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비행기의 날개, 곤충의 날개

전문가 제언: □ 이 글에서는 비행기의 날개와 곤충의 날개의 특징을 비교하기에 앞서 비행에 적합한 날개의 형상과 비행 시 날개가 취하는 앙각에 따라 양력의 변화 상태를 검토했으며, 공기 중에서 최소 비행 가능한 생물이 곤충이 될 수밖에 없는 것을 양력과 항력 및 레이놀즈수(Reynolds Number)의 관계로 밝혔다.

□ 비행기가 뜨기 위한 양력을 얻기 위해서는 날개의 윗면을 지나는 공기의 흐름이 날개의 아랫면을 지나는 공기의 흐름보다 빨라야 Bernoulli의 유속의 정의에 의하여 상승력(양력)을 받게 되는데 이를 위하여 날개의 아랫면보다 윗면의 길이가 더 길게 되고 그 결과 전면보다 중앙부가 부풀려진 형상을 가지게 된다.

□ 20세기 후반까지 비행기의 속도가 점점 빨라지면서 날개 전면보다 중앙부가 더 두터워지는 형상으로 되었다가 속도가 음속을 돌파하면서 날개의 두께가 반대로 얇아져 상면 및 하면의 커브가 밋밋해지는 경향을 보인다. 이는 비행기의 속도가 초음속이 됨으로써 항력보다 양력이 지나치게 커지지 않게 하기 위함이다.

□ 곤충의 날개는 앞뒤 복수로 각각 한 쌍씩으로 되어있고 비행방식도 항공기와는 크게 다르며 종(種)에 따라서 나는 모양이 제각기 다르지만 그 비행술의 탁월함은 놀라지 않을 수 없다. 특히 잠자리의 경우, 상하 좌우, 전진 및 후진, 고속에서 저속으로, 또 정지 비행까지도 자유자제로 비행할 수 있는 거의 완벽한 비행 능력은 경이롭기까지 하다. 이러한 곤충의 특이한 비행방법을 연구, 조사함으로써 앞으로 마이크로 비행체의 연구 및 개발에 큰 도움이 되기를 바란다.

저자: Kawachi Keiji
자료유형: 학술정보