비행기 창문이 둥근 이유

코로나로 인해서 세계 각국 항공사들이 힘겨운 시간을 지나서고 있는 느낌입니다. 출입국 관련하여 간소화 및 백신접종자 자가격리 면제 혜택등 코로나 규제 정책들이 완화도고 있는 모습입니다.  비행기를 타게 되는 날이 온다면 비행기 창문을 보면 창문 모양이 둥근 모양입니다.  창문이 네모 반듯한 비행기가 없다는 것을 새삼스럽게 깨닫게 될 것입니다. 비행기는 왜 통창이나 네모난 창문이 없는지에 대해서 알아보는 시간을 가져 보겠습니다. 

 

과거에는 비행기 창문은 네모였다고 합니다. 그러다 1950년대 여객 제트기인 '드 하빌랜드 코멧(de Havilland Comets)'가 개발되게 됩니다. 당시에 최첨단 비행기였습니다. 소형 비행기였지만  빠른 비행기였습니다. 당시 많은 항공사들이 이 항공기를 구입해서 운행했습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1953년부터 이 비행기가 사고를 일으키게 됩니다. 공중에서 분해되어 추락하는 비극이 생겼습니다. 문제는 사고가 한 번으로 끝나지 않았습니다. 그 뒤로도 같은 기종에서 공중분해되는 끔찍한 사고가 반복되었습니다.

사고의 원인은 바로 네모난 창문이었습니다. 각이 진 부분에서 금속 피로 파괴가 일어난 것입니다.

피로 파괴(fatigue failure)란?

 금속 등의 재료가 항복강도보다 작은 응력을 반복적으로 받아 재료가 피로로 인해 파괴되는 것을 말합니다. 파괴가 될 정도가 아닌 약한 힘이 지속적으로 반복되면 이로 인해 파괴되는 현상입니다. 예전 공장에서 기계가 덜덜거리는 진동이 몇 년간 지속되면 지붕 철 구조물이 파괴되는 사고들이 있었는데 이 역시 진동이라는 피로 파괴에 의한 사고이다.

당시 드 하빌랜드 코멧 제트기에 쓰인 네모난 창문은 빠른 속도와 높은 고도로 인한 기압 차로 인해 지속적인 피로 하중이 가해졌을 것입니다. 그러다 가장 약한 직각 부위가 빠르게 피로 파괴되면서 비행기 전체가 분해되는 사고로 이어졌던 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 비극적인 사고 후에 비로소 비행기 창문이 타원형으로 바뀌게 된 것입니다. 둥근 모서리는 이전 사각 모서리에 비해 응력(힘)이 집중되지 않습니다. 이 때부터 모든 비행기에는 사각형 창문 대신 둥근 타원형의 창문을 쓰기 시작했습니다.  창문 재질도 강한 압력에도 잘 견디는 아크릴 재질을 사용하였습니다.

 

비행기를 타면 그냥 바라보던 둥근 창문까지도 비행기 안전운행을 위한 디자인이라는 것을 알아보는 시간이었습니다.

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