[사이언스 21](90)배에도 날개가 있다

배(船)에 날개가 있다면? 엉뚱한 소리로 들릴 수 있으나, 실제로 배에도 하늘을 날 때 사용하는 것과 똑같은 원리의 날개가 달려 있다.

비행기가 하늘을 날 때는 날개의 윗면과 아랫면 사이의 압력차이 즉 ‘양력’을 이용한다. 날개의 아랫면에는 높은 압력이, 윗면에는 낮은 압력이 생기면 높은 압력에서 낮은 압력으로 밀어주는 힘인 양력이 생기기 때문에 날개가 위로 떠오를 수 있는 것이다.

그렇다면, 배에서는 어떻게 양력이 이용될까? 먼저, 배를 조종할 때 쓰는 ‘타’에 이용된다. 배의 뒤에 조그맣게 달린 꼬리 지느러미와도 같은 타는 물이 들어오는 방향과 일정한 각도를 만들면서 움직인다. 이때 타의 앞뒷면 사이의 압력차로 인해 양력이 생기면 큰 힘을 들이지 않아도 배의 방향을 손쉽게 조정할 수 있다.

배의 흔들림을 막아주는 ‘핀안정기’도 일종의 날개다. 물고기의 가슴지느러미처럼 배의 양쪽으로 달려있는 작은 장치를 핀안정기라 하는데, 배가 오른쪽으로 기울면 오른쪽 날개는 위를 향하고 왼쪽날개는 아래를 향하도록 작동한다. 그렇게 하면 오른쪽 날개는 위로 밀어주는 양력을, 왼쪽 날개는 아래로 밀어주는 양력을 발생시키기 때문에 배는 다시 반대방향으로 움직이게 된다.

배를 제어하기 위해서가 아니라 정말로 공중으로 띄우기 위해 날개를 사용하는 경우도 있다. 수중익선(水中翼船)이 바로 그것인데, 배 바닥에 두 개의 거대한 날개를 달고 고속 운행 시에는 날개만 물 속에 담근 채 몸체는 뜨도록 조정한다. 배를 공중으로 띠울 때도 물론 양쪽 날개의 양력을 이용한다.