[지성사] 비행기를 만든 사람들

[지성사]

끊임없이 자신의 꿈을 이루려고 애쓴

위대한 엔지니어이자

평범한 사람들의 이야기!

하늘을 날고 싶다는 욕망으로 인간은 새를 관찰하며 모방을 시작했고, 목숨을 걸면서까지 수많은 시행착오를 거치며 비로소 오늘날에 이르렀다. 곧 인간의 꿈과 상상과 모험심이 항공의 역사라고 할 수 있다. 우리가 알지 못한 많은 사람들이 긴 시간 동안 만들었을 항공의 역사, 그들을 지금 우리는 과학자 또는 기술자라고 부른다. 비행의 비밀을 발견한 라이트 형제, 라이트 형제 이전에 하늘을 날았던 비행선의 아버지 체펠린, 미국 해군 항공의 아버지 커티스, 50세에 항공 산업에 입문하여 완전금속비행기를 개발한 융커스, 혁명의 시대를 거쳐 헬리콥터의 아버지라 불리는 시코르스키, 불멸의 전투기를 개발하여 위기에 빠진 조국을 구한 미첼, 미국 항공 기술을 주도한 노스럽과 켈리 존슨 등 주요 인물 12명, 그리고 초기 항공기 개발사의 주역들을 만날 수 있다.

자동차 엔지니어가 들려주는

비행기를 만든 사람들의 이야기

이 책을 쓴 저자 유지우는 현재 자동차 엔지니어로 활동 중이다. 그가 이 책을 준비하던 중에 잘 아는 교수님이 “왜 자동차 엔지니어가 비행기에 관한 이야기를 쓰고 있느냐”고 물었다. 정말 궁금하다. 그는 왜 비행기에 관한 책을 썼을까?

약 15년 전 그는 영국으로 유학을 떠나 사우샘프턴 대학교University of Southampton에 속해 있는 소음진동 전문대학원(ISVR)에서 박사 과정을 밟고 있었다. 어느 날 우연히 남쪽의 작은 마을에서 백 세를 눈앞에 둔 할머니 한 분을 만났다. 그분은 체펠린Zeppelin이 개발한 비행선의 런던 공습을 피해 그곳으로 피난을 왔다가 머물러 사신 분이었다. 낭만적인 여객기로 시작하여, 제1차 세계대전에서는 살상용 무기로 사용된 전설 속의 그 비행선을 실제로 목격한 분을 만나다니, 얼마나 대단한 일인가. 처음에는 할머니 장수의 비밀이 궁금했으나, 생각을 거듭할수록​ 한 세대가 끝나기도 전에 변모한 항공 기술의 발전이 정말 기적이라는 생각이 들었고, 그 기적의 과정이 궁금했다. 저자는 그 궁금증을 풀기 위해 글라이더를 만들던 시절부터 제2차 세계대전 직후까지 개발된 항공기에 얽힌 여러 사람과 사건 관련 자료들을 찾기 시작했다.

역사의 과정이 그렇듯, 혁신은 한 번에 이루어지지 않고 조금씩 이루어 가는 것이며, 또한 여러 사람이 이루어 가는 과정이다. 저자는 인물과 사건을 역사적인 순서대로 글과 자료를 정리했고, 마침내 한창 꿈을 키울 우리 청소년들에게 걸맞은 『비행기를 만든 사람들』이란 제목으로 ‘청소년을 위한 과학 읽기’의 한 자리를 차지하게 되었다.

이 책에 등장하는 엔지니어 중에는 라이트 형제Wright brothers처럼 인류 최초로 비행기를 만드는 것에는 성공했지만 그 열매를 다 자기 것으로 거두지 못한 사람도 있고, 시코르스키Sikorsky처럼 평생을 걸쳐 자신의 꿈을 이룬 사람도 있으며, 미첼Mitchell처럼 자신이 만든 비행기의 성공을 미처 보지 못하고 일찍 세상을 떠난 사람도 있었다. 그러니 이 책의 이야기는 비행기에 관한 이야기가 아닌, 비행기를 만든 위대한 엔지니어이자 평범한 사람들의 이야기이다. 저자는 작은 개선을 이루기 밤낮을 가리지 않고 열심히 일한 동료 엔지니어들에게 경의를 표하면서, 이 책의 의미와바람을 이렇게 덧붙인다.

“항공기가 세상에 태어날 즈음에,

평범했던 개인들이 어떻게 이 새로운 기계로 자신의 꿈을 이루려 고군분투했는지를 들려드릴 것입니다.

