레오나르도 다 빈치의 헬리콥터

2012 포스팅 자료실 2012.08.07 00:04

레오나르도 다 빈치의 헬리콥터

 

헬리콥터에 대해 관심을 가지면서 부터 알게된 사실이지만, 비행기의 역사보다 헬기의 역사가 더 길다.

물론 실용화 된건 비행기가 먼저이지만 그 이론을 바탕으로한 장난감이나 구상도는 헬리콥터가 훨신 길다고 볼 수 있다.

 

다음은 장조원 교수님의 '하늘에 도전하다'에 소개된 내용이다.

 

『 <모나리자>를 그린 것으로 유명한 레오나르도 다 빈치(1452~1519). 그는 평상시 작은 노트를 가지고 다니며 그때그때 떠오른 아이디어를 메모하거나 스케치를 하곤 했다. 평생에 걸친 그의 과학 연구와 철학이 녹아 있는 이 노트는 지금까지 전해져 후대의 많은 연구자들에게 영감을 제공하고 있다.

 

 기록에 따르면, 다 빈치는 1505년 새의 비행 상태와 생리학을 연구하여, "새는 수학적 법칙에 따라 작동하는 기계이며, 그의 모든 운동을 인간 능력으로 구체화 할 수 있다."라고 말했다. 그의 말은 글라이더나 비행기 발명자에게 영감을 심어주어 항공기 개발에 커다란 힘이 되었다. 가장 놀라운 것은 다 빈치가 새와 곤충 이외에는 날아다니는 것들이 전혀 없었던 시대에 살면서 비행 장치에 대해 연구를 했다는 사실이다. 그는 박쥐 날개의 기본도를 그렸으며, 새가 나는 비행원리를 연구하여 오니솝터(ornithopter)를 설계했다. 또한 스크루(screw) 방식을 이용한 헬리콥터를 설계하기도 했다. 하지만 스크루 형태의 비행 장치는 프로펠러에서 발생하는 토크(물체를 회전시킬 수 있는 능력)를 상쇄시키기 위한 개념조차 포함되지 않은 것으로 보아, 다 빈치는 오직 수직으로 날아오르는 꿈만 품었던 것으로 짐작된다. 』

 

 

<스크루 헬리콥터>

 

 

 <오니솝터>

 

 

최건묵 교수님의 '헬리콥터의 어제와 오늘'의 내용을 살펴보면,

 

『 1483년부터 1486년 사이에, 이탈리아의 유명한 화가였던 레오나르도 다 빈치는 "Aerial Screw"라는 비행체 형상을 스케치로 남긴 바있는데, 1493년에는 이에 대한 작은 크기의 모형(Sadler 1)을 제작하여 실험했다고 전해지고 있다. 이 기기는 고무줄로 움직이는 모형항공기와 같이 고무줄 동력으로 움직이는 나선형 스크루가 플랫폼을 둘러싼 형상으로서, 전체적으로 모두 회전하는 구조였는데, 설계도면은 19세기에 발견되었다. 나선형 스크루 부분은 재질이 천으로 제작되었으며, 이 부분이 회전함으로써 플랫폼이 함께 회전하며 공중으로 치솟도록 설계는 되었으나, 실제로 작동되었다는 기록은 확인되지 않았다.

 

 

 

 그런데 화가인 다빈치가 어떻게 해서 헬리콥터와 같은 기기의 비행원리에 대해서 관심을 갖게 되었는지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 그러나 그가 폭넓은 상상력을 지녔던 배경에는 평소의 풍부한 독서 습관과 많은 여행가를 통해서 중국식 팽이 등 다양한 해외 문물에 대한 지식을 접할 수 있었던 데서 기인한 것으로 추정된다. 다빈치는 인간이 공중을 날기 위해서는 그가 고안한 기기의 원리를 적용해야 하는 것으로 굳게 믿고 있었는데, 그의 아이디어가 다른 사람에 의해서 연구에 활용되기까지는 약 200여 년 가까이 지나서였으나, 최초의 수직상승은 이와는 전혀 다른 열기구에 의해서 실현되었다. 』

 

 

 

예전에 디스커버리 채널에서 미국사람들이 다빈치의 설계도를 바탕으로 실물 크기의 기계를 제작하는 것을 본적이 있다. 그때는 고물줄이 아닌 사람의 동력을 이용해 날아보려는 계획이었지만 많은 시행착오를 겪었지만 결국 실패했었다. 당시 항공공학자가 말하기를 스크루의 천이 하나로 이어져 있는데 그것이 공기역학적으로 매우 좋지 않으며, 그것을 따로 따로 분리해서 사이에 틈을 만들어야 하고, 사람의 동력보다 크고 가벼운 장치가 있어야만 가능하다고 했었다.

 

또, 우리나라 항공대학교에서 다빈치의 비행기 설계도를 바탕으로 전동 비행기를 만들었던 영상을 본적이 있다.

그 때 한 교수분께서 하시는 말씀이 설계도 대로 만들어도 제대로 날지 못하는 이유는 동체 중심부와 날개 사이에 큰 구멍이 있어 양력이 새어버리기 때문이며, 그 부분을 매워주면 잘 될것이라 했고, 그렇게 해서 결국 성공적으로 비행했었다.

 

아마 레오나르도 다 빈치는 공기역학에 대해선 공부하지 않았던것 같다... ;;

 

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