열 한 번째 대결 높이 높이 날아라~! 나만의 비행기 만들기

대결~! 섭섭박사를 이겨라!

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“이번 대결에서 반드시 이겨서 섭섭박사의 저력을 보여 주겠어!”

지난 대결 패배 이후 연패의 늪으로 빠지지 않기 위해 필승을 다짐하는 섭섭박사님과 이를 저지하려는 도전자들! 과연 누구의 비행기가 가장 멋지게 날았을까요?


 
대결 전, 상식 쌓기 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까?

길을 걷다 보면 먼 하늘을 유유히 날아가는 비행기를 자주 볼 수 있어요. 어마어마한 크기의 비행기가 수많은 승객을 싣고 어떻게 하늘을 날 수 있는지 궁금하지 않나요?

비결은 비행기의 날개예요. 하늘을 날고 있는 비행기의 날개를 살펴보면 앞쪽이 살짝 위로 들려 있어요. 이렇게 들려있는 날개가 지면과 이루는 각도를 ‘받음각’이라고 해요. 비행기가 앞으로 움직이면 날개 윗부분과 아랫부분의 표면을 따라 공기가 흘러요. 그런데 날개의 앞쪽이 위로 들려 있기 때문에 수평으로 움직이던 공기가 날개를 만나면 아래쪽으로 방향이 바뀐답니다. 날개가 공기 흐름의 방향을 바꿔 준 거예요.

친구들은 뉴턴의 작용-반작용 법칙을 알고 있나요? 한쪽 방향으로 힘을 가하면 반대쪽 방향으로 같은 크기의 힘이 작용하는 법칙이에요. 비행기 날개에서도 작용-반작용 법칙이 작용해요. 날개는 공기가 아래쪽으로 흐르도록 힘을 주고, 공기는 반대로 날개를 위쪽 방향으로 밀어낸답니다. 이 힘을 ‘양력’이라고 불러요. 비행기는 바로 양력 덕분에 하늘을 날 수 있는 거예요.

본격 대결! 나만의 비행기를 날려 보자!

STEP➊  비행기를 만들어 보자!

오늘의 도전 과제는 비행기 만들기! 도전자들에게 주어진 비행기는 조립식 비행기였어요. 도전자들은 여러 부분으로 나누어진 부품들을 조립해 비행기를 완성시켜야 해요. 비행기를 만들 때는 무게 균형을 잘 맞춰 주는 것이 무엇보다 중요하답니다. 좌우 균형이 틀어지면 비행기가 옆으로 날고, 앞뒤 균형이 틀어지면 비행기가 땅으로 곤두박질치거든요. 비행기를 완성한 뒤에는 발사대도 만들어 봤어요. 비행기가 양력을 얻기 위해서는 추진력이 필요해요. 우리가 타는 여객기는 터보 엔진, 작은 경비행기는 프로펠러로 추진력을 얻지요. 도전자들이 만든 이 비행기는 엔진 대신 고무줄로 추진력을 얻어요. 발사대에 끼워진 두꺼운 고무줄을 비행기에 달려 있는 갈고리에 걸고 길게 당겼다 순간적으로 놓으면, 고무줄의 탄성 때문에 비행기가 힘차게 날 수 있답니다.

STEP➋ 창의력을 발휘해 보자!

이번엔 나만의 비행기를 만들어 볼까요? 이번에 쓰인 비행기는 조립식이라서 마음대로 비행기의 구조를 바꿀 수 있어요. 게다가 모든 부품이 스티로폼으로 만들어져 있어 직접 부품을 자르고 붙여 독창적인 비행기를 만들 수도 있지요. 비행기를 완성한 뒤에는 색연필로 예쁘게 꾸밀 수도 있어요. 이날 도전자들은 섭섭박사나 할로윈 그림을 그리거나 모든 재료를 사용해 비행기를 화려하게 장식하는 등 창의력을 마음껏 발휘해 개성이 넘치는 비행기를 만들었답니다.

STEP➌ 누구의 비행기가 가장 똑바로 날까?

드디어 섭섭박사님과의 대결이 시작됐어요. 멀리 날리기만 하는 건 재미없겠죠? 그래서 이번 대결은 비행기를 날려 주어진 원 안에 골인시키기! 골인시킨 사람이 아무도 없으면 가장 가까이 보낸 사람이 승리하는 것으로 규칙을 정했답니다. 도전자들은 두 명씩 짝을 지어 예선전을 치르고, 우승자 세 명이 다시 대결을 벌였어요. 그 결과 박단원 친구가 섭섭박사님의 대결 상대로 뽑혔지요.

 
곧이어 박단원 친구와 섭섭박사님의 진검 승부가 이어졌어요. 긴장되는 순간, 박단원 친구의 비행기가 2m 정도 되는 거리를 부드럽게 날아갔어요. 그런데, 어이쿠! 섭섭박사님 비행기는 무게 중심을 잘못 잡았나 봐요. 얼마 날지 못하고 바닥으로 곤두박질 쳐버렸네요. 이렇게 섭섭박사님은 2연패를 기록했답니다.

섭섭박사님의 아쉬운 패배를 뒤로하고 이어지는 패자부활전! 예선전 패자 3명 중 일등을 한 박정우 친구에게는 단원 친구와 대결할 수 있는 기회가 주어졌어요. 숨막히는 대결 결과, 박정우 친구의 비행기가 박단원 친구의 비행기보다 10cm 정도 가깝게 목표 지점에 도착했어요. 박정우 친구는 “비행기를 날리는 각도를 잘 조정한 게 도움이 됐다”며 소감을 밝혔답니다.

2연패를 기록한 섭섭박사님의 뒷모습이 왠지 쓸쓸해 보이네요. 과연 섭섭박사님은 다음 대결에서 승리할 수 있을까요? ‘대결~! 섭섭박사를 이겨라!’ 다음 편에서 확인해 보세요!

글 : 정한길 기자 jhg1road@donga.com
도움 : 한국발명진흥회
사진 : 정한길 기자 jhg1road@donga.com
어린이과학동아 2015년 22호


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