왜 항공기는 높은 고도를 날까. 제트기는 보통 고도 1만m에 달하는 높은 곳을 날아간다. 1,000m나 2,000m가 아니다. 물론 그렇다고 2만 혹은 3만m도 아니다. 그렇다면 왜 항공기는 고도 1만m를 날까.

제트기가 고도 1만m를 비행하는 이유는 공기가 얇기 때문이다. 이 고도를 비행하면 승객이나 항공사, 엔지니어에게 모두 장점이 있다. 예를 들어 고도 1만m 지점에선 고도 0m보다 훨씬 공기가 얇다. 공기의 구성 분자가 적다는 것. 따라서 비행기가 속도를 유지하기 위한 추진력이 줄어 연료를 절약할 수 있다.

그 뿐 아니라 고도 1만m까지 올라가면 다양한 기상 현상 위를 비행할 수 있다. 이를 통해 승객은 폭풍우를 피해 쾌적한 하늘 여행을 즐길 수 있게 된다.

또 비행기 날개에서 발생하는 양력과 낙하하려고 하는 중력의 균형을 유지하기 위한 수평 비행을 할 수 있다. 고도가 낮은 지점에선 날개가 큰 양력을 얻을 수 있지만 고도가 늘수록 그 힘은 약해지고 어느 지점이 되면 중력과 양력이 일치한다.

제트엔진은 산소를 가져와서 연료와 섞어 점화한다. 너무 고도가 높으면 엔진은 큰 추진력을 낼 수 있다. 엔진 출력과 공기 저항이 적다는 점, 날개의 양력 균형이 가장 잘 잡히는 곳이 바로 고도 1만m인 것이다.

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이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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