비행기 창문에 작은 구멍이 있는 이유와 창문이 둥근 이유

비행기를 타보신 사람들은 알고 있습니다. 창문을 유심히 보다보면 작은 구멍이 뚫려있는 것을 볼수 있는데요.

원래 이런 건지 하며 의아해하는 사람들도 있고 또는 이 구멍으로 자칫 균열이 생겨 비행기가 위험해지는게 아닌가 하며 공포를 느끼는 사람, 또는 비행기 내 숨구멍인가보다 하며 별관심이 없는 분들도 있습니다.

이 작은 창문 구멍에는 과학이 숨어있고 비행기 창문에 꼭 있어야하는 구멍인데요. 이와 함께 궁금한 비행기 창문들과 문이 둥근 이유도 덧붙여 함께 알아보도록 하겠습니다. 

▶비행기 창문에 작은 구멍이 있는 이유

이 작은 구멍에 대한 기술은 1997년 다임러크라이슬러 항공사가 특허를 출원해 지금의 모든 항공기의 창문에 적용되고 있는데요. 미연방항공국(FAA·Federal Aviation Administration)은 이 작은 구멍의 두 가지 기능에 대해 밝혔습니다.

 

블리드홀(bleed hole)

 

1. 기압 조절 기능이 있습니다. 
비행기 유리창의 재질은 유리보다 가벼운 아크릴 창으로 바깥·중간·안 쪽에 모두 세 개의 창으로 구성돼 있는데요. 이 세겹의 창의 바깥과 중간창 사이에는 공기층이 있고 중간창에는 작은 구멍이 뚫려있습니다.

비행기가 기압이 낮은 고도를 비행할 때 바깥 면 유리창은 물리적 에너지로 엄청난 압력을 받게 되는데, 
이때 중간 창문의 ‘블리드홀(bleed hole)’ 우리나라 말로는 '흘림구멍'으로 불리는 이 작은 구멍이 비행기 바깥과 내부의 기압 차이를 적당하게 유지해 사고를 방지하는 기능을 해줍니다.

또한 위험 상황이 발생해 기내 압력이 증가하면 이 구멍으로 압력이 빠져나가 바깥 창문만 깨지도록 설계되어 기내의 승객들이 유리 파편에 부상당하는 일이 없게 한다고 합니다.

그와 더불어, 비행기 내부의 안 쪽 창문은 중요한 기압 조절 역할을 하는 중간 창과 바깥 창이 망가지는 것을 방지하는 역할을 한다고 하네요. 

 

항공기 3중창의 구조

 

2. 습도 조절 기능을 가지고 있습니다.
만약 비행기가 고도 10km 상공을 운항한다고 가정할 때에, 비행기 밖 온도는 대략 영하 52도 이며(영하 52도라니 놀랍내요. 낙하산 배낭으로 비행기 탈출을 시도하면 바로 얼음이 되는 걸까요?) 반대로 비행기 내부 온도는 영상 18~20도로, 안팎의 온도 차가 70도가 넘게 되는데요.

이런 극심한 온도 차이 때문에 생겨난 습기가 작은 구멍을 통해 빠져나가면서 이러한 공기순환으로, 창문이 얼어 붙거나 김이 서리지 않게 되어 시야 확보가 쉽게 됩니다.

단, 기내에서 제일 중요한 조정석에서는 안전과 상시 시야 확보가 필요한데요. 조정석의 창은 기내 일반 3중창과 달리 5중창으로 만들었고 구멍 대신 창 안쪽에 초박막 전도체를 입혀 전기가 상시 흐르게 해 일정한 온도를 유지하게 하는데 성에나 물기 등이 끼지 않도록 설계돼 있다고 합니다.