그 하나하나의 이야기가 저에게 큰 감동을 주었듯이 여러분에게도 같은 울림을 줄 수 있기를 기대합니다.”

글라이더를 만든 시절부터 제2차 세계대전 직후까지,

비행기에 얽힌 사람들과 사건을 담아내다.

‘하늘을 자유롭게 날아다니는 새처럼 인간도 저렇게 하늘을 날 수 있다면 얼마나 좋을까?’, 항공의 역사는 이렇게 엉뚱한 상상력과 꿈을 품은 사람들에서 비롯되었다. 곧, 인간의 꿈과 상상과 모험심의 산물이 축적되어 이루어진 역사라할 수 있다. 우리는 이제부터 그들의 이야기를 살펴볼 것이다.

먼저, 독일의 오토 릴리엔탈은 아무런 동력 없이 새처럼 날개만 있으면 하늘을 날 수 있으리라는 원초적인 생각에서 새의 해부학적 연구와 새의 비행에 관한 끊임없는 관찰로 ‘새인간’이라는 별명으로 불렸다. 그는 글라이더를 손수 만들어 2천 회가 넘는 시험을 거쳐 공기역학적으로 의미 있는 시험 자료, 바로 날개 단면에 미치는 힘이 ‘양력’이라는 사실을후대 엔지니어들에게 남겨주었다.

라이트 형제는 새들이 방향을 바꿀 때 날개 끝을 이용한다는 점에 착안하여 ‘비행 날개의 비틀기, 날개 와핑’이라는 비행 기술을 개발했다. 1903년 12월 17일, 항공 역사에서 최초로 ‘공기보다 무거운 기계’의 동력 비행에 성공했지만, 이 기술을 함부로 사용하지 못하도록 하는 데 온통 신경을 쓴 탓에 수많은 특허 분쟁에 휘말려 그 귀중한 시간들을 허비하고 말았다. 이에 비해 엔진 제작자이자 모터사이클 속도 경쟁에서 세계 신기록을 보유한 글렌 커티스는 라이트 형제와의 특허 분쟁을 치르는 가운데 라이트 형제의 특허 기술을 피할 수 있는 보조날개를 개발, 미 해군과 긴밀하게 협조하여 마침내 ‘미 해군 비행기의 아버지’라는 영예를 안았다.

‘공기보다 무거운’ 비행기가 선보이기 이전, 독일의 페르디난트 체펠린은 50세가 넘은 나이에 열기구에 착안하여 공기보다 가벼운’ 운송 수단인 거대한 비행선을 제작했다. 하지만 자신의 의도와는 상관없이 비행선이 전쟁 도구로 활용되어 영국 사람들에게 공포심을 안겨주기도 했다.

제1차 세계대전이 끝난 뒤 항공의 역사는 황금시대를 맞이한다. 항공 경주를 통해 대중에게 항공기를 알렸고, 장거리 비행에 대한 도전은 상업 항공으로 이어졌다. 여기에는 뛰어난 파일럿들의 도전이 그 바탕이 되었다. 특히 미국의 찰스 린드버그, 리처드 버드, 찰스 킹즈퍼드 스미스, 어밀리아 에어하트등은 대양 횡단 비행에 성공했으며, 이에 따라 항공 산업과 항공 기술, 항공사의 발전으로 이어졌다.

독일의 휴고 융커스는 비행기의 상업적 활용을 예견하고 두꺼운 날개, 곧 비행에 방해가 되는 부품을 날개 속에 넣는 전익All-wing plane을 개발하여 특허를 받았다. 이는 오늘날 미국의 주력 스텔스 폭격기 B-2의 개념이 되었다. 항공기 기술이 인류 전체의 자산이라고 생각했던 그는 제2차 세계대전 당시 나치 독일이 자신의 항공기를 무기로 사용하는 것을 거부했다.

인류에게 헬리콥터라는 항공기를 선물해준 러시아의 이고르 시코르스키는 12세 때 집에서 헬리콥터와 같은 원리의 장난감을 만들었다는 이야기가 있다. 비록 자동차처럼 집 앞에 세워두는 탈것은 아니었지만, 어릴 때부터 꿈꾸었던 헬리콥터를 40년 만에 실현했고, 위급한 상황에서 아주 유용한 운송 수단이 되었다.

영국의 레지널드 미첼은 스스로 설계를 구상하고 도면을 그릴 줄 아는 유능한 엔지니어였다. 43세의 나이에 세상을 떠난 그는, 세상을 떠나기 전까지 암과 싸우면서 불멸의 전투기를 개발했으며 제2차 세계대전 당시 독일의 공격에서 조국 영국을 구해냈다. 그의 유명한 전투기 스피티파이어는 영국인들이 가장 사랑하는 전투기로 기억 속에 남아 있다.

