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봄날씨는 비행에 어떤 영향을 미치나 (1)

1. 봄바람과 비행의 관계



[사진설명] 현대전에서도 날씨는 공군 작전에 적지않은 영향을 미친다.(사진은 공군 기지 활주로 주변 풍경)


4월도 어느덧 하순에 접어들었습니다. 이제는 완연한 봄입니다. 봄은 바람도 많고 방향도 자주 바뀌죠. 꽃망울을 터트리게 하는 봄비도 내리고, 반갑지 않은 황사도 있습니다. 이번 커버스토리에서는 이렇게 봄철 흔히 볼 수 있는 기상현상과 비행의 관계를 알아봅니다.

바람과 비행의 관계라면 흔히 글라이더를 떠올리기 쉽습니다. 하지만 강력한 제트엔진을 달고 하늘을 쏜살같이 날아가는 전투기도 의외로 바람의 영향을 많이 받습니다.

항공기에 작용하는 바람은 크게 세 가지로 분류합니다. 항공기 뒤편에서 불어오는 배풍(背風), 항공기 정면에서 불어오는 정풍(正風), 항공기 옆으로 부는 측풍(側風)입니다. 항공기가 이륙과 착륙을 할 때, 특히 바람의 영향을 가장 많이 받습니다. 구체적으로 알아볼까요?



[사진설명] 바람의 힘으로 비행하는 글라이더.


◆ 어떤 바람이 이륙에 유리할까?



[사진설명] 대지를 박차듯 이륙하는 KF-16 전투기. 이륙시에는 정면에서 바람이 부는 편이 낫다.


[사진설명] 항공기는 날개 위아래 공기 압력차로 떠오른다.


항공기가 이륙할 때에는 어떤 바람이 유리할까요? 달리기를 할 때를 생각해 보면 뒤에서 불어오는 바람이 항공기를 밀어 속도를 높여주니까 이륙에 도움이 될 것이라는 생각을 하기 쉽습니다. 하지만 실제로는 정면으로 바람을 안은 상태가 이륙에 유리합니다. 이는 항공기가 양력을 얻는 원리를 알고 있다면 쉽게 이해할 수 있는 사실입니다.

항공기가 앞으로 전진하면 날개의 아래ㆍ위쪽으로 공기가 흐릅니다. 날개 위아래 공기의 압력차가 항공기를 떠오르게 하는 것이죠. 이렇게 항공기를 떠오르게 하는 힘을 양력이라고 합니다.

정면에서 바람이 불면 곧 항공기가 전진할 때 날개 위아래를 지나가는 공기가 더 많아지게 됩니다. 바람 때문에 항공기가 떠오를 양력을 얻기가 쉬워진다는 뜻입니다.



[사진설명] 이륙과 마찬가지로 착륙 때에도 항공기는 바람의 영향을 크게 받는다(사진은 KF-16 전투기 착륙 장면).


◆ 바람방향이 특히 중요한 착륙

[사진설명] 착륙시 측풍이 불 경우, 항공기의 움직임.


착륙 때는 이륙보다 바람의 방향이 더 중요합니다. 착륙할 때에도 바람을 정면으로 안는 것이 유리합니다. 뒤에서 바람이 불면 항공기가 밀려 실제 속도가 그만큼 빨라지기 때문에 착륙거리가 길어지고 착륙자세를 안정적으로 만들기도 상대적으로 어렵습니다. 하지만 정면으로 바람을 받으면 항공기의 실제 속도가 느려지면서 안정적인 자세로 착륙하기 쉬워집니다.

가장 신경쓰이는 바람은 옆에서 불어오는 측풍. 항공기가 밀려 자꾸 활주로 방향에서 벗어나기 때문입니다. 조종사는 활주로에 바르게 진입하기 위해 끊임없이 항공기의 기수를 바람쪽으로 미세하게 움직여 이같은 바람의 힘을 상쇄하고 안전하게 착륙합니다.




◆ 바람의 방향과 세기, 중요한 고려요소

바람의 세기는 임무 수행 자체에도 큰 영향을 끼칩니다. 바람이 너무 세게 불면 해당 기지에 착륙하지 못하는 경우도 발생합니다. 특정 기준 이상의 바람이 불면 안전한 착륙을 할 수 없기 때문이죠. 그래서 조종사들은 이런 경우를 대비하여 다른 기지로 가서 착륙하는 훈련을 받기도 한답니다. 또한 공중작전을 계획할 때에도 바람 세기가 기준치를 초과하면 임무를 취소합니다.


이렇게 바람의 방향이 항공작전에 큰 영향을 미치기 때문에 처음부터 활주로를 건설할 때 해당 지역의 주요 풍향을 고려하기도 합니다. 활주로의 방향을 바람 방향과 일치시켜야 안전한 이착륙을 보장할 수 있겠죠?



[사진설명] 민간 여객기는 장거리 비행을 위해 대류권 상층의 제트기류를 이용한다.


◆ 여객기도 바람을 탄다, 제트기류

한편, 바람이 항공여행에 적극적으로 이용되는 사례도 있습니다. 제트기류를 이용한 것인데요, 제트기류란 중위도 지역 대류권 상층에서 동쪽으로 흐르는 공기의 세찬 흐름입니다. 겨울에는 초속 50~100미터, 비교적 약해지는 여름에도 초속 25미터 가량의 풍속을 유지합니다(초속 25미터의 바람은 사람이 바람 방향으로 걸을 수 없는 강풍입니다). 지구의 자전으로 생기는 현상이죠. 서울에서 미국까지 가는 여객기는 이 제트기류에 ‘올라타서’ 시간과 연료를 절약합니다. 마치 선박이 해류를 이용해 항해하는 것과 같은 원리랍니다.

< 출처 : 공군뉴스레터 2005. 4. 21 일자 >

2005-04-26 16:27:30

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