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[2008년
4~6월호]
 
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놀라운 발견 : 새의 날개는 ‘리딩 에지’ 기술을 가지고 있었다.
(Amazing discovery: Bird wing has ‘leading edge’ technology)
David Catchpoole

    점보제트기나 현대의 대형 항공기가 착륙하려고 공항으로 접근할 때, 조종사는 비행기 날개의 ‘리딩 에지(leading edges, 전연)’에 있는 플랩(flaps, 비행기 날개의 앞 뒤 가장자리를 굽혀 이착륙 시 큰 양력계수를 얻게 한 보조 날개)을 펼친다. 이것은 항공기를 스톨링(stalling, 실속) 없이 훨씬 낮은 속도로 날 수 있게 해준다. 이륙과 착륙 시에 안전성을 제고하는 그러한 기술의 발견은 현대 항공술의 발전에 핵심 요인이 되어왔다.[1]

 

리딩 에지 플랩(leading edge flaps)은 지금까지 새에게서는 알려져 있지 않았다. (대초원 지대에 사는) 초원수리(steppe eagle, Aquila nipalensis)의 비행술을 연구하던 옥스퍼드 대학의 연구원들은 이들 독수리들이 착륙하는 연속과정 동안 일어나는 ‘리딩 에지 깃털의 편향(leading edge feather deflections)’을 비디오로 촬영하여 이제 그 증거를 가지게 되었다.[2] New Scientist 가 보도한 대로라면, 그 필름은 마치 점보제트기가 하는 방식과 같이, 새들이 ‘날개의 전면 가장자리에 있는 플랩을 펼치는’ 것을 보여주고 있다.[3] 리딩 에지 날개 플랩은 새의 스톨링을 지연시키고, 새가 착륙이나 다른 동작을 하는 동안 조정력을 높일 수 있게 하면서, 저속에서 날개의 양력을 증가시켜주는 상승 장치로서의 역할을 하는 것으로 생각된다.[4] 다시 말하면 플랩의 효과는 ”이런 불안정한 동작을 하는 동안 날개를 안정시켜 주는 것이다”.[2] 그리고 그것은 초원수리만이 아니고, 다른 큰 조류들도 리딩 에지 날개 플랩을 사용한다고 생각된다.

그렇다면 왜 연구원들은 새들이 그런 ‘리딩 에지’ 기술을 가지고 있었다는 것을 이전에는 보지 못했는가? 기본적으로 그것은 새들이 필요하다고 생각되는 정확한 순간에서만, 예컨대 착지할 때와 같은 결정적 순간에서만 플랩을 펼치기 때문이다. 그러므로 연구원들이 그것을 관찰할 수 있기 위해서는, 고속 비디오카메라(이 경우 초당 500 프레임)의 사용이 요구되었기 때문이다. 그 카메라는 새 날개의 손목에서 어깨까지 펼쳐져있는 깃털의 ‘진행파(travelling wave)’로서 날개-플랩의 동작을 포착했다. 초당 더 적은 프레임을 사용하던 이전의 동영상은 너무 느려서 이런 동작을 포착할 수가 없었다.
 
연구원들은 이 발견이 소형 비행체로 알려진 새 크기의 감시용 비행체(bird-sized surveillance aircraft)의 개발을 도울 수 있을 것이라고 말한다. 그것은 자연에 이미 존재하고 있는 어떤 기술을 관측함으로서 영감을 얻은 첫 번째의 예가 아니다. (예컨대 놀라운 전복의 갑옷(Abalone Armour), 박쥐 날개의 경이로움(Going batty over evolution), 화성 로봇 설계에 영감을 준 가재의 꼬리(Crayfish tail), 달팽이의 지나간 자국(Snail trail) 등을 보라.)

만일 항공 기술자들이 자연계에서 리딩 에지 날개 플랩의 존재를 좀더 일찍 식별할 수 있었다면, 항공기에 그 기술은 좀더 일찍 적용될 수 있었을 것이다. 또한 최근에 익룡(pterosaurs)들도 날개 리딩 에지에 플랩을 가지고 있었다는 강력한 증거가 발견되었다.(아래 관련자료 링크 1번 참조)

이러한 자연의 디자인적 특성들은 무작위적인 돌연변이에 의해서 우연히 만들어진 것이 아니라, 명백히 설계되어진 것처럼 보인다는 것이다.[5] 그렇다면 ‘리딩 에지’ 기술을 포함하여 자연에서 보여지는 놀라운 구조들을 맨 처음 설계하셨던 설계자(Designer), 그 분은 누구신가? 그 분은 창조주 하나님이신 것이다!
 
