알고 있었나요?

팀(7세)

거의 모든 사람들이 루프트한자 로고를 알고 있거나 알아볼 수 있습니다. 눈을 감고 떠올려보세요. 무엇이 보이나요? 원 안에서 날아오르는 새의 형상인가요? 네, 그렇습니다.

하지만 많은 것들 중에서 왜 학일까요?

약 100년 전, 독일의 건축가 겸 그래픽 아티스트인 오토 피를레(Otto Firle)가 오늘날 루프트한자 로고의 기초를 만들고 날아오르는 새를 디자인했습니다. 재미있는 사실은, 오토 자신은 우아한 새가 날아오르는 모습을 상상했을 뿐 그 새가 어떤 종류인지를 명시한 적은 없다는 점입니다.

이 새를 학이라고 인식하기 시작한 것은 한참 후의 일입니다.
일부 문화권에서 학은 행운의 새 또는 천사라고 여겨지며 장수를 상징하기 때문에 루프트한자 로고의 새는 지금까지 학으로 남아있게 되었습니다.

메이(11세)

고도가 높은 곳에서는 숨을 들이쉬기 어렵다는 사실은 이미 들어보았을 것입니다. 높이 올라갈수록 기압이 낮아지기 때문입니다. 기압은 실질적으로 기준 지점보다 위에 존재하는 공기의 무게를 말합니다.

고도가 높아질수록 그 위에 존재하는 공기의 양이 적어지기 때문에 기압이 낮아집니다. 다만 산소의 압력도 낮아지면서 폐가 들이쉴 수 있는 산소의 양이 적어지고 호흡이 점점 어려워지는 것입니다. 아마 등산할 때에 이런 현상을 경험해 보았을 것입니다.

현재 당사 항공기는 10km(6.2마일) 상공을 비행합니다. 즉, 지구상에서 가장 높은 산보다 비행 고도가 훨씬 높습니다. 그렇다면 어떻게 항공기에서는 숨을 쉴 수 있을까요?

먼저, 현재 항공기는 여압 객실을 이용합니다. 고도가 높아지면 인간에 맞추어 객실 내 기압이 조정되기 때문에 정상적으로 호흡을 할 수 있습니다.

고도가 높아져도 대기 중의 산소 농도는 비슷한 수준으로 유지됩니다. 그러나 외부 기압이 낮아지기 때문에 객실 내의 기압은 높아져야 정상적으로 호흡할 수 있습니다.

그렇다면 객실의 기압은 어떻게 높일 수 있을까요?

공기가 기내로 계속해서 유입되며 유출되는 공기의 양은 매우 적기 때문에 기압이 상승합니다. 유입되는 공기의 양이 인간과 동물에게 최적의 수준으로 계속해서 유지되도록 컴퓨터가 제어합니다. 새로운 공기는 항공기 주변 외부에서 들어오며 엔진 안으로 빨려 들어와 강한 힘으로 압축됩니다. 압축기가 외부 공기를 압축합니다.

이를 통해 객실 내 기압이 높아집니다. 컴퓨터는 객실 내의 기압을 쾌적하게 변화시키기 때문에 승객은 이륙 후 순항 고도에 도달할 때까지 기압이 달라졌다는 사실을 알아차리지도 못합니다.

엔진에서 압축된 공기는 객실의 호흡 가능한 공기를 만들기 위해 추출됩니다. 이를 추출공기(bleed air)라고 합니다. 이러한 공기는 매우 뜨겁기 때문에 먼저 냉각된 후에 밸브를 통해 공조 시스템에 공급됩니다. 현대의 항공기에서 이는 컴퓨터를 통해 완전히 자동으로 제어됩니다. 냉각된 공기는 혼합실로 이동하여 이미 사용되고 여과된 객실 공기의 일부와 혼합됩니다. 혼합된 공기는 객실로 공급되어 호흡할 수 있는 새로운 공기를 제공합니다.

한편, 대형 항공기의 객실은 여러 개의 “기후대”로 구분됩니다. 각기 다른 기후대의 공기는 개별적으로 제어됨에 따라 모든 곳의 온도가 쾌적하게 유지됩니다.

