더 멀리, 더 멋지게 날자, 날자꾸나

F-16 기종으로 파이팅 팰컨이라고도 한다. 국내에도 실전 배치된 만능전투기. 에어쇼에서 주로 볼 수 있는 전문 곡예 비행팀 '블랙이글'의 A-37B. F-15 기종으로 연료 및 무기 탑재 능력이 우수하다. EF-2000 유로파이터. 3차원 입체 종이비행기다(사진 왼쪽 위부터 시계방향으로). (※클릭하시면 더 크게 보실 수 있습니다)

[매거진 esc] 실제 비행기와 같은 원리로 만들어지는 종이비행기 디자인의 진화

평범한 종이 한 장으로 누구나 만들어낼 수 있는 가장 멋지고 기능적인 디자인은 종이비행기다. 얇은 종이를 몇 번 접기만 하면 날렵한 아름다움을 지닌 삼각 날개가 모습을 드러내고, 공기만큼 가벼운 날개를 허공에 살짝 밀면 유려한 곡선을 그리며 비행한다. 몇 개의 삼각형과 사각형으로 구성된 작은 물체가 비행을 할 수 있는 이유는 간단하다. 종이비행기의 비행 원리가 벌이나 나비, 실제 커다란 비행기의 원리와 같기 때문이다.

미국은 화려한 외관, 일본은 긴 비행시간이 장점

두 장의 날개를 상하로 배치한 복엽기. 비행기 발전 초기 단계에 주로 사용됐다. 영국에서 개발한 수직이착륙 전투기 해리어. 지면효과 비행기(WIG). 비행기와 배의 중간 형태(위부터).

하늘을 나는 모든 비행물체에는 네 가지 힘의 원리가 작용한다. 모든 물체를 지표면으로 잡아당기는 힘인 중력이 있고, 그 중력을 이겨내고 하늘로 뜨게 하는 힘인 양력이 있다. 양력은 비행기의 날개에서 나온다. 비행기 표면을 흐르는 공기에 의한 마찰력과 공기 역학적 저항력인 항력은 비행기 진행 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘이다. 마지막 추력은 항력을 이겨내고 앞으로 나아가는 힘이다. 잡아당기려는 중력과 뜨려는 양력이 균형을 이루고, 저항력인 항력과 나아가려는 추력이 같을 때 비행기는 수평 비행을 한다. 종이비행기는 단순한 디자인과 구성에도 이 네 가지 힘을 유지하고 지탱해낸다. 가장 단순한 접기형 종이비행기인 배꼽 종이비행기를 예로 들어 보자. 뾰족한 앞부분은 비행기 동체와 같고, 양쪽 날개는 비행기의 주 날개, 또 비행기를 잡는 아랫부분은 수직 꼬리날개와 같은 기능을 한다. 종이비행기 양쪽 날개의 끝은 비행기의 수평 꼬리날개에 해당한다.

종이비행기는 가장 단순한 디자인인 접기형 종이비행기에서 한 단계 진화한 디자인인 조립형 종이비행기로 점차 발전해 갔다. 디자인의 진화는 기능의 진화와 맥을 같이한다. 조금 더 멀리, 조금 더 오래, 조금 더 멋지게, 조금 더 새로운 방식으로 날기 위해 종이비행기는 변신에 변신을 거듭했다. 미국 종이비행기는 화려한 색깔 등을 중심으로, 일본 종이비행기가 높게 오래 나는 글라이더 중심으로 발전했다면, 국내 종이비행기는 종이비행기 박사로 잘 알려진 한국종이비행기협회 이희우(오른쪽 아래 사진) 회장이 주축이 되어 설계한 조종 및 곡예 종이비행기가 특히 두각을 나타내고 있다. 최근에는 2차원 조립비행기에서 3차원 입체 조립비행기로 한번 더 변신을 꾀하고 있다.

