와류

와류((渦流, eddy) : 꼬인 유체 흐름

설명

유체의 흐름 일부가 교란 상태에 빠지면 본류와 반대되는 방향으로 소용돌이치는 현상을 말한다.

흔히 비행기 날개 끝에서 발생하는 와류를 어렵지 않게 볼 수 있다. 날개 끝의 앞부분에서는 공기가 직선으로 유입되지만 끝 뒷부분에서 공기가 심하게 교란받아 소용돌이 치는 현상이 발생한다.

와류와 비행 영향

와류는 여러 면에서 항공기, 특히 여객기에 좋지 않다. 우선 날개 끝에 소용돌이가 치고 있으므로 날개 끝 구조물이 그 바람의 힘을 받아 약해진다. 항공기의 속도가 느려지고, 항공기가 커질수록 이 소용돌이도 더욱 커지게 되는데, 이는 근접 비행하는 항공기의 비행 안전에 치명적이다. 실제로 대형기의 날개 끝 와류에 휘말린 항공기가 조종 불능으로 추락한 사고도 있다. 이 때문에 공항의 항공기 접근 항공로의 수평간격은 옆 비행기의 와류 영향을 받지 않게끔 충분하게 확보하도록 하고 있다.

그러나 이보다 더 좋지 않은 점은 날개 끝 와류가 양력을 감소시킨다는 점이다. 와류는 항공기 날개 끝의 층류를 없앤다. 즉 항공기 날개 위쪽과 아래쪽의 기압 차이가 줄어든다는 말이다. 당연히 그만큼 날개 끝에서 양력이 생성되지 못하는 것을 의미한다. 이는 항공기의 상승력과 연료 효율, 그리고 조종 특성에 부정적인 영향을 준다.

날개 끝의 양력이 부족해지면 상승과 가속에 더 많은 에너지, 즉 연료를 써야 한다. 게다가 날개 끝에서 양력이 사라지는 실속 현상이 일어나 날개가 시작되는 부분의 상승을 가져와 기수가 갑자기 들리는 현상 등 항공기 비행에 안전 문제를 야기할 수 있다.

각주

---