비행기 기체에 얼음이 얼면 왜 날지 못하고, 추락을 할수도 있을까?
비행기 기체, 외부에 눈을 맞거나 비를 맞아서 얼음이 얼면 운행을 하지 못하는 것으로 알고 있습니다.
그대로 이륙하면 추락하기 때문으로 알고 있는데요.
그래서 얼음이 있으면 특수한 액체로 녹인다고 하는데, 뭘로 녹이는 건가요?
팬에 걸리더라도 얼음이 부셔져서 금방 녹을탠데,
왜 얼음이 있으면 추락을 하는 걸까요?
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.비행기가 얼음에 덮이면 날 수 없는 상황이 발생할 수 있습니다. 얼음은 비행기의 날개, 엔진 및 기타 부품들에 부착되어 비행기의 공기역학적 특성을 변경시킵니다. 이는 비행기가 날기 위해 필요한 추력, 제어 및 안정성을 제거할 수 있습니다.
얼음 형성은 높은 고도나 낮은 온도에서 발생할 수 있으며, 비행기가 공중에서 높은 고도에서 비행할 때 특히 문제가 될 수 있습니다. 이 경우 비행기 주변의 공기는 매우 차가워서 물방울이 얼어 얼음으로 바뀔 수 있습니다. 비행기가 이러한 공간을 비행하면서 비행기에 얼음이 묻을 수 있습니다.
얼음이 날개의 상부 표면에 덮이면 공기는 날개 주변으로 흐르는 것이 어려워집니다. 이로 인해 날개의 상부 표면은 추력을 발생시키는 데 필요한 공기 압력을 잃게 되어, 비행기는 고도를 유지하지 못하게 될 수 있습니다. 또한, 얼음이 날개의 하부 표면에 덮이면 날개의 각도를 제어하는데 필요한 공기 유동을 방해할 수 있습니다. 이는 비행기의 안정성을 감소시키고 추락할 위험이 있습니다.
따라서, 얼음 형성이나 얼음이 덮인 상태에서는 비행기의 안전을 위해 적절한 조치가 필요합니다. 비행기는 얼음이 형성되는 상황에서 가능한한 고도를 낮추고, 필요한 경우 얼음 제거 장치를 사용하여 얼음을 제거해야 합니다.
비행기의 날개와 기체 표면에 얼음이 형성되는 것은 대기 중에 포함된 물분자가 날개와 기체 표면과 충돌하여 냉각되고 응축되기 때문입니다. 이러한 얼음이 형성되면 날개와 기체 표면의 모양이 바뀌어 공기 저항이 증가하고, 에어로다이나믹 특성이 변화하여 비행기의 조종에 영향을 미칩니다. 또한, 얼음이 질량을 더해 비행기의 중심균형을 깨뜨릴 수 있습니다.
따라서, 비행기의 얼음 문제는 매우 중요하며, 비행기의 기체나 날개 표면에 얼음이 형성되지 않도록 방지하는 시스템을 사용합니다. 이러한 시스템에는 날개와 기체 표면에 열을 공급하여 얼음이 녹을 수 있도록 하는 열 발생 장치나, 물을 뿌려 얼음을 제거하는 제동장치 등이 있습니다.
만약 얼음이 형성되어 추락하는 상황이 발생한다면, 이는 얼음이 비행기의 에어로다이나믹 특성을 변화시켜서 비행기의 조종에 영향을 주어 추락의 원인이 될 수 있습니다. 따라서, 비행 중에는 얼음 형성 여부를 모니터링하고, 얼음이 형성되면 적절한 조치를 취하여 안전한 비행이 가능하도록 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비행기가 높은 고도에서 비행할 때는 대기 온도가 낮아져서 주변 공기가 얼 수 있습니다. 이런 상황에서는 비행기의 날개, 엔진, 프로펠러 등에 얼음이 형성될 수 있습니다. 이것은 얼음 성장 현상으로 인해 균열이나 변형이 발생할 가능성이 있습니다. 이렇게 형성된 얼음이 날개나 기체의 부품들을 덮으면 기체의 공기역학적 특성이 변화되어 제어가 어려워집니다. 또한, 엔진의 입구를 막거나, 프로펠러를 감속시키는 등의 영향으로 엔진 출력이 줄어들어 비행기가 추락할 수 있습니다.
얼음이 녹도록 하는 액체로는 디-아이오닉 물질이 사용됩니다. 디-아이오닉 물질은 저온에서도 액체 상태를 유지하며, 높은 부피 용량을 가지고 있어 작은 양으로도 많은 얼음을 녹일 수 있습니다.
또한, 얼음이 부서지면서 녹지 않는 경우도 있습니다. 이 경우에는 얼음의 표면이 거칠어져서 녹이는 것이 어렵기 때문입니다. 이런 경우에는 스프레이로 특수한 액체를 뿌려서 얼음 표면을 부드럽게 만든 후, 액체와 함께 얼음을 제거합니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
비행기는 자동차와 달리 조종석은 물론 날개에 생긴 얼음을 주의해야 합니다.
