머리말: 비행에 앞서 <br/>1부 금지된 욕망, 그리고 하늘을 나는 꿈<br/>이카로스와 항공우주공학 <br/>- 크고 작은 비행기의 분류<br/>비행기의 탄생과 진화 과정 <br/>- 레오나르도 다 빈치의 헬리콥터<br/>날다, 라이트 형제 <br/>- 선택받은 최초의 비행장, 키티호크<br/>전쟁, 날개를 키우다 <br/>- 대서양을 건넌 힌덴부르크 호, 불타다<br/>비행체 설계, 현대 기술의 총체 <br/>- 유령의 탄생, 스텔스 기술<br/>빠른 항공기, 큰 항공기, 높이 올라간 항공기 <br/>- 최신예 전투기 대결, F35 vs 유로파이터 vs F-15SE<br/><br/>2부 비행기에 숨어 있는 과학<br/>항공기 사고, 로또 확률보다 낮다? <br/>- 마의 11분<br/>갈 때와 올 때, 비행시간이 다르다? <br/>- 비행기 좌석 중 가장 편한 자리<br/>여객기 순항속도가 비슷한 이유 <br/>- 여객기는 왜 높은 고도까지 올라가서 비행하나<br/>항공기 동체는 왜 S라인으로 생겼나 <br/>- V자 형태로 날아가는 새<br/>우리가 모르는 비행기 속 숨은 장치 <br/>- 비행기와 상어, 전신수영복의 관계<br/>비행기의 브레이크, 착륙장치 <br/>- 새, 수학적 법칙에 따라 작동하는 기계<br/><br/>3부 자연법칙을 따르는 비행기<br/>뉴턴 vs 아인슈타인 <br/>- 갈릴레이의 낙하실험과 종단속도<br/>비행기에 적용되는 자연법칙 <br/>- 달랑베르의 패러독스<br/>비행기, 머리부터 발끝까지 <br/>- 비행기가 뒤집어져도 날 수 있을까?<br/>비행의 혁신, 제트엔진 <br/>- 프로펠러, 항공기의 칼날<br/>569톤, 대형 여객기를 띄우는 힘 <br/>- 뉴턴의 “운동의 3법칙”<br/>추락, 빙글빙글 돌다 <br/>- 속도가 모양을 결정한다<br/><br/>4부 지상으로 내려온 항공기술<br/>하늘을 나는 자동차 <br/>-하늘에도 도로가 있을까<br/>여객기, 교체공항 없이 태평양을 건너다 <br/>- 날아가는 비행기 안에서 다른 비행기 보기<br/>초음속 항공기 엔진은 뾰족하다 <br/>- 비행 중 중력가속도의 영향<br/>난류의 비밀을 풀어낸 레이놀즈 <br/>-골프공에 있는 작은 홈<br/>날개 끝에 달린 또 다른 날개, 윙렛 <br/>- 초음속으로 날 때, 폭음이 두 번 나는 이유<br/>손 닿는 곳에 항공기술이 있다 <br/>- 전투기 조종사는 왜 산소마스크를 착용하나<br/><br/>5부 엘리베이터를 타고 우주로<br/>항공기와 우주선의 차이 <br/>- 우주비행속도와 탈출속도<br/>우주를 향해 쏘다, 로켓 <br/>- 나로호 발사 전에 나오는 흰색 가스<br/>인공위성이 추락하지 않는 이유 <br/>- 인류의 새로운 위협, 우주 쓰레기<br/>우주를 향한 도전과 경쟁 <br/>- 우주에서 골프공을 치면<br/>우주 탐사와 관광, 그리고 엘리베이터 <br/>- 스미스소니언 국립항공우주박물관<br/>항공우주기술 개발의 전초기지, 나로우주센터 <br/>- 미국 국립항공우주국(NASA)<br/><br/>부록: 항공우주분야에 공헌한 100인 <br/>참고문헌 <br/>찾아보기

하늘을 향한 도전의 역사,
드디어 인간의 꿈이 날개를 펼치다

추락한 이카로스가 아름다운 이유

그리스신화에 등장하는 수많은 영웅 중에서 매력적인 인물을 이야기할 때, 빠지지 않고 꼽히는 게 이카로스다. 아버지 다이달로스의 경고를 무시하고 태양을 향해 높이 날다가 바다에 떨어져 죽은 그가 매력적으로 느껴지는 이유는 순수한 도전 정신 때문일 것이다. 불가능에 도전하는 모습은 지켜보는 사람을 안타깝게 한다. 그러나 그 모습에 숭고한 아름다움을 느끼면서 감동한다. 무모한 이카로스가 매력적인 이유다. 실제로도 이카로스와 같은 길을 걸은 이가 있었다. 최초로 유인 글라이더를 만들었던 오토 릴리엔탈은 자신의 글라이더로 활공 실험을 하다가 등뼈가 부러져 사망한다. 그가 마지막으로 유언은 “작은 희생을 반드시 치러야 한다(Small sacrifices must be made).”였다.