종이비행기 역시 일반 비행기처럼 수평 꼬리날개에 달려 있는 승강타와 수직 꼬리날개에 달려 있는 방향타, 또 날개의 양쪽 끝에 달려 있는 에일러론 등의 조종면을 통해 조종이 가능하다. 접기형 종이비행기는 동체 뒷부분 꼬리날개를 잘라 승강타로 사용하는데, 승강타의 각도를 조절해 비행기의 비행 거리를 최대로 늘릴 수 있다. 종이에 설계도를 그려 설계도대로 오린 다음 조립해 만드는 조립형 종이비행기는 실제 항공기와 거의 같은 구조를 갖고 있어 승강타와 방향타, 에일러론을 모두 사용할 수 있다. 조립형 종이비행기의 경우 승강타와 방향타, 에일러론을 원하는 각도로 맞추면 일정한 방향으로 날아가는 조종과 빙글빙글 도는 곡예비행이 가능하다. 조립형 종이비행기의 기본 원리를 이해하고 나면 얼마든지 원하는 기능의 종이비행기를 만들어낼 수 있다.

날개가 이어진 원통 날개 종이비행기. 일본의 종이비행기 화이트윙. 미국에서 생산한 종이비행기. 색상이 화려하다(왼쪽부터). (※클릭하시면 더 크게 보실 수 있습니다.)

종이비행기가 실제 비행기 개발에 영감 주기도

한국종이비행기협회 이희우 회장

공군에 몸담고 있던 시절부터 15년 동안 종이비행기 설계와 디자인을 해 온 이 회장은 “종이비행기 디자인과 설계에서 가장 중요한 것은 상상력”이라고 설명했다. 이 회장이 올해 설계한 오(O)형 링 형태의 원통 날개 종이비행기는 위아래의 날개가 붙어 있는 새로운 디자인의 종이비행기다. 이 종이비행기는 실제 비행기로 제작하기 위해 종이비행기로 사전 실험을 하는 단계에 있다. 바다 등 지표면에 근접해 비행하는 비행기이면서 동시에 배처럼 운항할 수 있는 지면효과 비행기(Wing in Ground-effect, WIG)를 그대로 종이비행기로 구현해낸 모델은 종이비행기의 한계를 넓히기에 충분하다. 그는 “보통 한 개의 종이비행기를 설계하려면 20~30번의 수정을 거친다”며 “조립형 종이비행기의 사소해 보이는 각이나 작은 디자인도 조금 더 나은 기능을 위해 꼭 필요한 것”이라고 말했다.

글 안인용 기자 [e-mail]

사진 박미향 기자 [e-mail]

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제1회 코리아컵 종이비행기 대회 개최

오래 날리기·멀리 날리기 부문 수상자 해외출전권

국내 최초 종이비행기 대회인 ‘제1회 코리아컵 종이비행기 대회’가 10월10일 서울 한강시민공원 광나루지구 모형비행장에서 열린다. 참가 부문은 초등부와 중고등부, 대학 및 일반부 등 3개이며 정규 출전 부문은 오래 날리기와 멀리 날리기 등 2개다. 오래 날리기는 조립형과 접기형으로 나뉘어 진행된다. 번외 경기로 점보 비행과 곡예 비행 경기가 열린다. 접기형 오래 날리기와 멀리 날리기 부문에서 각각 최우수 기록을 세운 대학생에게는 2010년 세계 종이비행기대회인 ‘레드불 페이퍼윙스 불리틴’ 출전권을 준다. 참가 신청은 누리집(www.haninuri.co.kr)에서 하면 된다.

이날은 종이비행기 대회뿐 아니라 가족이 함께 참여할 수 있는 다양한 체험 행사가 열린다. 곡예 종이비행기 교실, 모형 열기구 제작 교실, 조종 헬멧과 조종복 등을 입고 사진을 찍는 포토존, 항공상식 퀴즈대회를 비롯해 배꼽 비행기 날리기 행사와 바람개비 날리기 행사도 열린다. 종이비행기 전시와 항공장비 전시, 종이접기 작품 전시 등도 할 예정이다.