비행기는 저렇게 무거운데 어떻게 날아요?
그 답은 날개가 공기의 흐름을 바꾸어 위쪽을 향한 힘을 받기 때문이에요. 앞으로 계속 나아가는 움직임도 필요하답니다.비행기가 날 수 있는 것은 날개가 공기의 흐름 방향을 바꾸고, 그 반작용으로 위쪽을 향한 힘(양력)을 받기 때문이에요. 또 엔진의 추력으로 계속 앞으로 나아가면서 날개 주위에 공기의 흐름이 생겨요. 양력, 무게, 추력, 항력의 4가지 힘이 균형을 이루며 날고 있어요.
4가지 힘이란?
비행기에 작용하는 힘은 크게 4가지로 나눌 수 있어요. 위쪽을 향하는 '양력', 지구 중심 쪽으로 끌리는 '무게', 앞으로 나아가는 '추력', 진행을 방해하는 '항력'이에요. NASA는 날고 있는 비행기에 이 4가지 힘이 작용한다고 설명해요. 양력과 무게, 추력과 항력의 세기와 방향 관계에 따라 비행기의 움직임이 정해져요.
날개는 공기의 흐름을 굽혀요
양력의 대부분은 날개에서 생겨요. NASA에 따르면, 양력은 공기의 흐름이 고체의 표면에서 방향을 바꿀 때 생겨요. 날개는 공기의 흐름을 굽히고, 공기를 어느 방향으로 밀어내요. 그 반작용으로 날개는 반대 방향의 힘을 받아요. 이것이 양력이며, 흐름의 방향에 대해 직각으로 작용해요. 날개의 윗면과 아랫면 모두 이 흐름을 굽히는 데 도움이 돼요.
앞으로 나아갈 속도가 필요해요
양력을 받으려면 날개와 공기 사이에 움직임이 필요해요. NASA는 공기가 없으면 양력은 생기지 않고, 움직임이 없으면 양력은 생기지 않는다고 설명해요. 그저 멈춰 있기만 해서는 날개 주위에 공기의 흐름이 생기지 않아요. 그래서 엔진으로 추력을 내어 항력을 이기고 앞으로 나아가요. 앞으로 나아가는 속도가 있기 때문에 날개는 공기의 흐름을 받아 위쪽을 향한 힘을 만들어 낼 수 있어요.
엔진과 날개의 역할
엔진의 일은 비행기를 직접 들어 올리는 것이 아니에요. NASA는 엔진은 항력을 이기기 위한 것이고, 들어 올리는 것은 날개라고 설명해요. 예를 들어 100만 파운드의 여객기가 4기의 엔진으로 합쳐 20만 파운드의 추력을 내는 경우에도 기체를 들어 올리는 힘의 주인공은 날개예요. 엔진이 없는 글라이더도 외부의 힘으로 움직이기 시작하면 날 수 있어요. 무게는 연료를 쓰면 달라지기 때문에 조종사는 날면서 균형을 조정해요.
더 알고 싶다면
- 힘이 서로 상쇄되어 균형을 이루면, 비행기는 같은 속도로 계속 날아요. 균형이 맞지 않으면 더 강한 힘의 방향으로 가속해요.
- 추력의 크기는 엔진의 종류와 수, 스로틀 설정 등에 따라 달라져요. 엔진을 다는 방식에 따라 추력의 방향이 바뀌는 기체도 있어요.
- 우주왕복선은 대기권으로 돌아올 때나 착륙할 때 글라이더처럼 날아요. 로켓 엔진은 우주로 올려 보낼 때만 사용돼요.
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비행기를 주로 들어 올리는 것은 무엇인가요?
정답 보기
- 엔진의 추력
- 날개에서 생기는 양력
- 항력
날개에서 생기는 양력 NASA는 엔진은 주로 항력을 이기기 위한 것이고, 기체를 들어 올리는 것은 날개라고 설명해요. 날개가 공기의 흐름 방향을 바꾸면서 양력이 생겨요.
NASA는 엔진은 주로 항력을 이기기 위한 것이고, 기체를 들어 올리는 것은 날개라고 설명해요. 날개가 공기의 흐름 방향을 바꾸면서 양력이 생겨요.
다음 퀴즈 ›참고 자료
- Four Forces on an AirplaneNASA Glenn Research Center (영어)
- What is Lift?NASA Glenn Research Center (영어)
- Forces of FlightSmithsonian National Air and Space Museum (영어)
이 글은 2026-10-03 기준으로 위 자료를 확인하고 썼습니다. 연구가 진행되면 설명이 바뀔 수도 있습니다. 사진 출처는 각 사진 아래에 있습니다.
