더 밝고, 빠르고, 안전하며, 효율적인 미래를 열어젖힐 창의적 발명품
Story by Elbert Chu
복합소재 제조업에 종사하는 47세의 존 맥기니스는 가족 여행을 떠날 때 굳이 공항에 갈 필요 없이 직접 자신의 항공기를 조종하길 원했다. 그래서 아버지와 아들, 그리고 자원봉사자 20여명의 도움을 받아 신개념 개인용 항공기 '시너지'의 개발에 나섰다. 그에 따르면 경비행기의 가격은 대개 집보다 비싸지만 시너지는 저렴하고, 조용하다. 특히 연비가 기존 경비행기의 세 배나 되는 ℓ당 17㎞에 달한다.
존은 대학 2학년 때 처음 항공기를 조종해본 뒤 자가용 비행기의 비효율성에 당혹감을 느꼈다. 이후 20년간 독학으로 항공공학과 유체역학을 공부했다. 그러던 어느 날 항력과 관련해 기존 공기역학 법칙에 반기를 드는 NASA 연구자의 논문에서 자신의 구상을 현실화할 실마리를 발견했다.
"방에서 뛰쳐나와 미친 사람처럼 아내에게 소리쳤죠. 수십 년간 매달려온 문제의 해결책을 찾은 것 같다고요."
그 해답은 주 날개와 꼬리날개를 박스 형태로 일체화한 일명 '박스 테일(box tail)'이었다. 항력 최소화와 에너지 효율 극대화를 꾀할 최적의 설계였다.
"양 날개의 상단부가 각각 동체 뒤쪽으로 꺾여 들어가 꼬리날개를 겸하는데 비행 안정성 향상에 탁월합니다. 날개 끝에서 소용돌이 난기류가 발생하지 않아 활공도 한층 용이하죠. 또 동체 전방이 아닌 후방에 임펠러 형태의 프로펠러를 채용, 소음 감소와 추력 증진을 꾀했습니다."
존은 아버지의 차고에서 시너지의 제작에 들어갔다. CNC(컴퓨터수치제어) 머신과 금형(mold)으로 부품들을 만들었고, 창의적 아이디어가 떠오를 때마다 3D 소프트웨어를 이용해 신속히 모형을 개발했다.
현재 존은 개발팀과 함께 고강도 경량 소재인 탄소섬유·케블라·유리섬유로 실물 4분의 1 크기의 축소모델을 제작, 무선조종을 통해 항공역학 특성 등을 확인한 상태다. 그리고 크라우드펀딩으로 모은 8만 달러를 투입하여 올해 내 5인승 상용모델을 선보일 계획이다.
임펠러 (impeller) 원심펌프 내부에서 회전하는 날개.
크라우드펀딩 (crowd funding) 소셜미디어, 인터넷 등의 매체를 활용해 다수 대중들로부터 십시일반으로 투자금을 모으는 행위.
전문가 코멘트
만약 이런 소형항공기들이 저렴하고, 안전하고, 정숙하고, 에너지 효율적이며, 조종하기도 쉽다면 우리는 언제 어디로든 여행을 떠날 수 있을 것이다.
- 마크 무어, NASA 랭글리연구센터 항공우주공학자
Specs
크기 : 6.5×9.9×3.3m
중량 : 750㎏
엔진 : 터보디젤 (4실린더, 200마력)
항속거리 : 1,500해리 (2,780㎞)
최고속도 : 미공개
탑승인원 : 5~7인승
김치~이
시너지의 개발자 존 맥기니스와 그의 부친 팻, 아들 카일, 그리고 조종사인 존 폴 노이스[앞에서 뒤로]가 미국 몬태나주 칼리스펠의 작업장에서 포즈를 취하고 있다.
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