하늘을 날고 싶다는 인간의 꿈은 이처럼 모험심으로 가득한 과학 기술자들의 헌신적인 노력과 열정이 있었기에 가능했다. 항공의 역사는 우리가 알지 못한 수많은 사람들의 노력의 기록이며, 혁신을 위한 기록이라 할 수 있다. 이 책에서 소개하는 평범했던 개인들이 새로운 기계에 어떻게 자신의 꿈을 키우고 이루었는지, 그 하나하나의 이야기가 우리 청소년들에게 커다란 울림과 긍정적인 도움이 되었으면 좋겠다.

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책 속으로 >>>

01. 릴리엔탈 : 무동력 비행의 선구자

그는 베를린 근처에 손수 만든 인공 언덕에서 시험을 거듭했는데, 무려 2천 회가 넘는 시험을 했다고 알려졌다. 상승기류를 이용해 역풍 상태에서 글라이더를 체공했는데 이때 찍은 사진이 지금도 남아 있다. 가장 긴 거리는 350미터 정도로, 이 기록은 그가 생존할 때까지 깨지지않았다. 실험을 체계적으로 반복하여 공기역학적으로 의미 있는 시험 자료를 얻어냈고, 이는 라이트 형제를 포함한 후대의 엔지니어들에게 귀중한 자료가 되었다.

02. 라이트 형제와 커티스 : 미국 항공의 라이벌

윌버 라이트는 59초 동안 약 260미터를 날았다. 1분이 채 안 되었지만, 분명히 조종에 따른 동력 비행에 성공한 순간이었다. 비행의 의미를 이해했다면 59초가 얼마나 긴 시간인지 알 수 있었겠지만, 사람들은 비행 자체를 이해하지 못했던 것이다. 그런 분위기에서도 라이트 형제는 적극적으로 성공을 알리는 대신, 자신들의 기술을 다른 사람이 도용하지 못하게 하고, 그 결과로 실질적인 이익을 얻는 것에 더 노력을 기울이기로 했다. 이들의 이런 행동은 뜻하지 않게 프랑스 등에서 같은 시기에 첫 동력 비행의 성공을 주장하는 사람들이 나타나는 결과로 이어진다.

03. 프랑스의 항공 개척자들

항공 역사에서만큼은 지금도 프랑스인들의 자긍심과 사랑은 대단하다. 1898년 작가 쥘 베른Jules Verne 등을 포함한 세계 최초의 항공클럽Aero Club이 결성되었고 최근까지도 영국과 미국, 러시아와의 경쟁에서 그들만의 독창적인 모습을 보여주었다. 다시 말해, 라이트 형제의 첫 비행이 기준이 아니라 프랑스 항공 클럽이 결성된 1898년이 항공 역사의 기준이라는 주장이다.

04. 체펠린 : 비행선의 아버지

비행기 출현 이전에 독일 사람들이 생각하는 하늘을 나는 기계는 비행선뿐이었다. 체펠린의 역사는 당시 열강에 뒤이어 새로운 열강으로 발돋움하던 독일 공업의 역사이자, 50세가 넘어 새로운 세계를 연 한 인간이 보여준 의지의 역사라고 할 수 있다. 전쟁 기간인 4년 동안 ‘공

기보다 가벼운’ 항공 분야에서 놀라운 기술 발전이 이루어졌다. 비행 속도는 최대 시속 130킬로미터로 빨라졌다. 사실 비행선을 전투용으로 고려하기 시작했을 때, 이미 비행선이 비행기보다 불완전하고 전투에 적합하지 않다는 것이 어느 정도 증명되어 있었다. 폭풍이나 바람에 매우 취약하고, 크기가 커서 기동에 불리하고 적의 목표가 되기 십상이었다.

05.항공 기술의 혁신을 일으킨 제1차 세계대전

제1차 세계대전이 항공 기술사에서의 의미는 겨우 날기 시작했던 비행기가 지금 현대전의 의미에서도 큰 차이가 없는 전술·전략적인 무기로 변모하게 되었다는 것이다. 기술의 발전은 비약적이었다. 정찰기에서 폭격기에 이르기까지 모든 형태의 비행기가 만들어지고 사용되었다. 항공기 기술 개발은 전쟁 후에도 계속되었고, 끊임없는 항공 기술의 발전으로 이제 대량 인명 피해는 다음 전쟁에서는 피할 수 없게 되었다.