땅과 바닷길은 인류 역사만큼이나 오래되었다. 그러나 하늘은 말 그대로 ‘신작로’다. 그토록 오랫동안 인류가 하늘을 꿈 꾼 이유도 닿을 수 없는 영역이었기 때문이리라. 지금과 같은 ‘비행기’의 개념이 생긴 지는 고작 200여 년, 또 이를 현실화시킨 지는 100여 년에 불과하다. 1903년 라이트 형제가 12초 동안 37미터를 비행하는 데 성공하면서부터 인류는 비로소 하늘에 첫발을 내딛었다. 이후 놀라운 발전을 거듭해, 오늘날 우리는 시속 900㎞의 속도로 태평양 상공을 횡단하고, 인공위성을 실은 우주선을 쏘아 올리기에 이르렀다. 이는 단순한 기술의 발전이 아니다. 새로운 세계의 발견이며, 인식 지평의 확장이다. 수많은 이카로스가 자신을 희생하며 하늘이라는 불가능에 도전한 결과다. 이름마저 생소한 항공우주과학을 우리가 주목해야 하는 이유다.

손에 닿는 항공우주과학

항공우주기술은 급속도로 발전하며 과학기술을 선도하고 있지만 이와 관련된 기초 지식은 일반인들이 쉽게 습득할 수 있는 경로가 없었다. 뿐만 아니라 항공 종사자들이 관련 지식을 습득하기 쉽게 수학 공식을 없애고 재미있게 쓴 책이 필요하다고 생각해 온 저자가 미국과 캐나다 전역을 돌며 자료를 수집하고 사진을 찍으면서 수 년을매달려 완성한 책이다.

항공우주과학에 관심이 있는 학생과 일반인을 위한 책이기에 비행기에 관한 거의 모든 정보를 담고 있다. 하늘을 나는 자동차 개발은 현재 어디까지 진행되었는지, 여객기 기종별로 편한 좌석은 어디인가와 같은 흥미로운 내용을 담고 있다. 또 로또 1등 당첨 확률과 비교하면서 비행기의 안전성을 증명한다. 뿐만 아니라 새들이 V자 형태로 나는 이유와 비행기가 지나간 자리에 흰 색 비행운이 생기는 이유 등도 과학적으로 풀어낸다.

저자는 여기서 그치지 않고, 항공우주과학이 우리 생활과 동떨어져 있지 않음을 보여준다. 큰 산에 오르다 보면 나무와 바위, 꽃과 나비 등을 만나는 것처럼 일상생활에서 우리가 흔히 접하는 다양한 물건들이 모두 항공우주과학과 밀접하게 연결되어 있음을 보여준다. 첨단 과학기술의 총아라 할 수 있는 항공기술이 하루가 다르게 발전하는 우리 생활에 깊숙이 들어와 있는 것은 어쩌면 당연한 일인지도 모른다. 스마트폰에서 흔히 보는 GPS를 기반으로 하는 지도 서비스, 자동차의 ABS브레이크와 헤드업디스플레이, 우리 아이를 보호하며 이동하는 유모차, 골프채와 같은 스포츠 용품까지 모두 항공우주과학과 밀접하게 연결되어 있다.

드라마틱한 발전, 그 속에 과학이 숨어 있다

모든 학문을 통틀어도 이만한 시간에 이처럼 드라마틱한 발전을 거둔 분야는 찾아보기 힘들다. 라이트 형제가 하늘에 첫발을 내딛은 지 불과 100여 년 만에, 560톤에 달하는 쇳덩어리가 엄청난 속도로 수천㎞를 날고 있다. 그야말로 혁명적인 발전이 아닐 수 없다. 이러한 발전 뒤에는 현재까지 축적된 과학의 정수가 모두 작용하고 있다. 그래서 비행기의 발달 과정과 구조를 꼼꼼히 뜯어보면, 현대 과학의 흐름을 만나게 된다. 고전 물리학의 거두, 뉴턴의 3가지 운동법칙을 비롯해서 베르누이와 오일러, 나비어, 스톡스 등의 물리 이론이 날개와 동체 등 곳곳에 스며들어 있다. 비행기가 자연법칙을 따라 날아간다고 말하는 이유다.

이 책은 비행기라는 개념의 탄생부터 스탤스 기술이 적용된 최첨단 전투기에 이르기까지 비행기의 중요한 발달 과정을 일목요연하게 살필 수 있도록 구성했다. 그리고 그 발달의 따라 배경이 되는 과학 이론을 함께 담고 있다. 당연히 어려운 수식과 그래프, 물리 이론이 등장한다. 하지만 복잡한 물리, 수학 공식은 가급적 피하고 비행기를 둘러싸고 있는 힘과 에너지가 어떻게 움직이는가, 그래서 저 육중한 비행기가 어떻게 날아가는가 하는 원리를 설명하는 데 주력하고 있다. 항공 관련 업계 종사자는 물론 항공우주과학을 전공하는 학생, 나아가 일반인까지 비행기와 그 속에 숨은 과학을 이해하는 데 도움이 될 것이다.