객실의 순환 공기는 특수 필터로 여과되어 깨끗한 상태를 유지합니다. 특수 필터는 기내 공기에 존재할 수 있는 대부분의 입자, 바이러스, 박테리아를 제거합니다. 에어버스 항공기에서는 기내 공기가 2~3분에 한 번씩 완전히 교체됩니다.

아드리안(10세)


여객기는 항공기 중에서도 가장 크고 무거운 편입니다. 무게가 수 톤에 달하기 때문에 믿을 수 없을 만큼 강력한 제트 엔진의 도움 없이는 이륙할 수 없는 거인과 같다고 할 수 있습니다. 조종사가 제트 엔진을 전출력으로 전환하면 항공기는 단 몇 초만에 시간당 250km까지 가속되면서 이륙할 수 있습니다. 그 원리는 무엇일까요?

회전하는 고리인 팬(1)에 부착된 다수의 금속 날 덕분에 공기가 제트 엔진에 빨려 들어가서 강하게 압축되며(2), 압력과 온도가 높아집니다. 공기가 연소실(3) 안으로 들어가며 항공기 연료인 등유가 주입되어 점화됩니다. 뜨거운 연소가스가 엄청난 속도(약 1,000km/h 또는 600mph)로 연소실 밖으로 뿜어져 나와서 연소실 뒤의 모션 터빈(4) 안으로 들어갑니다. 이 가스가 통로를 통해 앞으로 전달되면서 압축기(2)와 추진력 발생 팬(1)을 구동합니다.

연소가스의 일부가 제트 엔진 밖으로 빠져나가서 추진력을 발생시킵니다. 현대의 제트 엔진에서는 대부분의 추진력이 팬(1)에 의하여 발생됩니다. 이는 소위 “차가운 추진력”(바깥 쪽의 파란색 화살표)이라고 불리는데, 제트 엔진 동력의 80%를 구성합니다. 뒷편의 “뜨거운 추진력”이라고 불리는 터빈으로부터의 추진력은 20%에 불과합니다.

마야(10세)

항공기의 변기가 실제로 어떻게 작동하는지 궁금해한 적이 있나요? 사실은 매우 간단합니다. 가정에서 사용하는 것과 같은 일반적인 변기는 물을 내릴 수 있도록 되어 있습니다. 물론 항공기에서는 불가능한 일입니다. 많은 승객에 대응하기 위해서 엄청난 양의 물을 운반해야 하기 때문입니다. 물을 그만큼 운반하기 위해서는 많은 공간이 필요하며 무게가 늘어나면서 연료 소비량도 증가할 것입니다.

따라서 항공기에서느 이른바 “진공 변기”가 사용됩니다. 진공의 도움으로 마치 진공 청소기와 같이 모든 것이 변기 안으로 빨려 들어갑니다. 항공기에서 화장실을 사용해 본 적이 있다면 이 과정에서 발생하는 큰 소음을 기억할 것입니다. 변기에는 테플론(프라이팬 등에 사용되는 물질)이 코팅되어 있기 때문에 이물질이 표면에 달라붙는 것을 최소화할 수 있습니다. 그래서 아주 적은 양의 물로도 변기를 씻어내릴 수 있습니다.

진공 변기는 “폐쇄 시스템”의 일환입니다. 즉, 변기에서 생성된 모든 것은 항공기 내부의 밀폐된 탱크 안으로 빨려 들어가서 항공기가 착륙될 때까지 탱크 안에 남아 있습니다. 착륙 후에는 특수 차량이 탱크의 내용물을 폐수 처리 시설로 운반합니다. 아주 실용적이지 않나요?

대니얼(10세)

비행 중에 항공기가 흔들리는 경우가 있습니다. 항공기기가 “에어포켓” 안으로 비행할 경우, 고도가 낮아질 수 있습니다. 그렇게 되면 마치 롤러코스터에 앉아 있는 기분이 듭니다. 물론 공기는 어디에나 있기 때문에 공기 중에 정말 스위스 치즈의 구멍과 같은 주머니(포켓)이 있는 것은 아닙니다. “에어포켓”이라는 용어는 몹시 흥미로운 자연 현상을 일컫는 말입니다.

