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비행기의 과학 : 비행의 원리부터 최신예 전투기까지

원제 : 飛行機のテクノロジ- 飛行の原理から最新銳の戰鬪機まで
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책소개

비행의 원리부터 최신예 전투기까지

1903년 미국의 라이트 형제가 인류 최초의 유인 동력 비행에 성공하고 1세기 이상의 세월이 지났다. 그 동안 항공 기술이 눈부시게 발전해, 이제는 비행기가 일상적인 이동 수단이 되어 많은 사람이 이용하고 있다. 비행기는 과학 기술의 결정체라고 해도 지나친 말은 아니다. 무게 수백 톤의 금속 덩어리가 하늘을 날아가는 과학적인 원리에 대한 이해는 물론, 기계·전자·소재 공업 등 다양한 분야의 기술과 경험이 모여야만 비행기를 만들고 운항시킬 수 있기 때문이다. 그래서 '비행기를 만드는 수준이 곧 그 나라의 과학 기술의 수준'이라는 말도 한다.

이 책은 이러한 비행기의 모든 과학을, 실물 사진과 정밀한 일러스트레이션으로 보여 주는 '비행기와 우주선, 로켓의 입문서'이다. 먼저 프롤로그에서는 라이트 형제의 비행기 세부 구조와 최초의 비행 현장을 바로 옆에서 보는 것처럼 상세한 그림으로 소개한다. 제 1장에서는 우리가 잘 알고 있는 여객기를 철저 해부한다. 이륙에서부터 순항, 착륙까지의 과정, 그리고 비행기의 동체, 날개, 바퀴, 엔진, 조종실 등의 구조 및 정비와 양력 등, 비행기가 뜨고 내리는 데 필요한 여러 사항을 세밀한 그림과 상세한 설명으로 보여 준다.

제2장, 제3장에서는 지금 화제가 되고 있는 여러 가지 항공기를 소개한다. 하늘을 나는 것은 여객기만이 아니다. 전투기를 비롯한 군용기, 드론 등은 각각 특수한 기능을 가지고 있다. 또 태양광을 이용하는 솔라 플레인, 초음속 여객기 등의 차세대 비행기, 그리고 제트 여객기의 특성, 비즈니스 제트기의 개발 사례 등을 소개한다. 제4장에서는 현재 활약하고 있거나 개발 중인 로켓과 우주선에 대해 알아본다. 우주 왕복선이 퇴역한 이후, NASA와 같은 공적 기관은 물론 민간 기업도 여러 가지 로켓과 우주선을 개발해서 사람과 물자, 인공위성을 우주로 보내고 있는 상황을 사진과 그림을 중심으로 설명한다. 비행기와 우주선, 로켓에 관한 기본부터 최신 상황까지 모두 다루고 있는 이 책이 독자 여러분에게 큰 도움이 되기를 바라마지 않는다.

출판사 서평

● 라이트 형제 비행기의 세부 구조와 특허 기술, 실험 장비, 최초의 비행 현장 등 상세 소개
1903년의 라이트 형제의 최초 동력 비행 현장 사진과 이야기는 널리 알려져 있다. 이 책에서는 그에 더해, 최초의 동력 비행기 '플라이어'의 상세 구조와, 당시 특허를 받았던 라이트 형제의 비행 기술, 스스로 만든 엔진, 기체와 날개에 대한 바람의 영향을 시험?던 풍동 장치 등, 쉽게 접할 수 없었던 자료를 컬러 그림과 사진으로 상세하게 설명한다.

● 비행기의 구조, 이륙·착륙·순항의 원리, 엔진과 조종실, 기체의 특성, 정비… 등, 비행기의 기본을 완전 도해
무게가 수백 톤이나 되는 금속 덩어리가 어떻게 하늘을 날 수 있을까? 길이 73m, 폭 80m, 무게 560톤에 이르는 대형 여객기인 '에어버스 A380'을 예로 들어, 이륙부터 착륙에 이르는 모든 비행의 원리와 장치를 소개한다. 아울러 동체, 날개, 바퀴, 엔진, 조종실 등의 상세 구조, 정비 과정까지도 세계 최고 수준의 정밀한 일러스트레이션으로 확인할 수 있다.

● '초음속 비행, 전투기의 특성…, 극초음속 여객기, 솔라 플레인 등 차세대 비행기의 개발 최신 현황
비행기는 비약적인 발전을 계속하고 있다. 그중에서도 여러 가지 현대 과학 기술이 집약되어 있는 것이 군용 전투기이다. 최신예 전투기의 엔진과 날개 등, 최상의 능력을 발휘하기 위해 고안된 기술의 핵심을 볼 수 있다. 아울러 태평양을 2시간에 횡단하는 ‘극초음속 여객기’, 태양광 에너지를 이용하는 ‘솔라 플레인’, 여러 분야에서 활약이 기대되는 드론 등 차세대 비행기를 자세히 소개한다.