Further reading
100 years of airplanes—but these weren’t the first flying machines!
The technology of flight
Pterosaurs flew like modern aeroplanes

References
1. 1974년 11월에 한 점보제트기가 나이로비 공항에서 부주의로 그의 리딩 에지 플랩을 접지 않은 채로 이륙했을 때, 비행기는 격렬하게 떨렸고(급격하게 속도가 늦어지는 징후), 땅에 추락하여 파괴되면서 59명이 사망하였다 (98명 생존). International Aviation Safety Association, The Nairobi 747 Crash, www.iasa.com.au/folders/Safety_Issues/others/Nairobi747Crash.html, accessed 1 June 2007.

2. Carruthers, A., Taylor, G., Walker, S., and Thomas, A., Use and Function of a Leading Edge Flap on the Wings of Eagles, 45th AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 8–11 January 2007, Reno, Nevada;
http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMASM07_1064/PV2007_43.pdf.
3. The steppe eagle has landed, New Scientist 194(2599):19, 14 April 2007.
4. Bakhtian, N., Spot the Difference?—An aerodynamic investigation of leading edge flaps in low Reynolds Number flight,
http://www.eng.cam.ac.uk/photocomp/2006/noelly42_1.shtml, 31 May 2007.
5. See Romans 1:20.

 

출처 : Creation on the web, 2007. 6. 26.
URL : http://creationontheweb.com/content/view/5125/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 익룡들은 오늘날의 비행기처럼 날았다. (Pterosaurs flew like modern aeroplanes)
2. 박쥐는 공기 역학적 우월성을 보여준다. (Bats Exhibit Aerodynamic Superiority)
3. 벌처럼 될 수 있을까? : 놀라운 벌의 비행과 항법 장치들 (Can it bee?)
4. 파리가 파리처럼 날 수 있는 이유 : 새롭게 밝혀진 파리의 놀라운 비행 메커니즘 (Why a fly can fly like a fly)
5. 놀라운 곡예비행 - 잠자리 : 이들은 수억 년(?) 전부터 동일하다 (Astonishing acrobatics - dragonflies)
6. 나비가 펄럭거리는 이유는? (Why a butterfly flutters by)
7. 경이로운 테크노 부리 : 비둘기는 최첨단 나침반을 가지고 있었다. (The Amazing Techo-Beak)
8. 제왕나비의 장엄한 장거리 비행 : 제왕나비의 놀라운 항해술에 대한 전자공학자의 사색 (The magnificent migrating monarch)
9. 나방들은 암흑 속에서도 바람을 거슬러 항해한다. (Moths Navigate in the Dark Against the Wind)
10. 나비 날개의 경이로운 나노구조 (Butterfly Wings Flash Shiny Optical Tricks)
11. 발광다이오드는 나비들이 최초로 발명했다 (Butterflies Invented LEDs First)
12. 새들은 항공 기술을 진화시켰나? (Did Birds Evolve Aeronautical Engineering?)
13. 경도를 측정하며 항해하는 새들 (Migrating Birds Measure Longitude)
14. 벌레들이 사람보다 현명할 수 있을까? : 미적분을 계산하고, 초강력 물질을 만드는 벌레들 (Can Worms Outsmart Humans?) 
15. 생물들의 흥미로운 본능들 (Intriguing instincts)
16. 철새의 논스톱 비행 신기록(11,679km)이 수립되었다! (Bird Sets Record with 7,257-Mile Nonstop Flight)
17. 소와 사슴들은 남북 방향으로 정렬하는 경향이 있다. : 새, 물고기, 거북, 박쥐, 소, 사슴...등의 자기장 감지능력이 각각 돌연변이로? (Cattle Shown to Align North-South)
18. 수수께끼가 되고 있는 동물들의 현란한 무늬들 (Animal Patterning Keeps Scientists Puzzle-Solving)
19. 경탄스런 나방 날개의 디자인 (Marvellous moth motif)
 
 
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