비행기구를 고안하다
 

 

 

레김광우의 <레오나르도 다 빈치의 과학과 미켈란젤로의 영혼>(미술문화)에서 

 

오나르도는 1496년 1월 2일 ꡒ내일 아침 나는 쇠로 띠를 만들겠다ꡓ고 적었는데, 나르는 기구를 처음 고안하려고 했다.
그가 나르는 기구를 염두에 두기 시작한 건 피렌체에서부터였으며 아마 사춘기 때부터였던 것 같다.
우피치에 소장되어 있는 드로잉에는 <동방박사들의 경배>를 그릴 시기에 그가 이미 이런 생각을 하고 있었음을 알 수 있다.

1482년 롬바르디에서 그는 사람이 새처럼 날 수 없을까 하는 생각을 노트북에 적었다.
그는 1490년대에 새를 관찰했으며 일종의 비행원리를 정립하면서 몇 가지 나르는 기구를 스케치북에 디자인했다.
그는 적었다.

“새는 수학적 법칙을 따르는 기능을 하는 기구이며 인간에게는 이와 같은 모든 운동을 하는 기구를 재생할 능력이 있다."

1495년 혹은 이듬해 레오나르도는 이 기구를 물리적으로 실험한 것으로 보인다.

인간이 새와 같은 날개를 달고 싶어 한 건 고대로부터 있었던 일이다.
그는 일찍이 선각자들이 불투명하게나마 생각한 나르는 운동에 대한 자료를 두루 살펴보았다.
중세에 빌라드 데 오네쿠르트가 새가 나르듯 인간이 부착할 수 있는 날개를 고안했는데,
낙하산처럼 생긴 것으로 레오나르도의 고안과 유사하며 레오나르도가 그의 드로잉을 알고 있었을 듯하다.
레오나르도는 헬리콥터처럼 프로펠라를 빠르게 회전하여 상승하며 날개의 원리로 비상하고 낙하산의 원리로 땅에 무사히 내리는 것에 관해 연구했다.
그가 생각한 프로펠라의 지름은 10미터였으며 날개의 길이는 12미터였다.

문제는 프로펠라를 돌릴 수 있는 장치였다.
그는 새에 있어 날개의 무게와 면적에 관한 상관관계를 연구한 후 절대적인 원리는 가능하지 않다는 사실을 알았는데,
사다새pelican 같은 일부 커다란 새의 경우 날개가 아주 짧은 데 반해 박쥐의 경우 몸체에 비해 아주 커다란 날개를 하고 있기 때문이다.

드로잉을 보면 그는 실재 사이즈로 고안하면서 지레를 이용해 박쥐와 같은 커다란 날개를 사용했는데, 나무로 된 날개의 무게가 200 파운드나 되었다.
당시 1파운드는 450 그램이 아니라 380 그램이었으므로 76kg에 해당한다.
그는 여기서부터 출발해서 무게를 줄일 수 있는 또 다른 재료와 더불어 다른 형태의 날개를 생각하기 시작했다.
가장 가볍고 가장 강한 재료로 날개의 기능을 할 수 있는 기구에 관해 연구했다.
그는 석회를 바른 강질의 소나무, 반수를 먹인 실크, 털을 덮은 캔버스, 기름이나 명반을 바른 가죽, 밑판에 갈대나 욋가지를 엮은 어린 소나무를 생각했고 탄력을 위한 스틸과 각질을 생각했다.

이 기구를 어떻게 운전할 것인가 하는 것도 문제였다.
앉아서 할 것인지, 누워서 할 것인지, 아니면 서서 할 것인지를 정해야 했다.
그는 여러 형태의 기구를 그렸는데, 가장 염두에 둔 것은 카누와 같이 생긴 것으로 노를 젓듯이 운전하는 것이었다.
커다란 나비 모양으로 페달, 키rudder, 등삭stirrup, 돛, 핸들, 멜빵, 조선gondola, 플랫트폼, 조종 케이블, 완충물과 발판을 안으로 들여놓을 수 있는 착륙장치 등을 갖추는 것이었다.

레오나르도는 이런 발명에 신념을 갖고 임하면서 아주 많은 시간을 연구에 정진했다.
그는 높은 데서 이 비행물체를 실험했다.
그는 자신 있게 노트북에 적었다.

"기다란 포도주용 (구명대의 역할을 하는) 가죽부대를 허리띠에 부착하고 이 기구를 탄 채 호수 위를 나를 경우 호수에 빠지더라도 물에 가라앉지는 않을 것이다."

그러나 그는 자신이 직접 비행실험을 하지는 않았던 것 같다.
이 기구에는 날개를 움직이는 엔진이 부착되었던 것으로 보인다.
레오나르도의 친구 파지오 카르다노Fazio Cardano의 아들 지롤라모 카르다노Girolamo Cardano의 기록에 의하면 레오나르도는 이 기구를 몇 차례 실험했지만 실패했다.
결국 그는 비행물체의 무게를 감소시키지 못해 나르는 데 실패했고 매우 절망적인 상황에서 발명을 포기해야 했다.
그러나 미련을 버리지 못하고 수년 후 그는 피렌체에서 다시금 연구에 착수했다.

1496년 매우 중요한 인물이 밀라노로 왔는데, 프란체스코 수도회 소속 수도승 루카 파치올리Luca Pacioli로서 토스카니의 보르고 상 세폴크로Borgo San Sepolcro에서 태어난 그는 한때 알베르티와 피에로 델라 프란체스카로부터 수학했다.
레오나르도보다 서너 살 많은 그는 수학을 가르치는 일로 생활했다.
그가 밀라노에 온 것은 통치자 루도비코의 부름을 받아 가르치기 위해서였다.

바사리에 의하면 파치올리는 고전에 능통했으며 유클리드로부터 레지몬타누스Regimontanus에 이르기까지 수학에 관한 모든 지식을 겸비했다.
레오나르도는 그에게 매료되어 그의 논문을 연구했다.
그의 논문은 여러 페이지에 걸쳐 적으면서 그를 "마스터 루카"라고 적었다.
레오나르도는 갖가지 수학적 부호를 적으면서 "수학자가 아니면 나의 기록을 읽을 수 없을 것이다"라고 적었다.

그는 당시 화가, 건축가, 공학가가 아는 정도의 실질적 기하에 관해서는 알고 있었지만 수학의 원리를 설명할 수 있을 정도의 지식은 결여하고 있었다.
그는 대수학algebra에 관해서는 문외한이었다.
그는 파치올리를 통해 많은 걸 배웠다.
그의 노트북에는 제곱근square root, 곱하기, 나누기, 복잡한 공식, 공준postulate, 등식, 기하적 형상들인 정삼각형, 정사각형, 육각형, 동그라미, 자른 구면 등이 있었다.

레오나르도와 파치올리는 서로가 서로에게 매료되었다.
파치올리는 그에게 유클리드와 아르키메데스의 원리를 설명했고 레오나르도는 그에게 노트북을 보여주면서 자신이 발명한 것들을 보여주었다. 


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