날개 가로세로비 (Aspect Ratio)
한 줄 정의: 날개 스팬의 제곱을 날개 면적으로 나눈 값으로, 날개가 얼마나 길고 가는지를 나타내며 유도항력에 큰 영향을 줍니다.
쉽게 풀면
글라이더처럼 날개가 가늘고 긴 비행기는 가로세로비가 크고, 전투기처럼 짧고 넓은 날개는 가로세로비가 작습니다. 날개 끝에서는 공기가 아래에서 위로 말려 올라가는 소용돌이가 생기는데, 날개가 길수록 이 영향이 상대적으로 줄어듭니다. 그래서 가로세로비가 클수록 적은 항력으로 양력을 얻습니다.
왜 중요한가
항속거리와 연비를 결정하는 주요 설계 변수라 여객기와 글라이더 설계에서 특히 중요합니다. 반대로 구조 무게와 기동성과의 절충이 필요해 항공기 개념 설계의 핵심 선택입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"가로세로비를 9에서 12로 늘리면 순항 조건의 유도항력 계수가 약 25% 감소하는 것으로 계산되었다."
가로세로비 변화가 유도항력에 주는 영향을 정량화한 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
AR = b²/S이며, 직사각형 날개라면 스팬/코드와 같습니다. 유도항력 계수는 C_Di = C_L² / (π e AR)로, 가로세로비에 반비례합니다. 가로세로비가 크면 양력 곡선 기울기도 커져 2차원 익형 값에 가까워집니다. 그러나 날개 뿌리의 굽힘 모멘트가 커져 구조 무게가 늘고, 롤 기동성은 떨어집니다. 여객기는 대략 8~10, 고성능 글라이더는 30 이상인 경우도 있습니다.
주의할 점
기존 화면비율 항목은 영화·영상 화면의 가로세로 규격을 뜻하는 동음이의어입니다. 이 항목의 가로세로비는 스팬 제곱을 면적으로 나눈 값이라 테이퍼 날개에서는 단순한 길이 비와 다릅니다.