양력

물체의 양면에 발생하는 유체의 압력 차이로 발생하는 힘, 양력과 이에 대응하는 다른 힘들

양력(揚力, Lift)

양력이란 유체의 흐름에 따라 물체에 수직으로 작용하는 힘이다. 비행기에서는 대개 날개에서 발생하므로 위쪽으로 발생하지만 요트 바닥의 킬(Keel) 같은 경우에는 수직 모양이기 때문에 양력은 좌우 횡으로 발생한다. 비행기는 이 힘에 의해 공중으로 오를 수 있으며 요트는 좌우 방향성을 갖게 된다.

양력이 발생하는 원인

물체 양면에 발생하는 압력 차이로 인해 발생한다. 예를 들어 비행기 날개는 대개 윗면이 아랫면보다는 약간 더 볼록하다. 이 모양 차이로 인해 발생하는 공기의 흐름 때문에 윗면 압력이 아랫면보다 상대적으로 낮다. 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직임을 갖게 되므로 비행기 날개에서는 아래에서 위로 힘이 발생한다. 비행기(날 것)는 이 힘(양력)이 지구로 끌어내리는 힘(중력)보다 클 때 하늘로 날아오를 수 있게 된다.

이를 설명하는 법칙으로 흔히 베르누이 이론을 들곤 하지만, 이를 원론적인 법칙까지 들어가면 뉴턴의 운동이론(가속도의 법칙, 작용/반작용 법칙)을 들어 설명하지 않을 수 없게 된다.

비행기에서 양력과 관련된 힘

비행기에서는 아래 네가지 힘이 적절히 작용하여 하늘로 날거나 지상에 착륙하는 움직임의 원천이 된다.

• 양력(揚力, Lift) : 위쪽으로 끌어올리는 힘
• 중력(重力, Gravity) : 아래로 끌어내리는 힘 (양력의 반대 개념)
• 추력(推力, Thrust) : 앞으로 나아가는 힘 (프로펠러, 제트 엔진을 이용해 앞으로 밀어내는 힘)
• 항력(抗力, Drag) : 앞으로 나아가지 못하게 잡는 힘 (작용 반작용 법칙에 의해 밀어내는 힘에 대응해 발생하는 잡아당기는 힘.. 공기 마찰 등도 이에 해당한다)

관련 용어

• 실속(Stall)

기타

최근에 개발되는 비행기들은 단순하게 비행기 날개 면 모양에 따른 압력 차이 뿐만 아니라 날개면 구조(모양)를 바꾸거나 날개 각도 변경 등을 통해 보다 많은 양력이 발생하도록 설계되고 있다.

참고

• B737 MAX 비행 중지 사태

각주

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