특히 여름에는 건물 1층의 공기는 아주 쾌적한데 꼭대기 층에서는 덥고 끈끈한 경우가 있습니다. 여기에는 단순한 이유가 있습니다. 찬 공기는 더운 공기보다 무겁다는 사실입니다. 그래서 아래로 흐르게 됩니다. 반대로 가벼운 따뜻한 공기는 위로 올라갑니다.

따라서 공기는 계속해서 움직이게 되는데 항공기가 비행하는 매우 높은 고도에서도 마찬가지입니다. 공기의 수직 이동은 상승 기류, 하강 기류라고도 불립니다. 따라서 따뜻한 공기가 위로 움직이면(상승 기류) 찬 공기는 동시에 아래를 향해 빠져나오게 됩니다(하강 기류). 항공기가 찬 공기와 더운 공기가 만나는 지점을 통과하게 되면 찬 공기가 갑자기 아래로 내려갈 뿐만 아니라 항공기도 함께 아래로 밀리게 됩니다.

그렇게 되면 마치 항공기가 구멍 또는 (공기) 주머니 속으로 떨어지는 느낌이 들 수 있습니다. 기장이 약간 속도를 높이면 항공기는 원래의 고도로 돌아옵니다.

피터(10세)

하늘에서 한 번 쯤은 보았을 흰 줄무늬는 “응축 흔적(condensation trail)” 또는 “증기 흔적(vapour trail)”이라고 합니다. 응축이란 물질이 기체에서 액체로 변화하는 것을 의미합니다. 항공기의 배기가스는 뜨거운 수증기와 매연입자를 함유하고 있습니다. 뜨거운 배기가스가 제트엔진에서 배출되면 차가운 공기와 혼합되어 작은 방울로 응축됩니다. 공기가 영하 40도 이하로 충분히 차가울 경우, 이 작은 방울들은 작은 빙정으로 냉동됩니다. 이 빙정들이 한 데에 모이면서 지상에서는 하늘에 생긴 흰 줄무늬처럼 보이는 것입니다. 얼어붙은 응축 배기가스로 만들어져 있기 때문에 응축 흔적 또는 증기 흔적이라고 불리는 것입니다.

바람이 없다면 증기 흔적이 굉장히 오랫동안 하늘에 남아 있을 것입니다. 항공기가 하늘에 증기 흔적을 남기지 않는다면 습기가 불충분하기 때문입니다. 공기가 건조한 경우에는 수분이 빠르게 응축되고 빙정이 형성되지 않습니다. 쌍안경을 들어 증기 흔적을 자세히 살펴보는 건 어떨까요? 자세히 보면 증기 흔적은 항공기의 바로 뒤에서 시작되지 않습니다. 인간의 눈에 보이기 위해서는 먼저 많은 빙정이 덩어리를 형성해야 하기 때문입니다. 그 과정에서 시간이 약간 소요되는 것입니다.

조애나(9세)

항공기에서 창문 옆 좌석에 앉아본 적이 있나요? 그렇다면 아마 유리 하단에 작은 구멍이 있는 것을 눈치챘을 것입니다. 그 이유는 뭘까요?
항공기는 매력적인 동시에 믿을 수 없이 복잡합니다. 전 세계로 안전하게 여행하기 위해서는 작은 부분 하나까지도 빠짐없이 중요합니다.

그렇기 때문에 항공기에는 특수한 창유리가 장착되는 것입니다.

집에서 사용하는 것과 같은 일반적인 창유리는 구름 위의 기압을 견디지 못할 것입니다. 그런 유리가 사용된 항공기가 상공으로 비행을 한다면 항공기 주변의 기압이 떨어지면서 유리가 깨질 것입니다.

그렇기 때문에 대부분의 여객기 창문에는 안쪽 창, 중간 창, 바깥 창의 총 3겹의 유리가 사용됩니다. 항공기 안에서 만질 수 있는 안쪽 창은 바깥 창과의 접촉을 막기 위한 것입니다. 구름 위의 공기(및 창문)는 영하 60도로, 매우 차갑습니다!

그렇다면 작은 구멍이 있는 이유는 무엇일까요?

그 이유는 두 가지입니다. 첫 째, 놀라운 경치를 눈으로 볼 수 없다면 비행의 즐거움은 반으로 사라질 것입니다. 작은 구멍이 있기 때문에 두 겹의 유리 사이에 발생하는 습기가 밖으로 빠져나가고 창문에 김이 서리지 않는 것입니다.

