이전의 무더운 여름과는 다른 요즈음 같은 맑고 투명한 날씨에는 본인도 모르게 자꾸만 밖을, 하늘을 올려다 보게 되지요.
이때 하늘에는 계절을 나타내는 잠자리와 더불어 자유로이 하늘을 날아 다니는 많은 생물들이 제철을 만난 듯 한껏 삶에 충실함을 보게 됩니다. 그들은 갖가지 모양과 크기의 날개를 함차게 날개짓하며 제 각자의 무언가를 위해 열심이지요.
그런데 우리들 인간이 문명의 최첨단 이기로 먼 거리를 빠르게 이동하는 수단으로서의 항공기는 비록 커다란 날개를 가지고는 있지만 자연의 생물과는 다르게 날개짓을 하지도 않으면서, 어떻게 그 큰 몸집을(B747-400항공기의 무게는 대략 400톤가량 됩니다.) 공중으로 띄워 올리는 것 일까요?
우리는 " 날개에 의해 양력(Lift)을 발생시키기 때문에 날 수 있다"라고 간단하게 대답할 수 있겠습니다만은, 어떻게 양력을 발생 시키느냐고 재차 질문 한다면 그것은 전문가에게 물어 봐야 아실 수 있습니다. 여기에 전문가가 될 수 있는 간단한 해답을 드립니다.
비행기의 날개를 앞쪽에서 뒤쪽으로 잘랐을 때 그 단면의 모습은 대개 일정한 형상을 띄고 있는 것을 알 수 있는데, 그 모습은 아 래쪽 보다는 위쪽이 보다 더 볼록하게 활처럼 둥글게 휘어져 있답니다. 대부분의 날개 꼴(Airfoil)이 이렇게 생긴데는 매우 중요한 이유가 있음을 여러분은 아마도 직감할 수 있겠지요. 항공기가 엔진 추력으로 앞으로 나아갈 때 날개면에서 공기가 나뉘어서 그림과 같이 흐르게 되겠지요.
A점을 출발한 공기가 날개 아래면과 날개 윗면을 타고 흐를 때, 위 표면을 타고 흐르는 공기는 이동거리가 멀어 빨리 가야 B점에서 아래 표면을 타고 오는 공기와 만나게 되지요.
즉 위면 공기 속도(V1)가 아랫면 공기속도(V2)보다 크게 되어 윗면에 작용하는 압력(P1)이 아랫면에 작용하는 압력(P2)보다 작아서 결국 압력차(P2-P1)에 날개 면적을 곱한 만큼 위쪽으로 떠올리는 힘이 바로 항공기의 양력이라 합니다. 그래서 항공기의 무게만큼 양력이 발생해야 뜨게 되니 활주로에서 충분한 압력차(P2-P1)가 만들어질 때까지 달려야 한답니다.
그래서 활주로가 필요한 것이지요. 덧붙여서, 항공기들은 동체에 날개가 고정되어 있는 고정익 항공기와 회전하는 날개를 가진 회전익 항공기로 나눌수 있으며, 고정익 항공기는 떠오르기 위해서는 필요한 양력을 얻을 때 까지 달려갈 수 밖에 없지만, 헬리콥터 같은 회전익 항공기는 회전날개를 빠르게 회전시키면 가만히 서서도 필요한 양력을 얻게 됩니다.
최근에는 엔진을 90도로 돌려 엔진 추력으로 항공기 무게를 떠받혀 로켓(Rocket)처럼 수직으로 상승할 수 있는 고정익 군용 항공기도 있습니다.
마지막으로 현재와 같은 동력을 이용한 비행기의 공식적인 역사는 여러분이 잘 알고 계시는 바와 같이 1903년 12월 17일 미국의 "Wright 형제"가 North Carolina에서 비행기 날개위에 배를 깔고 엎드려 그들이 초청한 다섯 사람과 어린이 한명이 지켜보는 가운데 역사적인 인류 최초의 동력 비행으로부터 시작되었습니다.
이때 비행시간은 59초, 거리는 약 300M였답니다. 이들의 비행 성공은 결코 우연이라 할 수 없으며 먼 옛날부터 우수히 많은 선각자들의 연구 결과와 각고 끝에 이루어진 인간승리의 드라마였으며, 그로부터 불과 일백년도 지나지 않은 현재, 머나먼 태양계 밖으로 우주선을 띄워 보내어 화성의 모습을 안방에서 지켜 볼 수 있으니, 가히 문명의 발달이 눈부시다 아니할 수 있겠습니까?
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