프로펠러의 원리

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비행기, 헬기와 같은 항공기는 물론 심지어 선박에 추진력을 부여하는 장치로 알고 있는 프로펠러. 과연 프로펠러가 어떻게 항공기를 날 수 있도록 만드는 지 그 원리를 알아보자

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프로펠러의 원리
▲ 알폰스 페노의 모형 프로펠러기 프라포노? ⓒ
비행기, 헬기와 같은 항공기는 물론 심지어 선박에 추진력을 부여하는 장치로 알고 있는 프로펠러. 과연 프로펠러가 어떻게 항공기를 날 수 있도록 만드는 지 그 원리를 알아보자.프랑스의 알폰스 페노는 87년에 고무줄로 프로펠러를 돌려서 생긴 추진력으로 비행하는 장난감 비행기 프라노포(Planophore)를 개발했다. 최초의 고유 안정성을 가진 길이 50cm의 작은 모형비행기로서 초 동안에 40m를 비행했으며 근대 비행기의 표본이 되었다. 또한 903년 라이트 형제의 최초의 동력 비행에 역시 이 프로펠러가 사용됐다.
▲ 비행기에 작용하는 네 가지 힘? ⓒ
이처럼 초기 항공 발전에 지대한 영향을 끼친 프로펠러에 대해 알아보도록 하자. 프로펠러의 원리를 이해하기 위해서는 추력과 양력에 대해 먼저 이해하여야 한다. 추력은 프로펠러의 회전이나 가스의 분사에 의해서 얻어지는, 항공기를 밀거나 당기는 추진력과 같은 말이다. 반면에 양력은 중력에 반대방향으로 작용하는 힘으로서 항공기를 뜨게 해주는 역할을 한다.비행기의 프로펠러가 돌면, 프로펠러의 블레이드(blade : 날개)는 공기를 뒤쪽으로 밀어낸다. 프로펠러의 블레이드는 단면이 에어포일이며 비행기의 날개가 회전하는 것과 같은 효과를 주게 된다. 비행기의 날개는 양력을 발생시키는데 반해 블레이드는 추력을 발생시킨다.
▲ 프로펠러의 날개 개수에 따른 분류? ⓒ
프로펠러는 블레이드의 수에 따라 종류를 나눈다. 2장의 블레이드(2엽)를 가진 프로펠러에서부터 6장의 블레이드(6엽)를 가진 프로펠러까지 있는데, 최신의 항공기에는 6장의 블레이드를 이용해 천천히, 조용히 회전시키며 충분한 추력을 얻어내고 있다. 하지만 블레이드 수가 많아질수록 효율이 떨어지므로 용도에 맞게 사용해야한다. 최근에 프로펠러가 많이 사용되는 초경량 비행기에는 2~3엽 프로펠러가 사용된다. 비행기마다 프로펠러가 사용되는 위치도 다르다. 날개의 앞쪽에 있어서 비행기를 당겨주는 경우(더

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