[지식대백과] 무거운 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있는 건가요?

지우개를 하늘 높이 던지면 잠시 후 땅으로 떨어집니다. 지구가 물체를 끌어당기는 힘인 중력 때문인데요. 그렇다면 많은 사람을 태우고 무거운 짐까지 실은 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있는 걸까요? 그 비밀은 새가 하늘을 나는 원리에서 찾을 수 있어요.

새는 하늘을 날갯짓을 활용해 강력한 추진력을 만들어냅니다. 하지만 이 추진력만으로 날 수 있는 것은 아니에요. 새는 기낭이라고 불리는 공기주머니와 속이 텅 비거나 얇고 가벼운 뼈 등을 갖춰 비행에 최적화돼 있지만 무엇보다 핵심적인 비밀은 바로 ‘압력의 차이’에 있습니다.

새의 날개는 유선형 모양인데요. 이에 따라 새가 비행할 때 볼록한 날개 윗부분을 지나는 바람은 속도가 빨라지지만, 날개 아랫부분을 지나는 바람은 속도가 느려집니다. 바람의 속도가 느려지면 압력은 높아지고, 반대로 빨라지면 압력이 낮아지죠. 

압력은 낮은 곳보다 높은 곳의 힘이 훨씬 강해요. 이에 따라 새의 날개 아래서 위로 밀어 올리는 힘인 양력이 발생하는데요. 양력이란 물체의 운동하는 물체에 수직 방향과 운동 방향으로 작용하는 힘을 가리켜요. 새의 날개와 깃털은 양력을 얻는 데 효과적으로 진화했습니다. 

새나 비행기 모두 날개에서 생기는 양력으로 하늘을 날 수 있어요. 만약 비행기 무게보다 양력이 적다면 추락하겠지만 양력이 더 높아서 비행할 수 있는 것이죠. 날지 못하는 새의 대명사인 타조는 깃털이나 신체가 양력을 얻을 수 없도록 진화한 대신 빠른 발을 갖게 됐답니다.