06. 황금시대가 열리다

상금을 타기 위해 장거리 운항 기술과 항로 개척이 처음 시작된 후 상업 여객사들에 의해 가속도가 붙었다면, 속도 경쟁과 항공대회는 대중의 뜨거운 관심 속에 나라 간의 경쟁으로 이어지면서 공식적인 투자와 지원이 이루어진 경우라고 할 수 있다. 1910년 대 초반의 경주에 프랑스 비행기들이 두각을 나타냈다면, 제1차 세계대전 이후에는 미국, 영국, 이탈리아가 경쟁을 벌였다.

07. 융커스: 완전금속 비행기의 선구자

후고 융커스는 50세가 넘은 나이에 항공 산업에 입문하여 당시에는 완전히 새로운 개념이었던 완전금속 비행기를 처음으로 개발했고, 이후 완전금속 여객기 F-13을 개발하여 상업적으로 성공을 거두었다. 전익 항공기Flying Wing의 개념을 처음으로 제안하고, 이후 많은 엔지니어에게 영감을 주었다. 또한 그는 비행기의 상업적인 활용을 예견하고, 비행기를 무기가 아니라 전 세계를 통합할 수 있는 평화적인 도구로 사용해야 한다고 주장했으며, 나치 독일에 협력하지 않았다.

08. 시코르스키: 헬리콥터의 아버지

시코르스키는 한 엔지니어가 어떻게 일생 동안 자신의 꿈을 이루었는가를 보여주는 놀라운 역사의 증거이다. 러시아 혁명 이전에 태어나 냉전 시대까지 생존했던 이 전설적인 인물은 헬리콥터와 역사를 함께하는 중요한 인물이다. 현재에도 존재하는 시코르스키라는 이름의 항공기(정확히는 헬리콥터를 만드는) 회사가 이를 증명한다. 현재 러시아의 뛰어난 항공 기술은 바로 그에게서 시작했다 해도 지나친 표현이

아닐 것 같다.

09. 미첼: 불멸의 전투기를 개발한 불꽃같은 인생

레지널드 미첼은 제2차 세계대전 당시 독일의 공격에서 영국을 구해낸 유명한 전투기 스피트파이어Spitfire를 설계한, 곧 ‘스피트파이어의아버지’로 알려진 엔지니어이다. 미첼이 앞서 다룬 인물들과 다른 점은 스스로 설계를 구상하고 도면을 그렸다는 점, 그리고 암과 싸우면서 이 불멸의 전투기를 개발했다는 점이다. 젊은 나이 43세로 생을 마감하지만, 그가 항공 역사에 끼친 영향은 결코작 지 않았다.

10. 제2차 세계대전사에 기억할 만한 항공기들

제2차 세계대전에는 수많은 항공기들이 운용되었다. 처음부터 목적에 맞게 개발되거나 필요에 따라 변형되어 사용되기도 했다. 메서슈미트의 Bf 109, 노스 아메리칸의 P-51D 머스탱, 포케-불프의 Fw 190, 플라잉 포트리스 B-17, 아브로 랭커스터, 메서슈미트 Me 262 슈발베, 미쓰비시 A6M5 레이센……. 공군은 육군과 해군을 지원해 주던 예전의 수준에서 완전히 벗어나 독립된 군으로서 작전이 가능하게 되었다. 전략폭격 개념이 확장되어 후방이 따로 없었으며, 결과적으로 엄청난 인명 피해를 가져 왔다.

11. 미국 항공 기술의 발전을 주도한 인물들

제2차 세계대전을 거치면서 이제 국력으로 보나 항공 기술 관점으로 보나 미국이 기존의 선진국을 앞서게 된 것은 분명했다. 그동안 미국은 구소련, 영국과 마찬가지로 독일이 개발한 제트기 기술이나 로켓 기술을 잘 활용해 왔다. 하지만 거대한 경제 규모를 바탕으로 구소련과영국을 추월했으며, 항공 기술 분야에서 여러 제작회사가 경쟁하면서 세계를 압도하기 시작했다. 여기에 잭 노스럽과 클로랜스 존슨이란 엔지니어가 있다.

12. 초음속의 시대 그리고 협동의 시대

초기의 비행기는 날 수 있다는 점만 제외하고, 기계가 얼마나 복잡한지에서 본다면 자동차보다 더 복잡하다고는 할 수 없었다. 하지만 현대의 항공기는 많은 사람을 한꺼번에 실어 나르기 때문에 자칫 단 한 번의 사고로 어마어마한 인명 피해를 가져올 수 있다는 점과 기술 자체가군사적 우위를 결정하는 중요한 요소가 된다는 점에서, 항공 기술은 모든 공학 기술 중에 가장 첨단을 달리는 기술이 되었다.

