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항공기가 하늘을 나는 모습은 언제 봐도 놀라워요.

거대한 몸집을 가진 항공기가, 사람이나 화물까지 가득 태우고도 하늘에 떠 있다니! 하늘을 나는 이유는 여러 가지가 있겠지만, 항공기를 만드는 재료도 중요하답니다.

되도록 가벼우면서도, 강하고, 다양한 모양으로 만들 수 있어야 안전한 항공기가 되거든요.

이런 재료로 많이 사용되는 것이 ‘탄소섬유(Carbon Fiber)’예요.

‘탄소섬유’는 거의 탄소만으로 이뤄진 아주 단단한 섬유예요.

탄소는 연필심에서 볼 수 있는 흑연이나 석탄, 다이아몬드를 이루는 물질이랍니다.

흑연을 이루고 있는 탄소 원자를 자세히 살펴보면 벌집 모양처럼 육각형으로 연결돼 있는 얇은 판이에요.

‘탄소섬유’도 이런 구조를 닮아서 흑연처럼 가늘고 긴 판 모양으로 돼 있답니다.

이런 판 모양이 여러 개 쌓여서 ‘탄소섬유’가 되는 거예요.

‘탄소섬유’는 강철보다 10배 정도 더 강해요.

하지만 무게는 5분의 1밖에 안 된답니다.

이런 특징 덕분에 ‘탄소섬유’는 항공기의 날개, 노트북의 겉 부분 등 다양한 분야의 이용되고 있습니다.

모두 무게를 더 가볍게 만드는 데 이용되는 거죠.

앞으로는 전기자동차를 만드는 데도 이용될 가능성이 크다고 해요.

사람들은 ‘하늘을 나는 것’에 대한 환상을 가지고 있어요.

사람들은 오랜 연구 끝에 하늘의 나는 새의 모습을 본떠 비행기를 만들었어요.

하지만 새라고 해서 모두 같은 방법으로 하늘을 나는 건 아니에요.

자신의 신체 특징을 살려 스스로 가장 유리한 방법으로 하늘을 날거든요.

새들은 ‘날개길이 : 몸길이’와 같이 자신에게 주어진 ‘비’에 따라서 비행방법이 다르답니다.

‘비’라는 것은 두 개의 수나 양을 서로 비교해서 a : b 꼴로 나타내는 것을 말해요.

이때 b가 기준이 되는데 a : b는 b에 대해 a가 몇 배인가를 나타내는 것과 같아요.

독수리는 날개길이가 몸길이보다 긴 새 입니다.

따라서 활공비행에 유리한 편이죠.

활공 비행이란 날갯짓이나 동력 없이 날개를 편 상태로 날아가는 것을 말합니다.

여기서 동력이란 비행기 엔진에서 얻는 힘처럼 비행기가 날 수 있도록 만들어주는 힘이죠.

그러니까 활공 비행은 다른 도움 없이 공기만 이용해서 하늘을 나는 거라고 볼 수 있죠.

보통 독수리나 갈매기처럼 날개길이가 몸길이에 비해 긴 새들이 활공비행을 즐겨요.

활공 비행을 얼마나 잘 할 수 있느냐는 수학으로 나타낼 수 있어요.

이것을 ‘활공비’라고 합니다.

활공비의 값이 클수록 동력 없이 더 멀리 날아갈 수 있고, 바람을 이용하면 잠깐이지만 하늘에 정지할 수도 있거든요.

활공비는 수평으로 날아간 거리를 아래로 내려간 높이로 나눠서 계산할 수 있어요.

이걸 간단한 수로 표현하면 ‘수평으로 날아간 거리 : 하강한 높이’로 나타낼 수 있어요.

예를 들어 보죠.

어떤 새의 활공비가 10 : 1이라면 이 새는 1m 아래로 내려갈 때마다 수평으로 10m만큼 날아갈 수 있다는 뜻이에요.