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“이륙을 시작합니다.”

승무원의 안내방송이 끝나자 밖에서 ‘위~윙~!’ 하는 소리가 크게 들렸어요. 비행기는 긴 활주로를 얼마간 달리더니, 구름을 뚫고 하늘로 솟아올랐지요. 그 다음 시속 300km 정도로 빠르게 하늘을 날았답니다.

이처럼 사람을 태우고 다니는 여객기나 음속보다 빠른 전투기는 ‘제트엔진’을 통해 추진력을 얻어요. 비행기가 이륙을 하거나 하늘을 날 때 들리는 ‘위~윙~!’ 소리도 제트엔진 때문이지요.

제트엔진이 무거운 비행기를 빠르게 움직일 수 있는 비결은 무엇일까요? 바로 ‘공기의 부피’예요. 제트엔진으로 공기가 들어오면 압축시켰다가 폭발을 일으켜 순간적으로 부피를 늘리지요. 이때 공기가 주변으로 퍼져 나가면서 제트엔진 밖에 있는 공기를 밀어내는 거예요. 그 결과 비행기는 빠르게 앞으로 나아간답니다.

제트엔진은 온도와 압력을 이용해 공기의 부피를 변화시켜요. 주변 압력이 커지거나 온도가 낮아질수록 부피는 작아지거든요. 반대로 압력이 작아지거나 온도가 높아지면 부피는 커져요.

제트엔진은 주변 압력을 높여 공기의 부피를 줄인 다음, 폭발로 온도를 높여 이전보다 부피를 키워요. 비행기가 나는 동안 제트엔진에서는 이 과정이 끊임없이 일어난답니다.

제트엔진의 핵심부품을 알아보자!

스미스소니언 제트엔진 모형에는 엔진 팬, 터빈, 블레이드 등 50가지가 넘는 부품이 들어 있어요. 부품들은 각각 흡입부, 압축부, 연소부, 배기부를 구성하지요. 각 부분을 구성하는 핵심 부품을 알고 조립하면 쉽게 제트엔진을 완성할 수 있답니다.

우선 흡입부는 엔진 팬으로 이루어져 있어요. 선풍기 날개처럼 생긴 엔진 팬이 빠르게 돌면서 바깥 공기를 빨아들이지요. 흡입부를 통해 들어온 공기는 점점 좁은 공간을 통과하면서 압축돼요. 압축부를 구성하는 톱니 모양의 블레이드가 이 과정을 도와 주지요. 블레이드는 공기를 한쪽 방향으로만 흐르게 해요. 그 결과 공기는 넓은 공간으로 나오지 못하고 계속 좁은 공간을 향해서 가지요. 이때 뒤따라서 들어오는 공기가 앞서 들어온 공기를 계속 밀어내면서 점점 더 압축시킨답니다.

이렇게 압축된 공기는 연소부로 이동해요. 실제 제트엔진의 연소부에는 연료와 섞여 폭발이 일어나지만, 모형에서는 안전을 위해 폭발이 일어나지 않아요. 그 대신 나머지 부품들은 실제와 최대한 비슷하게 재현했지요. 연소부의 핵심 부품은 터빈이에요. 폭발이 일어나면 온도가 올라가며 공기가 순간적으로 팽창하는데, 이때 터빈이 팽창한 공기를 주변으로 퍼뜨리지요. 이 공기는 마지막으로 배기부에서 유선형의 테일콘을 지나 밖으로 나간답니다.