[독서신문 김승일 기자] “라이트 형제의 비행기 이후 오늘날의 비행기가 등장하기까지 100여 년이라는 시간이 흘렀다. 그동안 항공 공학을 설명하는 서적은 많이 나왔다. 그러나 비행기에 관한 기본적인 질문에 누구나 이해하도록 차근차근 설명한 책은 찾기 힘들다.” 이것이 토요타자동차 기술연구소 소장을 역임하며 얻은 방대한 지식을 바탕으로 미국 시애틀에서 개최한 ‘제2회 세계 종이비행기 대회’에서 우승한 독특한 이력의 소유자 고바야시 아키오의 기획의도다. 책에서 고바야시는 비행기에 관해 공학 문외한조차 이해하기 쉽도록 설명한다.

라이트 형제가 개발해 첫 유인 동력 비행에 성공한 플라이어호는 결코 안정적이지 않았지만, 형제에게는 조종기술로 비행자세를 조절해 날 수 있다는 자신감이 있었다. 그러나 비행에 성공한 원인이 뛰어난 조종 기술이라는 사실은 누구나 탈 수 있는 비행기가 아니라는 뜻이다. 1903년 첫 비행에 성공한 라이트 형제는 몇 년 뒤 다른 비행기의 기술 발전을 따라잡지 못했다. 

제1차 세계대전(1914~1918), 비행이 목적이던 시대는 끝나고, 비행을 수단으로 사용하는 시대가 시작됐다. 그림은 전쟁에 사용된 오스트리아 전투기 ‘타우베’. 글라이더처럼 활공하는 ‘자노니아’의 씨앗을 본떠 주날개를 만들었다. 꼬리날개는 비둘기 꽁지 모양. 잔혹한 전쟁에 평화의 상징인 비둘기를 본떴다는 점이 모순적이다.    

제2차 세계대전이 끝나고 비행기 기술자들은 음속 돌파라는 새로운 목표에 도전했다. 프로펠러 비행기는 음속에 가까워질수록 공기 저항이 급증하고 기체에 심한 진동이 발생해 조종이 어려웠다. ‘소리의 벽’이라는 것으로, 이를 넘어서기 위해 비행기의 형태는 후퇴각을 키우는 방향으로 변화했다. 결과적으로 주날개와 수평꼬리날개가 지나치게 가까워졌다. 1947년 미국의 연구용 비행기 ‘벨 X-1’은 수평 비행에서 최초로 소리의 벽을 돌파했다. 이때 속도는 1,100km. ‘마하’ 단위로 환산하면 마하 1.04에 해당한다. 

그림은 비행기 날개 끝부분의 공기 흐름을 보여준다. 기체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동할 때 가장 흐르기 쉬운 경로를 따라 이동하는 성질이 있다. 날개 끝부분으로 갈수록 날개 위아래의 압력 차가 줄어드는데, 이런 현상을 방지하기 위해 날개 면적이 같다면 주날개를 가능한 한 길고 가는 형태로 만든다. 제대로 기능을 하지 못하는 날개 끝부분의 넓이를 줄이는 것이다.  

『비행기 역학 교과서』 
고바야시 아키오 지음｜전종훈 옮김｜보누스 펴냄｜256쪽｜14,800원