"비행기의 에너지-기동성 이론: 존 보이드의 혁신적인 전투기 설계"
젠장, 나는 비행기에 관해서는 이해하는데, 왜 이건 모르겠지?
1962년 미국 조지아 공대에서 시험을 앞두고 열역학을 공부하던 한 공군 조종사인 존 보이드는 고민에 잠겨 있었다. 그는 한국전쟁 당시 F-86 전투기를 조종했었고, 현재는 공군 학위 취득 프로그램으로 조지아 공대에서 공부하고 있었다.
보이드를 도와주던 동료 학생인 찰스 쿠퍼는 그에게 이렇게 말했다. "그러면 비행기의 관점에서 생각해보세요. 똑같은 거예요. 엔트로피는 무효 에너지예요. 에너지는 증가하거나 감소할 수 있어요. 10이라는 에너지를 투입하고 그 중에서 8만 작업에 사용할 수 있다면 결과적으로 엔트로피가 증가한 것입니다."
이 말을 듣고 보이드는 한숨을 내쉬며 그의 머릿속에 반짝임이 일었다. 열역학에서의 에너지 보존과 손실에 관한 법칙이 전투기 조종에서의 전략적인 타협과 유사하다는 사실을 깨달았던 것이다. 그는 이 순간에 에너지-기동성 이론을 떠올린 것이었다.
《보이드》는 존 보이드의 생애를 다룬 평전이다. 이 책은 2004년에 미국에서 출간되었으며 최근에 국내 번역판이 출간되었다. 이 책은 그를 F-15와 F-16 전투기의 아버지로 극찬한다. 보이드는 에너지-기동성 이론을 통해 F-15와 F-16의 설계에 영향을 주었기 때문이다. 당시 미 공군은 전투기 개발에 있어 "더 크고, 더 높이, 더 빠르게, 더 멀리 나아가는 육중한 전투기"를 만들기 위해 노력하고 있었다.
보이드는 민간 수학자인 토머스 크리스티의 도움을 받아 에너지-기동성 이론을 방정식으로 정량화했다. 그는 이 이론을 통해 경량 전투기의 기동성의 중요성을 강조했다. 이는 자동차로 비유하자면 머슬카보다는 스포츠카가 필요하다는 것을 의미한다. 최고속도보다는 단시간 내에 가속과 감속을 자유롭게 할 수 있는 것이 공중전에서 유리하다는 주장이었다. 이 주장은 공군에서도 받아들여졌다. F-15는 경량 전투기는 아니지만, 이론에 기반한 설계를 통해 뛰어난 기동성을 갖춘 전투기로 개발되었다.
보이드의 이러한 업적은 전투기 개발에 큰 영향을 미쳤으며 그의 이론과 기술은 현재까지도 전투기 설계와 운용에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 존 보이드는 비록 오래전의 영웅이지만, 그의 업적은 우리에게도 큰 영감을 줄 수 있다.
1962년 미국 조지아 공대에서 시험을 앞두고 열역학을 공부하던 한 공군 조종사인 존 보이드는 고민에 잠겨 있었다. 그는 한국전쟁 당시 F-86 전투기를 조종했었고, 현재는 공군 학위 취득 프로그램으로 조지아 공대에서 공부하고 있었다.
보이드를 도와주던 동료 학생인 찰스 쿠퍼는 그에게 이렇게 말했다. "그러면 비행기의 관점에서 생각해보세요. 똑같은 거예요. 엔트로피는 무효 에너지예요. 에너지는 증가하거나 감소할 수 있어요. 10이라는 에너지를 투입하고 그 중에서 8만 작업에 사용할 수 있다면 결과적으로 엔트로피가 증가한 것입니다."
이 말을 듣고 보이드는 한숨을 내쉬며 그의 머릿속에 반짝임이 일었다. 열역학에서의 에너지 보존과 손실에 관한 법칙이 전투기 조종에서의 전략적인 타협과 유사하다는 사실을 깨달았던 것이다. 그는 이 순간에 에너지-기동성 이론을 떠올린 것이었다.
《보이드》는 존 보이드의 생애를 다룬 평전이다. 이 책은 2004년에 미국에서 출간되었으며 최근에 국내 번역판이 출간되었다. 이 책은 그를 F-15와 F-16 전투기의 아버지로 극찬한다. 보이드는 에너지-기동성 이론을 통해 F-15와 F-16의 설계에 영향을 주었기 때문이다. 당시 미 공군은 전투기 개발에 있어 "더 크고, 더 높이, 더 빠르게, 더 멀리 나아가는 육중한 전투기"를 만들기 위해 노력하고 있었다.
보이드는 민간 수학자인 토머스 크리스티의 도움을 받아 에너지-기동성 이론을 방정식으로 정량화했다. 그는 이 이론을 통해 경량 전투기의 기동성의 중요성을 강조했다. 이는 자동차로 비유하자면 머슬카보다는 스포츠카가 필요하다는 것을 의미한다. 최고속도보다는 단시간 내에 가속과 감속을 자유롭게 할 수 있는 것이 공중전에서 유리하다는 주장이었다. 이 주장은 공군에서도 받아들여졌다. F-15는 경량 전투기는 아니지만, 이론에 기반한 설계를 통해 뛰어난 기동성을 갖춘 전투기로 개발되었다.
보이드의 이러한 업적은 전투기 개발에 큰 영향을 미쳤으며 그의 이론과 기술은 현재까지도 전투기 설계와 운용에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 존 보이드는 비록 오래전의 영웅이지만, 그의 업적은 우리에게도 큰 영감을 줄 수 있다.
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김한*
좋은 뉴스 담아갑니다.
김샛*
정말이지 이런뉴스는 올리지 말아주세요.
홍한*
이런 소식 정말 좋아요.
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