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겨울철에 비행중에 결빙이되면 비행기는 어떻게 되나요? 목록

폭설이 내린 다음날 아침 도로에서 미쳐 눈을 다 털어내지 못한 차들이 차
체에 눈을 얹고 다니는 것을 종종 볼 수 있다. 추운 겨울날 차장에 얼어붙
은 서리와 눈을 떼어내기란 여간 귀찮은 일이 아니다. 차에 쌓인 눈은 운전
자의 시야를 가리지 않는다면 움직이는데 큰 영향을 주지 않는다. 하지만
비행기의 경우는 다르다.

겨울철 비행기를 이용해봤다면 탑승한 뒤에 제설 작업 때문에 이륙 시간이
지연된 경험을 한 일이 있을 것이다.
'왜 미리미리 해두지 않고 손님을 태운 다음에 작업인가!’ 하고 불만을 터
트릴 수도 있는 일이지만 속 사정은 그렇지 않다. 제설작업을 한 뒤에 기다
리는 동안 또 눈이 내려 앉아 얼음이 생길지 모르기 때문에 제설작업을 마
치고 바로 이륙할 수 있도록 일부러 그 시간에 작업을 하는 것이다.
비행기는 자동차와 달리 조종석은 물론 몸체와 특히 날개에 생긴 얼음을 주
의해야 한다. 비행기가 이토록 ‘얼음’을 두려워 하는 이유는 무엇일까?

비행기는 기체 외부에 얼음이 얼면 운행을 하지 못한다. 그대로 이륙했다가
는 추락 등 대형 사고가 일어날 수 있다. 비행기 날개에 눈이 쌓여 있으면
이륙할 때 무게가 무거워지는 점도 있지만, 운항 자체에도 영향을 미친다.
비행기는 엔진의 힘 외에 공기의 압력차를 이용해 이륙한다. 활주로를 고속
으로 운행하면, 날개 상부와 하부를 흐르는 공기의 압력차가 발생한다. 즉
날개 위쪽의 기압은 낮고 아래쪽은 높아지게 되는데 압력은 높은 곳에서 낮
은 곳으로 이동하려는 성질이 있다. 이 때문에 비행기 날개에는 날개 아래
쪽에서 위쪽으로 이동하려는 힘이 발생하게 되는데 이로 인해 비행기는 추
락하지 않고 떠 있을 수 있게 된다. 그러나 만일 이 때 날개에 얼음이 얼
어 있으면 날개 주위를 흐르는 기류가 매끄럽지 않아 적절한 압력이 발생하
지 않게 된다. 날개에 생기는 얼음은 울퉁불퉁하고 불규칙한 형태로 생기
기 때문에 공기의 흐름을 더 방해한다. 따라서 비행 전 엄격하게 기체 외부
에 상태를 점검하는 것이다.

비행기의 얼음 관리는 지상에서의 제설 작업으로 끝나는 것이 아니다. 한여
름에도 얼음과 싸워야 한다. 고도 1만km는 한여름에도 기온이 영하 40도까
지 떨어진다. 높은 고도에서 수분이 많은 구름 층을 통과하면, 날개 앞부분
이나 조종석에 붙어 수분이 그대로 얼어버릴 수 있다.

그렇다면 비행 중 생기는 결빙 현상은 어떻게 막을까? 우선 항로를 변경하
거나 고도를 바꾸는 수동적인 방법이 있다. 하지만 이 방법은 어디까지나
임기응변, 정확한 기상 상태를 예측하지 못하면 낭패를 당하기 쉽다.
현재는 엔진에서 나오는 300도에 이르는 고온의 공기로 방지하는 방법이 주
로 쓰인다. 날개 외피 안쪽에 공기가 흐를 수 있는 통로를 만들어 날개 표
면을 데워두는 방법이다. 이 밖에 날개 표면을 가열하는 방법이나 날개에
부츠(boots)라 불리는 신축적인 고무 재질의 제빙 장치를 설치하는 것이
다. 이는 얼음이 얼면 고압의 공기로 얼음을 깨는 방법도 있다. 이런 방법
은 소형 여객기 이하 일부 기종에서 사용한다. 또한 기체 표면에 이소프로
필 알코올이 함유된 제빙 액체를 뿌려두기도 한다. 전기 히터를 이용하는
방법도 쓰이는데 이 경우 넓은 부위는 전압의 문제로 곤란하기 때문에 조종
석 앞 유리창 결빙 등 부위가 좁은 경우에 사용한다.

빌딩만한 비행기가 고작 얼음에 전전긍긍한다니 상상하기 어려운 모습이지
만, 안전 앞에 작은 일이란 없다. 혹시 이 겨울, 제설 작업으로 비행기 이
륙이 늦어지는 일을 경험하더라도 여유로운 마음으로 기다려야겠다.

★인터넷>KISTI의 과학향기中 발췌했습니다.

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