비행기 날개에 눈이 쌓여 있으면 날개 주위에 흐르는 기류가 매끄럽지 않아 적절한 압력이 발생하지 않게 됩니다.
→ 적절한 압력이 발생하지 않으면 비행기가 떠있으려고 하는 힘이 부족해져 추락할 가능성이 생깁니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
비행기의 기체 외부에 눈이나 비 등으로 물이 묻거나 응축되어 얼면, 공기의 흐름이 방해되어 항공기의 성능과 안전에 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 "얼음 형성(Ice Formation)"이라고 합니다.
이러한 얼음 형성을 방지하고 항공기를 안전하게 운행하기 위해서는, 항공기에 "탈 얼음 장치 (Anti-icing System)"를 장착해야 합니다. 이 장치는 항공기의 외부를 덮고 있는 날개, 엔진, 기체 등에 열을 발생시켜 얼음을 녹일 수 있는 특수한 액체를 분사하게 됩니다. 이 액체는 주로 "탈얼액 (De-icing fluid)"라는 이름으로 불리며, 주로 글리콜(Glycol)이나 물과 알코올 등으로 구성되어 있습니다.
팬으로 얼음을 부숴도 부스러기가 기체 주변을 날리며 다시 얼어 붙을 수 있습니다. 또한, 얼음이 급격히 녹을 때 기체 주변의 공기 흐름에 영향을 미쳐 항공기의 제어를 어렵게 만들어 추락 위험이 존재합니다. 따라서, 탈 얼음 장치를 통해 항공기의 외부를 안전하게 유지해야 합니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
비행기가 고도에 도달하면 주위 온도는 상당히 추워지기 때문에 비행기의 기체 표면에 눈이나 비가 닿으면 얼어서 얼음이 생성됩니다. 이 얼음이 추락의 위험 요인이 되는 이유는 두 가지가 있습니다.
첫째, 얼음은 비행기의 기체 표면에 매우 부드럽고 매끄럽게 맺히는데, 이는 비행기의 공기학적 특성을 방해합니다. 비행기는 공기의 흐름에 따라 움직이는데, 얼음이 생성되면 비행기의 모양을 바꾸어 버리고 공기의 흐름을 방해하여 비행기가 오작동하거나 추락의 위험이 높아집니다.
둘째, 얼음은 비행기의 중심선에서 멀어질수록 추위가 더 심해집니다. 그러므로 비행기의 날개, 엔진, 프로펠러, 센서 등에 얼음이 형성되면 그 부분이 작동을 멈추거나 불균형이 생겨서 추락의 위험이 높아집니다.
따라서 비행기는 얼음으로 인해 발생하는 위험을 최소화하기 위해 녹이는 방법을 사용합니다. 이 방법은 특수한 액체인 디-아이싸프로폴로 더치(Anti-icing fluid)나 디-아이슈로폴로 더친(Deicing fluid)를 사용하여 비행기의 표면에 뿌려서 얼음을 녹이는 것입니다. 이 액체는 물과 알코올, 글리콜, 유황산 등의 성분으로 이루어져 있으며, 기체 표면에 뿌려지면 얼음과 물을 분리시켜 녹이게 됩니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
비행기는 공기에 의해 떠오릅니다..-_-;;;;;;
특히 날개 주위를 흐르는 공기는 굉장히 매끄럽게 흘러야 하죠
항공기 날개 상부나 날개 앞전(날개 맨 앞부분)에 얼음이 얼면
공력학적으로 이들이 공기의 흐름에 방해가 됩니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 비행기 외부가 얼어서 얼음이 축적되면 비행기의 항공력이 저하되고 비행 중에 안정성 문제가 발생할 가능성이 있습니다. 얼음 축적이 심한 경우에는 비행기의 기본적인 조종능력이 저하되어 비행기의 안전을 위해서는 얼음을 제거해야합니다. 따라서 비행기는 항상 얼음 축적을 감시하고, 얼음이 축적되면 특수한 장비를 사용하여 얼음을 제거하거나, 안전한 지점에서 지면으로 착륙하여 얼음을 제거합니다.
얼음을 제거 하는 방식은
디-이싸이드 (De-Icing) : 항공기 표면에 얼음이 쌓이면, 물과 디-이싸이드 액체를 혼합하여 스프레이하는 방식입니다. 이 액체는 비행기 표면의 온도를 높이고 얼음을 녹이는 역할을 합니다.
앤티-이싸이드 (Anti-Icing) : 항공기가 비행 중 얼음이 얼어 붙는 것을 방지하기 위한 방법입니다. 항공기 표면에 앤티-이싸이드 액체를 뿌리면, 얼음이 얼어붙지 않도록 방지합니다.
열선 (Heated Surface) : 비행기의 날개와 꼬리 등에는 열선이 내장되어 있습니다. 열선을 통해 전기를 흐르게 하여 비행기 표면을 따뜻하게 유지함으로써, 얼음이 형성되는 것을 방지합니다.
스프레이 시스템 (Spray System) : 항공기의 엔진 내부에는 물을 분사하는 스프레이 시스템이 장착되어 있습니다. 비행 중에는 엔진 내부의 물이 분사되어 엔진 부품이 얼지 않도록 합니다.
