새와 비행기의 관찰을 통한 활공비의 이해

인간이 날고 싶은 욕망을 갖게 된 것 중의 하나는 하늘을 나는 '새'의 영향이 매우 클 것이고,

실제로 항공기를 연구할 때도 새에 대해 많은 연구가 진행되어 왔으며 앞으로도 그럴 것입니다.

따라서 새를 관찰한다면 항공기에 적용되었거나 향후 적용할 수 있는 것들을 알아볼 수가 있는데요,

이번 포스팅에서는 그 중의 한 가지인 '활공비'에 대해서 얘기해 보고자 합니다.

 

먼저 새에 대한 얘기를 해보겠습니다.

새도 어떤 관점으로 보느냐에 따라 여러 차이점을 찾을 수 있고, 여러 기준에 의해 분류할 수 있습니다.

그 중 날개 모양과 나는 특성에 따라 분류를 얘기해 볼까 합니다.

 

이미지출처 : http://graphicriver.net/item/birds-set/139196

 

바다에 갔을 때 갈매기를 보았을 것입니다. 갈매기는 날개짓하며 날기도 하고, 어떤 때는 날개를 편 채

바람을 이용해 날기도 합니다. 또 먼거리를 날기도 하지요.

반면에 주변에서 참새를 본 적도 있을 것입니다. 참새는 항상 빠른 날개짓으로 방향을 아주 빨리 바꾸면서

날아다닙니다. 하지만 참새가 갈매기처럼 날개를 쭉~ 편채 오랫동안 활공하거나 먼 거리를 날아가는 모습을

보지는 못했을 것입니다.

 

이처럼 새들이 생활환경이나 날개의 모양에 따라 나는 방식이 다르다는 것을 알 수 있는데요,

위에 예로 들은 참새와 독수리의 경우를 보자면 독수리의 날개는 참새의 날개에 비해 (상대적으로) 더 가늘고

길이가 길다는 것을 알 수 있습니다.

 

이미지출처 : http://blog.joinsmsn.com/media/folderlistslide.asp?uid=sunnine99&folder=5&list_id=5366775

 

이런 날개의 차이로 (참새와 독수리가 같은 크기라 가정하고) 같은 높이에서 출발한다면 독수리가 더 적은 날개짓으로 더

멀리 날아갈 수 있습니다. 이것은 날개 면적이 같더라도 날개가 좁고 길면 활공을 더 잘 하게 되는 특성이 있기 때문입니다.

이렇게 활공을 더 잘하는 정도를 '활공비'라고 합니다.

즉, 독수리의 활공비가 참새의 활공비가 크다라고 말할 수 있으며, 이 활공비의 크고 작음으로 날개의 모양이나

비행 특성을 유추해 볼 수가 있는 것입니다.

 

이미지출처 :  http://petinsuranceplanstoday.com/bird-of-prey-insurance/

 

활공비에 대한 부연 설명을 좀 더 하자면,

먼저 활공이란 앞으로 나가고자 하는 추진력(동력)없이 앞으로 날아가는 것을 말합니다. 추진력이 없기

때문에 항공기(새)는 날아가면서 점점 고도가 떨어지게 되겠지요. 이때 고도가 떨어진 양에 비해 얼마나 멀리

날아갔느냐 하는 것을 활공비라고 하며 항공기 성능을 나타내는 중요한 척도로 활용되고 있습니다.

(참고로, '활공비 = 수평으로 날아간 거리 / 고도가 떨어진 양' 으로 구하면 되겠습니다.)

 

이제 항공기를 살펴보겠습니다.

새가 날개 모양과 비행하는 방식이 각기 다른 것처럼 항공기도 용도에 따라 모양과 성능이 각기 다릅니다.

아래는 다양한 항공기들의 모습입니다. 독수리와 참새의 예로 들었던 것처럼 항공기들도 날개의 길이와 폭

그리고 면적이 다르다는 것을 확인 할 수 있습니다.

 

이미지출처 : http://depositphotos.com/2108184/stock-illustration-Big-airplane-collection.html

 

수송기와 여객기같이 무거운 화물과 승객을 싣고 안정적으로 멀리 날아야 하는 항공기는 독수리와 같이 날개가

크고 길게 설계되어 큰 힘을 받더라도 안정적으로 비행할 수 있게 되어 있습니다. (활공비가 큼)

 

반면  전투기와 곡예기는 공중에서 전투를 하거나 급격한 방향전환을 해야하는 경우가 많습니다. 그래서

속도가 빠르고 회전에 빨라야 유리합니다. 그렇기 때문에 이런 항공기는 참새의 날개와 같이 같은 면적이라도

길이가 짧고 폭이 상대적으로 길게 설계되어 있는 것입니다. (활공비가 작음)

 

이미지출처 : http://www.photography-match.com/wallpapers/1659_war_airplane_83/

 

물론 항공기의 용도와 특성을 좌우하는 요소는 활공비 이외에도 여러 항목들이 있습니다만, 간단하게 새와 비행기가

어떻게 날아다니는 가에 초점을 맞추어 알아본 내용입니다. 새는 살아가는 환경에 따라 필연적으로 다양한 날개 모양과

비행 방식을 가지게 된 것이고, 항공기는 이를 본 따 용도나 목적에 따라 다양한 형태와 성능을 가졌다는 것을

알 수 있었습니다.