조지 케일리

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조지 케일리

조지 케일리(Sir George Cayley)[편집]

1773/12/27(生) 1857/12/15(去) 83세


비행의 기본 원리와 힘을 이해한 최초의 인물로 간주되는 영국의 항공공학자다. 그는 공기보다 무거운 비행체에 영향을 주는 4가지 힘(중력, 양력, 항력, 추력)을 발견하고 식별해 항공우주공학의 선구자로 '항공공학의 아버지'로 불린다.

업적[편집]

당시 하늘을 날고자 시도했던 사람들은 새가 하늘을 나는 원리에 따라 위아래로 펄럭이는 가동식 날개가 필요하다고 생각했지만 조지 케일리는 달랐다. 1799년 최초의 모형 글라이더 구조를 디자인했으며 1804년에는 최초로 모형 글라이더를 비행시켰다.

그는 오랜 연구 끝에 1849년 사람이 탈 수 있는 대형 글라이더를 제작했다. 그리고 삼엽 글라이더에 소년을 태워 활공비행에 성공하면서 세계 최초의 유인활공비행이라는 업적을 만들어 냈다.

그는 1809년 발간한 항공역학 저서('공중 비행에 대하여')를 통해 그는 새의 날개 방식이 아닌 기계적 방식에 의한 비행기 가능성을 주장했으며 여기서 오늘날의 양력 발생 이론과 거의 동일한 내용으로 양력과 항력의 원리를 설명했다. 새의 날개 비행 방식의 한계점과 양력 등에 대해 언급하기도 했다.

새가 날개를 퍼덕이는 힘은 새의 몸무게와 크기에 비하면 사람의 팔다리 힘보다 7~8배나 세기 때문에 사람이 새를 흉내 내서 날개를 퍼덕이면 날 수는 없다

새의 날개 그대로가 아닌 기계적 방식의 날개 형태가 필요함을 설명한다.

삼엽 글라이더
새가 날개를 움직이는 것은 자기의 몸무게를 공중에 지탱하기 위하여 힘을 쓰는 것이 아니고 앞으로 전진하기 위하여 힘을 쓰는 것이다.

즉 새가 나는 것은 양력에 의한 것이고, 양력은 날개에 공기의 흐름이 생겨야 발생한다는 것을 알려준다.

날개의 단면 모양은 활과 같이 위로 조금 굽어야 양력을 많이 얻을 수 있고 꼬리날개가 있어야 공중에서 안정성을 유지할 수 있다.

에어포일과 꼬리날개의 역할에 대해 설명했다.

날개에 양력이 생기는 원리는 공기 중에다 연을 날리는 것과 같다. 알맞은 받음각으로 맞바람을 받게 되면 연이 떠오르고, 맞바람이 약할 때는 연 줄을 잡고 뛰어서 맞바람을 많이 받게 하면 연이 더 잘 떠오르는 것과 같다. 따라서 날틀의 날개도 동력을 이용해 공기 저항을 이겨가며 적당한 받음각으로 빠르게 전진시켜 맞바람을 받게 하면 수직 방향으로 날틀의 무게를 이겨낼 수 있는 양력이 생긴다

이는 발상의 전환이다. 바람이 없어도 동력을 이용해서 중력을 넘어설 수 있는 양력을 발생시킬 수 있다는 것을 설명하고 있다. 또한 비행체가 평탄하게 날기 위해서는 비행체에 가해지는 항력에 맞서는 추력(Thrust)이 필요하다고 생각했다.

기타[편집]

그의 항공공학 이론(양력, 추력, 항력 등)과 글라이더 형태는 후대 항공기 개발자, 개척자들에게 절대적인 영향을 주었다. 오토 릴리엔탈, 라이트 형제 등도 글라이더, 비행기 개발에 있어 그의 이론에서 큰 영향을 받았다.

각주