두 번째 이유가 훨씬 중요합니다. 구멍이 있는 것은 기압을 균등하게 하기 위해서입니다. 항공기가 상승하면 주변의 기압이 낮아집니다. 그러나 객실 내의 기압은 거의 변하지 않습니다. 바깥 창은 세 겹의 유리 중 가장 두껍고 튼튼하기 때문에 객실 내의 기압을 유지하는 역할을 합니다. 작은 구멍은 두 개의 바깥쪽 창 사이에서 공기가 순환하게 하여 가장 튼튼한 창이 객실 내의 기압을 지탱할 수 있도록 합니다.

알렉스(8세)

숫자 13을 불길하게 여기는 문화권이 있습니다. 그 이야기는 아마 전에도 들어보았을 것입니다. 그렇기 때문에 항공사들은 이러한 미신을 존중해서 13열을 만들지 않습니다. 13이 불길하다고 믿는 승객이 13열에 앉는 일이 없도록 하기 위해서입니다.

하지만 많은 루프트한자 항공기에는 17열도 없는 경우가 있습니다. 이탈리아와 브라질과 같은 일부 국가에서 13이 아니라 17이 불길한 숫자로 여겨지기 때문입니다. 루프트한자에는 다양한 국가의 승객이 탑승하기 때문에 최대한 많은 문화적 특징을 존중하고자 합니다. 그렇게 함으로써 편안한 기분으로 루프트한자를 이용할 수 있게 됩니다.

톰(9세)

혹시 느껴본 적이 있나요? 이륙 또는 착륙 시 갑자기 귀에 불쾌한 압력이 느껴질 때가 있습니다. 귀가 멍해지면서 소리가 잘 들리지 않고, 통증이 느껴지기도 합니다. 왜 일까요?

항공기는 최고 12,000m(39,370피트)의 고도에서 비행합니다. 이는 지구상에서 가장 높은 산보다 높은 고도입니다! 고도가 높아질수록 항공기 외부의 기압이 낮아집니다. 낮아진 기압을 보상하기 위해 객실의 기압이 높아집니다.  “어린이 질문” 에 더 상세한 설명이 있습니다. “수천 미터 고도의 항공기에서 어떻게 숨을 쉴 수 있나요?”에서 이 현상을 설명한 바 있습니다.

객실 기압이 달라지면 귀는 이 기압에 적응해야 합니다. 하지만 그런 고도에서 기압에 적응하는 것은 쉽지 않습니다. 귓속의 고막은 물과 공기가 들어가지 못하도록 막는 단단한 막입니다. 예를 들어 항공기의 고도가 높아지면 기압이 낮아집니다. 하지만 중이의 압력은 변하지 않기 때문에 귀 안에 압력이 발생합니다. 유스타키오관은 귀 안에서 압력의 균형을 유지하는 역할을 합니다. 유스타키오관은 중이와 목구멍의 상단인 비인두를 연결하는 관입니다. 평소에는 닫혀 있지만 하품을 하거나 뭔가를 삼킬 때에는 살짝 열립니다.

따라서 이륙 또는 착륙 시에 뭔가를 씹거나 몇 번 크게 하품을 하면 유스타키오관이 열리면서 귓속 압력의 균형을 유지합니다. 코를 막고 세게 공기를 밀어내는 것도 도움이 됩니다. 그렇게 함으로써 귓속의 불쾌한 압력이 사라지기 때문입니다.

마리(10세)


이는 정해진 규정은 아니지만 소위 “불문율”이라고 하는 것입니다. 기장과 부기장이 그런 의무를 가지는 것은 아니나, 이들은 항상 출발 전에 이러한 불문율에 따라 다른 식사를 하려고 합니다.

이유는 단순합니다. 식사에 상한 음식이 있을 경우, 두 조종사 중 한 명만 그 상한 음식을 먹도록 하기 위한 것입니다. 식중독에 의해 한 명이 아플 경우, 다른 한 명이 기기를 모니터링하고 항공기를 조종할 수 있기 때문입니다. 논리적이지 않나요?