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공항이 변신한다...활주로가 도넛 모양? 미래형 공항

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2018년 08월 14일 11:40 프린트하기

공항이 로봇기술 등이 도입되면서 점점 똑똑해지고 있다. 더 먼 미래에는 공항이 또 어떤 모습으로 변할까? 네덜란드의 과학자들은 활주로를 직선이 아닌 동그란 도넛 모양으로 만들 계획을 세우고 있다고 한다. 바로 네덜란드 항공우주센터의  ‘끝없는 활주로(Endless Runway) 프로젝트’다. 

 

원형활주로의 장점은?①터미널과 접근 지점이 많아 여러 방향에서 활주로에 착률할 수 있다.②터미널과의 이동거리가 짧다.③비행기 3개가 동시에 이착률할 수 있다.
원형활주로의 장점은? ①터미널과 접근 지점이 많아 여러 방향에서 활주로에 착률할 수 있다. ②터미널과의 이동거리가 짧다.③비행기 3개가 동시에 이착률할 수 있다.

● 미래 활주로는 동그랗거나 길어지거나?!

 

원형 활주로의 가장 큰 장점은 이착륙 지점이 많다는 것이다. 직선 활주로는 처음과 끝 지점이 두 군데 있다. 그래서 비행기가 날아오던 경로가 활주로의 방향과 다를 경우, 착륙할 때 방향을 크게 틀어야 했다. 반면 원형 활주로는 처음과 끝이 없기 때문에 어디에서나 활주로에 접근할 수 있고, 비행기 3대가 동시에 착륙 할 수 있다.

 

한편, 지구온난화로 활주로가 점점 더 길어지고 있다. 일반적으로 비행기는 양력을 이용해 공중에 떠오른다. 양력은 날개 위아래의 기압 차에 의해 생기는 만큼, 활주로 주변 공기의 양과 밀도가 비행기를 떠올리는 데 큰 영향을 미친다.

 

그런데 지구온난화로 기온이 올라갈수록 활주로의 공기도 점점 뜨겁게 데워진다. 그럼 공기의 밀도가 떨어져 양력을 만들기가 더 어렵다. 결국 비행기는 추진력을 얻기 위해 더 빨리, 더 오래 달려야 하는것이다. 여름에 비행기의 활주 거리가 길어지는 것도 같은 이유 때문이다.

 

● 활주로가 필요 없는 미래형 도심 공항

 

미래 공항에는 활주로가 아예 필요 없을 것이라는 분석도 있다. 한국항공우주연구원 회전익기그룹 황창전 박사는 미래에는 공항이나 활주로가 따로 필요 없을 거라고 예측했다.

 

미래 공항의 상상도. 개인 이동 수단에 대한 수요가 늘어나면서 미래 공항은 도심 속 건물에 개인이 이용하는 형태로 바뀔 수도 있다. - Ashish Thulkar 제공
미래 공항의 상상도. 개인 이동 수단에 대한 수요가 늘어나면서 미래 공항은 도심 속 건물에 개인이 이용하는 형태로 바뀔 수도 있다. - Ashish Thulkar 제공


“수직이착륙 항공기를 이용하면 지금처럼 도심에서 멀리 떨어진 공항에 갈 필요가 없다. 항공
기가 뜨고 내릴 수 있는 공간만 있으면 되기 때문에, 도심 속 건물 옥상이 공항이 될 수 있다. 그럼 어디서든 이용할 수 있기 때문에 더욱 편리하다”.

 

미래 공항의 상상도. 개인 이동 수단에 대한 수요가 늘어나면서 미래 공항은 도심 속 건물에 개인이 이용하는 형태로 바뀔 수도 있다. - HUMPHREYS&PARTNERS 제공
미래 공항의 상상도. 개인 이동 수단에 대한 수요가 늘어나면서 미래 공항은 도심 속 건물에 개인이 이용하는 형태로 바뀔 수도 있다. - HUMPHREYS&PARTNERS 제공

이를 위해선 안전이 가장 큰 관건이다. 도심에는 높은 건물과 사람들, 다양한 시설들이 있기 때문에, 항공기가 다니거나 이착륙할 때 충돌 사고가 나지 않도록 해야 한다. 원활한 비행을 위해 신호나 노선 등 하늘길을 어떻게 정리할 것인가에 대한 연구도 필요하다.


소음도 문제다. 특히 도심 속 공항이 만들어지면, 더 많은 사람들이 항공기의 소음에 불편을 겪을 것이다. 이를 해결하기 위해 최근 미국항공우주국(NASA)은 새의 날개를 모방해 구부러진 형태의 날개를 만들었다.

 

NASA에서 개발한 소음 저감 비행기. 비행기의 모습이 변하면서 동시에 공항의 모습도 바뀔 것으로 예측된다. - NASA 제공
NASA에서 개발한 소음 저감 비행기. 비행기의 모습이 변하면서 동시에 공항의 모습도 바뀔 것으로 예측된다. - NASA 제공

일반적으로 항공기 소음은 공기가 비행기 날개에 부딪힌 뒤 회오리 모양으로 흐르는 와류 때문에 만들어 진다. 그런데 구부러진 날개를 이용하면 와류가 만들어지는 것을 예방하고, 동시에 소음도 줄일 수 있다.

 

 

양력 : 비행기가 빠르게 달리면 날개에 부딪힌 공기는 위아래로 나뉘어 흐른다. 이때 위아래 부분에 발생한 기압 차로 인해 아래쪽 공기가 비행기를 들어올리는 양력이 생긴다. - GIB 제공
양력 : 비행기가 빠르게 달리면 날개에 부딪힌 공기는 위아래로 나뉘어 흐른다. 이때 위아래 부분에 발생한 기압 차로 인해 아래쪽 공기가 비행기를 들어올리는 양력이 생긴다. - GIB 제공

 

 

*출처: 어린이 과학동아 15호(8월 1일 발행) '[특집] 공항의 변신'

 
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