[레저] 패러글라이딩의 원리

공기주머니 '캐노피' 비행기의 날개 해당

낙하산(parachute)과 행글라이딩(hang gliding)의 합성어인 패러글라이딩(paragliding)은 1984년 프랑스의 한 등반가에 의해 개발됐다. 기체가 가볍고 접었을 때 부피가 작아 휴대가 간편하다는 장점으로 행글라이딩을 밀어내고 항공레포츠의 절대강자가 됐다.

그렇다면 어떤 원리로 하늘을 날 수 있을까. 그 원리는 유체역학에서 찾아볼 수 있다. 특수한 천을 여러 개의 조각으로 만든 캐노피는 비행기 날개의 구조와 매우 흡사하다. 캐노피의 앞면은 공기가 유입이 되도록 열려 있고, 뒷면은 닫혀 있다. 캐노피를 정면에서 보는 단면적은 비행기의 날개 단면적과 동일하다. 비행기의 날개, 즉 캐노피는 바람을 맞으면서 진행하는 방향의 수직으로 양력을 만들어 위로 상승한다.

패러글라이딩을 하는 사람은 이 공격각(캐노피가 이루는 선과 바람이 부는 방향의 각)을 조절해 양력을 증가시키거나 감소시킨다. 공격각은 캐노피의 위와 아래로 지나가는 바람의 속도를 조절한다. 공격각을 적절하게 증가시킬 때 캐노피의 아래로 지나가는 바람은 캐노피의 위로 지나가는 바람의 속도보다 느리게 된다. 이때 유체역학의 핵심 법칙 중 하나인 '베르누이 법칙'이 적용된다. 상대적으로 바람의 속도가 빠르면 압력이 낮아지고, 속도가 느리면 압력이 높아지는 것을 설명한 것이 이 법칙이다. 압력은 고기압에서 저기압으로 힘이 생기고, 이러한 힘이 양력을 만든다.

공격각이 패러글라이딩의 상승과 하강을 조절한다면, 좌우 회전은 캐노피를 좌나 우로 기울이면서 한다. 캐노피가 좌우측으로 기울어진 각을 '뱅크각'이라고 하는데 이 뱅크각이 클수록 회전반경은 작아지고, 속도는 이에 비례해 커진다. 따라서 패러글라이딩은 원의 크기를 조절하면서 비행을 하고, 공격각과 뱅크각을 적절하게 조절하면서 가속이나 브레이킹을 한다.

전창훈기자