한 권으로 이해하는 하늘의 과학

시작하며

제1장 대기의 기본
01 대기의 기본 정보
02 대기권 근방의 전리권·자기권·방사선대
03 날씨의 변화는 어디에서 일어나는가?
04 초고층 대기의 물리

제2장 대기의 기본적인 성질
05 굴뚝이 높은 이유
06 고원이 서늘한 이유
07 공기의 점성이란
08 유체역학이란
09 유체에 작용하는 힘과 단위

제3장 공기의 역학
10 비행기는 공기가 없으면 날지 못한다?
11 흐름의 박리
12 층류와 난류
13 골프공의 비밀
14 양력은 소용돌이에서
15 공기의 힘으로 활공
16 새의 비행으로부터 배운 것

제4장 바람
17 바람은 어디에서 불어오는가
18 바람에는 어떤 종류가 있을까?
19 어째서 바람은 다양한 방향에서 불어오는 걸까
20 솔개가 활공할 수 있는 이유는?
21 상공의 바람은 강하다
22 비행기와 바람
23 계절의 변화를 나타내는 바람

제5장 기압
24 기압이란 무엇인가?
25 저기압의 종류
26 고기압의 종류
27 전선은 난기류의 소굴
28 비행기의 고도는 기압고도
29 비행기의 속도는 기압으로 알 수 있다

제6장 온도
30 대기는 항상 변화한다
31 공기가 지닌 에너지
32 푄 현상에 따른 온도 상승
33 기온과 비행기

제7장 구름과 비
34 다양한 형태의 구름
35 구름은 어떻게 생겨날까
36 가장 역동적이며 매력적인 적란운
37 뇌운과 낙뢰
38 비의 종류
39 운량의 단위와 기호

제8장 소용돌이와 난기류
40 난기류가 생겨나는 이유
41 인공적인 난기류
42 대류성 난기류
43 역학적 난기류
44 난기류를 관측하는 기술
45 난기류를 이용하는 비행기의 원리

제9장 안개·눈·얼음
46 안개가 생겨나는 이유
47 항공 기상에서 안개의 분류
48 다양한 시정장애 현상
49 시정장애에 대처하기 위한 항공기의 비행 원칙
50 계기 비행 방식이란
51 눈과 얼음·강설
52 비행기에 얼음이 부착되는 높이
53 착빙에 대처하는 방법

제10장 비행기와 항공역학과 기상에 관한 이모저모
54 급강하의 항공기역학
55 수평선이 보이지 않는다!
56 기상정보를 입수하는 방법
57 횡풍과 슬립
58 바람에 따른 영향을 수정하며 비행
59 최종 진입부터 접지까지
60 네 가지 프로펠러 효과
61 하늘을 나는 자동차

참고문헌

지구 주변에는 대기의 층이 존재한다. 이 높이를 100km로 볼 경우 지구의 반지름 6,378km(적도 반지름)에 비하면 60분의 1밖에 되지 않는다. 기상현상이 발생하는 10km까지는 600분의 1에 불과하다. 인류를 비롯한 지구상의 생명체들은 바로 이 대기층에서 살아가고 있다.
대기가 존재하는 덕분에 우리는 호흡할 수 있고, 평균 기온 15℃라는 쾌적한 환경이 유지되며, 동시에 우주공간이라는 혹독한 환경으로부터 보호를 받을 수 있다.
_02 대기권 근방의 전리권·자기권·방사선대

“비행기는 어떻게 하늘을 나는 걸까요?” 초등학생이나 중학생으로부터 으레 듣는 질문이다. 어른이라도 비행기가 어떻게 하늘을 나는지 잘 모르는 사람이 많으리라. 확실히 보잉 787기처럼 무게 200톤, 전체 길이가 60m나 되는 거대한 비행기가 하늘을 난다니, 생각해보면 정말이지 신기하다.
여기서는 공기의 과학적인 측면을 통해 비행기가 나는 원리를 알아보고자 한다.
강한 바람이 불 때, 스케치북처럼 평평한 물체를 들고 걸어가면 바람에 밀려 날아가게 된다. 스케치북을 향해 정면에서 바람이 불어올 경우에는 앞으로 걸어가기 어려워지고, 스케치북의 방향이 바람 방향과 살짝 틀어지면 위나 아래쪽으로 마구 펄럭이게 된다. 이처럼 바람이 지닌 힘이 비행기를 날려 보내는 원동력이다.
_10 비행기는 공기가 없으면 날지 못한다?