제트엔진 (jet engine)
쉽게 풀면
제트엔진은 공기를 빨아들여 압축하고, 여기에 연료를 뿌려 태운 뒤, 뜨겁고 압력이 높은 가스를 뒤쪽으로 세차게 뿜어내는 방식으로 추진력을 얻는 엔진입니다. 가스를 뒤로 밀어내는 힘의 반작용으로 엔진(그리고 비행기)이 앞으로 밀리게 되는데, 이는 풍선에서 바람이 빠지면 풍선이 반대 방향으로 날아가는 것과 같은 원리입니다. 터보제트, 터보팬, 터보프롭 등 다양한 형식이 이 기본 원리를 공유합니다.
왜 중요한가
제트엔진은 항공기 운용비의 큰 몫인 연료 소비와 정비 비용을 좌우하므로, 항공사의 기종 선정과 노선 경제성 분석은 사실상 엔진 성능 비교이며, 관련 연구도 열효율·추진효율 개선을 중심으로 이루어집니다. 배출과 소음 규제가 강화되면서 제트소음과 연소 배출물 연구도 엔진 설계의 필수 축이 되었습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
엔진이 만드는 추진력의 크기를 계산하는 기본 공식을 설명한 문장으로, 얼마나 많은 공기를 얼마나 빠르게 뿜어내는지가 추력을 결정한다는 뜻입니다(노즐 출구의 압력 차에 의한 항은 생략한 단순식입니다).
엔진 중심을 거치지 않고 옆으로 흘려보내는 공기의 비중을 늘리면 연료도 덜 쓰고 소음도 줄일 수 있다는 설명이다.
엔진 중심을 거치지 않고 옆으로 흘려보내는 공기의 비중을 늘리면 연료도 덜 쓰고 소음도 줄일 수 있다는 설명이다.
조금 더 깊게 보면
오늘날 여객기에 쓰이는 고바이패스 터보팬에서는 추력의 대부분이 뜨거운 코어 배기가 아니라 팬이 가속한 바이패스 공기에서 나오므로, 코어 배기 분출만 떠올리면 터보팬이 왜 효율적인지 이해하기 어렵습니다. 또한 엔진 성능은 고도와 온도에 크게 의존해 지상 정격 추력과 순항 추력은 전혀 다른 값이며, 성능 비교는 반드시 같은 조건에서 해야 합니다.
주의할 점
제트엔진은 로켓엔진과 달리 추력을 만들기 위해 반드시 대기 중 공기를 빨아들여야 하므로, 공기가 없는 진공에서는 작동할 수 없습니다. 산화제를 함께 싣고 다니는 로켓엔진과 근본적으로 다른 점입니다.