동물에서 영감을 받은 TOP 5 에어버스 디자인

에어버스(Airbus)는 자연에서 영감을 얻는 생체모방(biomimicry) 기술의 전문가로 자리 잡고 있습니다. 동물의 행동과 특징을 관찰해 이를 공학적으로 재현하려는 시도를 통해 혁신적인 항공 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 프로젝트 중 다수는 아직 개발 단계에 있지만, 아래는 자연에서 영감을 받은 항공 설계의 대표적인 예 5가지를 소개합니다.

 

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5. 조용한 비행기(Silent planes)

완전히 새로운 항공기 개념이라기보다는, 날개와 랜딩기어(landing gear)와 같은 항공기 부품을 개선하려는 에어버스의 연구에서 올빼미(owl)의 특성이 중요한 영감을 주고 있습니다.
대부분의 새와 달리, 올빼미는 빗 모양으로 갈라진 1차 깃털(primary feathers)을 가지고 있어 공기가 쉽게 날개를 통과할 수 있습니다. 이 독특한 깃털 구조는 공기가 날개 위를 흐를 때 발생하는 소음을 줄이는 데 큰 도움을 줍니다.

유럽 항공우주 기업인 에어버스는 이러한 조용한 비행의 비밀을 밝혀내기 위해 올빼미를 연구하고 있으며, 현재 아이디어 중 일부는 가늘고 빗 모양의 프린지(retractable, brush-like fringe)를 항공기의 날개에 추가하거나 랜딩기어에 벨벳 코팅(velvety coating)을 적용하는 것을 포함합니다.

자연의 설계에서 영감을 받아 조용한 비행을 실현하려는 이러한 노력은 미래 항공기의 소음 공해를 획기적으로 줄이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

4. 에어버스 펠로플라이(Fello’fly) 프로젝트

에어버스의 펠로플라이(fello’fly) 프로젝트는 상업 항공기의 대체 비행 기술을 실험하며 연료 절감을 목표로 하고 있습니다. 2019년 11월 두바이 에어쇼(Dubai Airshow)에서 처음 공개된 이 개념은 2020년 3월 A350XWB 두 대를 사용한 비행 테스트를 통해 본격적으로 연구가 시작되었습니다.

펠로플라이 아이디어는 자연에서 영감을 얻은 생체모방(biomimicry)에 뿌리를 두고 있으며, 이는 눈기러기(snow goose)의 "와이크 에너지 회수(wake-energy retrieval)" 비행 기술에서 착안되었습니다. 눈기러기 무리가 “V” 모양으로 비행하는 방식은 장거리 비행 시 피로를 최소화하고 지속적으로 비행할 수 있게 합니다.

이 비행 방식에서 새들은 자유 양력(free lift)의 이점을 얻습니다. 뒤따르는 기러기들은 선두 새가 만들어낸 와이크(공기 중 남아 있는 운동 에너지)를 타며 비행하며 에너지를 절약할 수 있습니다.

에어버스는 이 모델을 상업 항공에 적용하려고 하며, 비행 편대(formation flying)를 통해 여행당 연료 소비를 5%에서 최대 10%까지 절감할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 이 프로젝트는 환경에 미치는 영향을 줄이고 연료 효율을 높이는 지속 가능한 항공 기술의 새로운 장을 열 것으로 기대됩니다.

3. 에어버스 버드 오브 프레이(Bird of Prey)

에어버스의 버드 오브 프레이(Bird of Prey)는 최대 80명의 승객을 수용할 수 있는 하이브리드 전기(hybrid-electric), 터보프롭(turbo-propeller) 지역 항공기 개념입니다. 이 설계는 주로 독수리(bald eagle)와 같은 활공하는 새들로부터 깊은 영감을 받았습니다. 특히 독수리의 긴 넓은 날개와 꼬리 구조를 모방하고, 개별적으로 제어 가능한 깃털 구조를 포함해 능동적인 비행 제어(active flight control)를 가능하게 하는 디자인이 특징입니다.

이 이론적인 설계는 2019년 7월 로열 인터내셔널 에어 타투(Royal International Air Tattoo) 행사에서 처음 공개되었습니다. 그러나 에어버스는 이 개념이 실제 항공기를 대표하려는 것이 아니라는 점을 강조하고 있습니다.

버드 오브 프레이는 독수리의 비행 방식에서 얻은 자연의 원리를 기술적으로 구현한 설계로, 항공 기술과 생체모방의 접점을 보여주는 상징적인 사례로 평가받고 있습니다.

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2. 에어버스 A320neo 윙 샤크렛(Sharklets)

새로운 에어버스 A320neo와 일부 기존 A320 패밀리 항공기에는 위로 굽어진 날개 끝, 즉 샤크렛(sharklets)이 장착되어 있습니다. 샤크렛은 항공기가 비행 중 생성되는 날개 끝 소용돌이(wingtip vortex)의 크기를 줄임으로써 유도 항력(induced drag)을 감소시키는 역할을 합니다.

샤크렛이라는 이름에서 알 수 있듯이, 이 기술은 백상아리(white shark), 특히 상어의 등지느러미(dorsal fins)에서 영감을 얻었습니다. 에어버스는 상어와 항공기 사이의 움직임 유사성을 관찰했습니다. 예를 들어, 상어는 물 속에서 꼬리를 휘저어 지느러미 주위로 물을 밀어내며 앞으로 나아가는데, 항공기는 날개 주위로 공기를 밀어내 양력을 생성합니다.

또한, 에어버스는 “상어의 등지느러미는 항공기의 수직 안정판(vertical stabilizer wing)처럼 작동해 뛰어난 기동성을 제공한다”고 설명하며 이 기술의 자연적 기원을 강조했습니다. 샤크렛은 연료 효율성을 개선하고 항공기의 성능을 향상시키는 중요한 요소로 자리 잡았습니다.

 

1. 에어버스 벨루가(Beluga)

이 목록에서 에어버스의 초대형 수송기(super transporter)인 벨루가(Beluga)를 빼놓을 수 없습니다. 벨루가 고래(Beluga whale)에서 이름을 따온 이 항공기는, 앞서 언급된 모든 개념과는 달리 에어버스가 벨루가 고래를 직접적으로 공학적 영감으로 언급하지 않았습니다. 하지만 벨루가 ST와 XL의 독특한 디자인은 이 동물과 놀라울 만큼 닮아 있으며, 이는 많은 사람들에게 널리 사랑받고 있습니다.

벨루가의 둥근 앞모습과 큰 하중을 견딜 수 있는 구조는 자연에서 발견되는 형태의 아름다움과 효율성을 보여주는 대표적인 사례로 꼽힙니다.

 

 

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