● 새로운 민간 항공기의 개발과 제트 여객기의 생산
제트 여객기의 개발은 미국과, 프랑스 등지를 중심으로 하는 유럽에서 활발하게 이루어지고 있다. 한편 일본의 경우는 근래에 들어 제트기의 개발이 활발하다. 일본의 개발 참여도가 높은 보잉 787이 취항했고, 일본에서 개발하는 제트 여객기와 비즈니스 제트기의 개발도 진행된다. 새로운 제트 여객기의 개발 사례를 일본의 경우를 중심으로 알아본다.

● 우주 왕복선과 그 이후의 우주 개발에 사용된 우주선, 신형 로켓의 개발 현장
하늘을 날게 된 인류는 자연스럽게 우주를 목표로 하게 되었다. 그리하여 인공위성과 사람을 우주로 보내는 로켓, 국제 우주 정거장으로 물자와 사람을 수송하는 우주선의 개발이 진행되었다. 우주 왕복선은 인류를 우주 공간에 ‘왕복’시키는 우주 비행기로서의 의미가 대단히 크다. 또 우주 공간에서 우주 비행기의 정거장 역할을 하는 ‘국제 우주 정거장’ 역시 우주 실험 등 다양한 역할을 한다. ‘입실론’ ‘H3’ 등의 다양한 로켓의 구조와 개발 현장도 심층 공개된다.

[감수, 협력]
구라타니 나오시 倉谷尙志 / 주식회사 혼다(本田) 기술연구소 사륜R&D센터 연구원, 공학 박사
노나미 겐조 野波健藏 / 주식회사 자동제어시스템연구소 대표이사, 공학 박사
니시자와 조 西澤 丞 / 사진 작가
마토가와 야스노리 的川泰宣 / 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 명예 교수, 공학 박사
모리 마모루 毛利 衛 / 일본과학미래관 관장, 우주 비행사, 이학 박사
모리타 야스히로 森田泰弘 / 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 우주과학연구소 우주비상공학연구계 교수, 공학 박사
사토 데쓰야 佐藤哲也 / 일본 와세다 대학 기간이공학부 기계과학·항공학과 교수, 공학 박사
아리타 마코토 有田 誠 / 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 제1우주기술부문 H3프로젝트팀 서브매니저, 공학 석사
아사이 게이스케 淺井圭介 / 일본 도호쿠(東北) 대학 대학원 공학연구과 항공우주공학전공 교수, 공학 박사
오바야시 시게루 大林 茂 / 일본 도호쿠(東北) 대학 유체과학연구소 교수, 공학 박사
오요베 도모노리 及部朋紀 / 일본 방위장비청 항공장비연구소 시스템연구부 엔진시스템연구실장
오키타 고이치 沖田耕一 / 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 연구개발부문 제4연구유닛장
와타나베 사토시 渡邊 聰 / 일본 사레지오공업고등전문학교 전기공학과 교수, 공학 석사
우다가와 다다히코 宇田川直彦 / 일본 방위장비청 항공장비연구소 항공기공력·제어연구실장
일란 크루 Ilan Kroo / 미국 스탠퍼드 대학 교수, Zee. Aero의 CEO, Ph.D

목차

프롤로그
라이트 형제와 비행기의 발달

제1장 완전 도해 항공기
A380 대해부 / A380의 성능

이륙에서 착륙까지
연료 탱크 / 이륙 / 순항 / 제트 엔진 / 조종석 / 탄소 복합 섬유 / 착륙 / 착륙 장치 / 정비 / 양력 / 비행기에 대한 의문

비행의 원리를 실감한다
종이 글라이더를 만들어 보자!

제2장 군용기와 차세대 비행기

세련된 군용기의 모습
초음속 비행 / 전투기의 날개 / F-35B 엔진

차세대 비행기
솔라 플레인 / 차세대 비행기의 개발 최전선 / 초음속 복엽 여객기 MISORA / 드론

인터뷰 일란 크루 박사
인터뷰 노나미 겐조 박사

제3장 새로운 항공기의 개발
드림 라이너 / 미쓰비시 근거리 제트 여객기 / HondaJet

제4장 우주선·로켓의 기술
우주 왕복선 / 우주 왕복선 이후의 우주 개발 / H-IIB 로켓 / 입실론 로켓 / 입실론, 우주로

인터뷰 모리 마모루 박사
인터뷰 모리타 야스히로 박사

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