유도항력 (induced drag)
한 줄 정의: 양력을 발생시키는 과정에서 날개끝에서 형성되는 와류로 인해 필연적으로 발생하는 항력 성분으로, 양력계수의 제곱에 비례하고 종횡비가 클수록 감소합니다.
쉽게 풀면
유도항력은 양력을 만드는 대가로 생기는 항력입니다. 날개 아래쪽의 높은 압력 공기가 날개끝을 돌아 위쪽의 낮은 압력 쪽으로 새어 나가면서 소용돌이(날개끝와류)를 만드는데, 이 과정에서 에너지가 소모되어 뒤로 잡아당기는 힘이 생깁니다. 날개가 가늘고 길수록(종횡비가 클수록) 이 손실이 줄어들기 때문에 글라이더처럼 효율을 중시하는 항공기는 날개가 길고 가느다랗게 설계됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"종횡비를 8에서 12로 증가시킨 결과 순항 마하수에서 유도항력계수가 약 25퍼센트 감소하였다."
날개를 더 길고 가늘게 만들었더니 양력을 얻는 대가로 생기는 항력이 크게 줄었다는 설계 실험 결과입니다.
주의할 점
유도항력은 저속·고양력계수 구간에서 지배적이며, 고속 순항에서는 마찰항력이나 조파항력의 비중이 상대적으로 커지므로 비행 영역에 따라 주된 항력원이 달라진다는 점에 유의해야 합니다.