▶비행기 창문이 둥근 이유

비행기의 창문은 둥근 형태가 좋은데요. 그 이유는 뜻밖에 사고로 인해 밝혀졌습니다. 1953년 5월 영국의 한 여객기가 공중 분해 되었고 1954년에는 잇달아 2건의 공중 폭발사고가 발생하였는데요. 이 여객기들은 같은 기종으로 이름은 ‘드 하빌랜드 DH 106 코멧’이라 불리였습니다.

 

De Havilland Comet 하빌랜드 DH 106 코멧

 

이 여객기는 세계 최초의 상업용 제트 여객기로, 계속 불의의 사고가 발생하자 영국 정부는 문제를 파악하기 위해 같은 기종의 여객기로 모의실험을 하였더니 이 기종의 비행기 창문 모서리 주위 압력이 예상보다 휠씬 크게 받았으며, 사각형의 창문이 더 많은 스트레스 집중 현상을 유발한다는 것을 알아내게 되었답니다. 결국 이 제트 여객기는 개량을 거쳐 사용 되다가 1997년 3월까지 운용됩니다.

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대부분의 비행기는 공기저항을 피하기 위해 높은 고도에서 운행하게 됩니다. 그렇지만 그곳에서는 온도와 기압 차의 영향을 받게 되는 단점이 있는데요. 기상 악화 등의 이유로 기압 차가 커지면 기체에 많은 에너지 충격이 가해지게 되는데 만약 창문이 네모난 모양일 경우 많은 에너지가 분산되지 못하고 모서리 한곳으로 집중되고 금이 가면서 결국 깨지게 됩니다. 그래서 사고가 나게 되는 건데요.

 

국제우주정거장 창문

 

이 연구로 인해 이전까지 모든 비행기에 적용했던 사각형 창문을 이때부터 둥근 창문으로 바꿨으며 비행기의 모든 문들도 모서리가 없는 둥근 형태로 만들게 되었습니다.

또한 항공기 외에도 우주왕복선이나 심해잠수정 등의 창문 역시 강한 압력에 대비할 수 있는 둥근 형태의 창을 사용하는것을 기본으로 자리잡게 만들었다고 합니다. 

 

▶재미있는 유리창 안정성 테스트

항공기 제작사의 유리창 테스트 과정은 조금 재미있습니다.

보잉사의 경우 기내 창문에 3cm두께의 얼음을 특수 제작 공기총으로 쏴 안전성을 테스트하거나 
조종석 유리창에 새가 부딪힐 경우를 대비해 비슷한 2kg의 죽은 닭을 초속 600~700km로 던져도 창에 이상이 없는지를 실험하는 등 비행 중의 최악의 상황에 대비해 안전성 테스트를 하고 있다고 전해집니다.

 

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▶기타 비행기 안전

거의 다들 아시겠지만 제일 중요한 조종실의 문은 테러에 대비해 방폭,방탄 처리가 돼 있고, 안쪽에서 열어야 비로서 들어갈 수 있습니다. 또한 만약의 사태에 대비해 기장과 부기장은 같은 음식을 먹지 않도록 규정돼 있는데요.

그 이유는 조종사의 안전은 모든 승객의 안전을 대변하기에 혹시 상한 음식을 먹어 한 사람이 이상이 생기더라도 또 한 사람은 무사해야 하기 때문입니다. 

 

 

대부분의 비행기 사고는 기체결함보다는 인재일 경우가 더 많습니다. 우리가 얻을 수 있는 안전한 비행은 과학기술에 대한 믿음과 방심이 아닌 비행 규정의 철저한 준수를 통해 얻을 수 있는데요. 

오직 조종석에서 만의 시야 확보가 어려워 이 착륙 때 승객들이 창 덮개를 열게해 비행기 상태를 볼수 있게 하는것, 외부 충격에 대비해 위험한 테이블이나 등받이를 원위치하는 것도, 전자기파를 방출해 조정에 방해되는 휴대폰 사용을 멈추는 것도 모두 안전을 위한 것임을 알고 안전한 비행에 협조하셔야합니다.

 

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