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차례 >>>

- 들어가는 글

- 이 책을 좀 더 편하게 읽기 위한 안내

- 비행 역사 연대기

01. 릴리엔탈 ​Otto Lilienthal

: 무동력 비행의 선구자

- 새인간

- 글라이더를 만들다

- 2천 회가 넘는 시험

02. 라이트 형제와 커티스 Wright brothers & Glenn Curtiss

: 미국 항공의 라이벌

- 비행기 움직임에 대한 간단한 이해

- 비행기가 비행 중 방향을 바꾸는 경사 선회

- 라이트 형제의 첫 동력 비행이 성공한 1903년

- 성숙된 여건

- 형제의 가정환경

- 비행기 이전에 그들이 접한 것

- 날개 와핑의 비밀을 알아내다

- 비행 시험을 시작하다

- 첫 비행에 성공하다

- 새뮤얼 랭글리

- 첫 비행 성공 이후에 일어난 일들

- 미국 밖의 경쟁자들

- 글렌 커티스

- 미국 해군 비행기의 아버지, 커티스

- 항공대회: 죽음의 경쟁

- 특허 분쟁

03. 프랑스의 항공 개척자들

- 아우베르투 산투스두몽

- 루이 블레리오

- 앙리 파르망

- 랭스 항공대회

04. 체펠린 Ferdinand Von Zeppelin

: 비행선의 아버지

- 비행선 제작의 시작

- 비행선 제작 기술

- 상업 비행선 시대의 도래

- 전쟁 도구로서의 비행선

- 제1차 세계대전 이후의 비행선

05. 항공 기술의 혁신을 일으킨 제1차 세계대전

- 타우베, 최초의 정찰기

- 프로펠러는 기체 앞, 기관총은 프로펠러 뒤에

- 어떤 엔진을 사용할 것인가?

- 단엽기, 복엽기, 삼엽기

- 폭격기가 등장하다

- 제1차 세계대전의 영향

06. 황금시대가 열리다

- 장거리 비행 경쟁

- 속도 경쟁

- 발전하는 기술

07. ​융커스 Hugo Junkers

: 완전금속 비행기의 선구자

- 아직 항공 엔지니어가 아니었다

- 50세가 넘어 비행기 제작에 뛰어들다

- 주름진 패널을 사용하다

- 전익 항공기

- 최초의 완전 금속비행기

- 제 1차 세계대전 이후의 독일

- 최초의 완전금속제 여객기 F 13

- 대형 여객기 G 38

- 융커스의 마지막 손길 JU 52

- 나치에 협력하지 않다

08. 시코르스키 Igor Ivan Sikorsky

: 헬리콥터의 아버지

- 소년 시절의 꿈에 도전하다

- 대형 비행기의 선구자가 되다

- 미국에서 다시 시작하다

- 마침내 소년의 꿈을 이루다

09. 미첼 Reginald Mitchell

: 불멸의 전투기를 개발한 불꽃같은 인생

- 슈나이더 대회 참가로 수상기 개발

- 비행정 개발

- 스피트파이어의 탄생

- 암을 이겨내지 못하다

- 영국을 구한 스피트파이어

10. 제2차 세계대전사에 기억할 만한 항공기들

- 메서슈미트의 Bf 109

- 노스 아메리칸의 P-51D 머스탱

- 포케 - 불프의 Fw 190

- 플라잉 포트리스 B-17

- 아브로 랭커스터

- 메서슈미트 Me 262 슈발베

- 미쓰비시 A6M5 레이센

11. 미국 항공 기술의 발전을 주도한 인물들

- 잭 노스럽

- 클래런스 ‘켈리’ 존슨

12. 초음속의 시대 그리고 협동의 시대

- 미국 항공회사 이력

- 사진 출처

- 참고한 도서

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◆ 저자 유지우 ◆

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한양대학교를 졸업하고, 영국 사우샘프턴 대학교University of Southampton에 속해있는 소음진동 전문대학원(ISVR)에서 2005년 박사학위를 받았다. 동료들과 함께 소음이 적은 차체 플로어를 개발하여 싼타페 차량에 적용하는 등, 1995년 현대자동차에 입사한 이후 현재까지 엔지니어로 근무하고 있다. 차량 진동소음 기술과 관련하여 약 30여 편의 논문을 국내외에 발표했다.