풍동

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영어로는 wind tunnel.

비행기가 특정 비행속도/고도로 비행하는 상황을 지상에서 예측하기 위해 사용하는 장치다. 보통 축소모형[1]을 풍동에 넣어두고, 바람을 일으켜서 예측한다. 비행기(혹은 그 축소모형)가 실제로 공기를 가르며 비행하거나, 반대로 비행기는 가만히 있고 비행기의 원래 비행속도 만큼 맞바람이 불어오거나 비행기에 작용하는 양력, 항력 등은 동일하다. 실제 비행기를 만들어 날리는 것은 돈도 많이 들고 위험하기도 하고 어떤 문제점이 생기면 이것을 고치기도 어렵기 때문에 지상에서 풍동에다가 축소모형을 집어 넣고 다양한 상황을 가정하고 실험하는 편이 낫다.

풍동실험을 할때 중요하게 생각해야 하는것은 상사성이다. 마하수, 레이놀즈수 등이 같고 물체의 형상이 같으면 상사성의 원리에 의해서 물체의 크기가 작던 크던 같은 공력계수가 나오게 된다. 즉 물체의 크기가 줄면 레이놀즈수가 줄어들게 되는데 이때 유체의 밀도를 높여서 결과적으로 같은 레이놀즈수가 되게 하면 같은 결과가 나온다는 뜻이다(마하수 0.3 이하는 비압축성으로 간주하여 마하수는 보통 고려하지 않는 경우가 많다.). 풍동실험은 이러한 원리를 토대로 만들어진 실험방법이다.

항공우주공학 분야 이외에도 건축이나 토목분야에서도 대형 건물이나 도시(여러 건물들에 의한 영향) 교량이 바람의 영향을 어떻게 받는지 실험하기 위해 풍동을 사용한다. 최근 컴퓨터의 발전에 따라 전산유체역학과 함께 상호보완의 개념으로 풍동실험이 실행된다.

공기가 아니라 물을 움직이는 수동(water tunnel)도 있다.
  1. 드물게 경비행기 정도면 실물 사이즈 모형을 넣을 수 있는 대형 풍동도 있기는 하다