이며, 한국의 빅뱅의 멤버 탑이 우주비행을 예약해 놓은 상항이다. 여전히 우리에게 쉽게 가기 힘든 우주 공간에 대한 동경, 그 동경은 화성 탐사가 가까운 미래에 현실이 될 수 있으며, 인간의 삶은 지금보다 더 나은 삶으로 바뀔 것이다

<출판사로부터 도서를 제공받아 직접 읽어보고 쓴 리뷰입니다>