안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
비행기가 뜨는 건 날개가 공기를 아래로 밀어내기 때문이에요. 날개는 앞쪽이 살짝 들린 각도로 공기를 가르는데, 날개를 스쳐 지난 공기가 아래 방향으로 꺾여 내려가요. 공기를 아래로 밀어낸 만큼 작용반작용으로 공기도 날개를 위로 밀어주는데, 이게 양력이에요.
날개 단면 모양도 한몫해요. 윗면이 볼록하고 아랫면이 평평한 유선형이라, 윗면을 타는 공기는 흐름이 눌리며 빨라지고 아랫면 공기는 상대적으로 느려요. 공기는 빠르게 흐르는 곳일수록 압력이 낮아지니, 윗면이 저압 아랫면이 고압이 되면서 날개를 위로 밀어올리는 힘이 더해져요.
수십 톤을 들어올릴 수 있는 건 규모 덕분이에요. 양력은 속도의 제곱과 날개 면적에 비례하는데, 여객기 날개 면적이 수백 제곱미터고 이륙 속도가 시속 250km를 넘어요. 그 속도로 그 면적이 공기를 아래로 밀면 초당 수백 톤의 공기가 움직여요. 이륙 직전에 날개 뒤쪽 플랩을 펼치는 것도 날개 면적과 휘어짐을 키워 낮은 속도에서도 충분한 양력을 내려는 거예요.
그래서 비행기가 뜨는 조건은 무게가 아니라 속도예요. 아무리 무거워도 충분한 속도만 내면 뜨고, 아무리 가벼워도 속도가 없으면 못 떠요. 활주로가 길어야 하는 이유가 여기 있어요 :)