1 사전적 의미
spin. 1. (빙빙) 돌다, 회전하다; 돌리다, 회전시키다 2. (휙) 돌다; 돌리다, 돌아서게 하다
2 자동차에서의 스핀
spin
차량의 타이어가 접지력을 잃고, 이로 인해서 자동차가 회전하며 운전 불가능 상태가 되는 것. 타이어의 접지력을 잃는다는 것은 운전자가 제어권을 상실한다는 의미이므로, 아주 위험하고 큰 사고가 발생할 가능성이 아주 높다.
보통 "번아웃(혹은 휠스핀)"이라 불리는 '정지상태에서 타이어 회전'도 "스핀"으로 분류 되지만, 흔히 "스핀"이라 하면 이것보단 코너링중에 접지력을 초과하는 횡력에 의해 미끄러지는 것을 지칭.
드리프트(2번항목)는 일부러 바퀴를 미끄러뜨리는 기술.
3 비행기에서의 스핀
스톨의 일종으로, 수직 축을 중심으로 비행기가 회전하면서 아래를 향해 추락하는 현상이다.
스핀이란 어떠한 이유에서건 항공기의 좌우 날개중 한쪽 날개만 실속이 걸리거나, 양쪽 다 실속이 걸리더라도 한쪽이 양력이 조금이나마 더 많이 생기는 상태에서 일어난다. 실제로는 단순히 회전하는것이 아니라 요우(Yaw), 즉 항공기 기수방향이 한쪽으로 틀어지면서 동시에 롤(Roll)까지 먹기 때문에 쉽게 빠져나오기 어렵다.
보통 받음각을 실속 직전까지 올린 상태에서 롤이나 요우를 시도하면 좌우 날개중 한쪽만 실속에 빠지거나 혹은 양쪽 다 실속에 빠지되 양쪽 받음각이 불균형하여 한쪽만 받음각이 더 커지는 현상이 발생한다. 이렇게 되면 실속이 더 심하게 걸린쪽은 항력또한 커지는데 덕분에 요우 방향 움직임 역시 심해진다. 결과적으로 항공기는 롤링과 요잉이 동시에 일어나면서도 양력은 유지 못하니까 빙글빙글 돌면서 추락하게 된다.
이 스핀상황에 빠지면 심한경우 회복을 위한 조작을 해도 고도를 거의 3, 4km나 깎아 먹는 경우도 있다. 즉 높은 고도에서 실속에 빠지면 그나마 다행이지만 낮은 고도에서 빠지면..심지어 일부 항공기는 한 번 스핀에 빠지면 사실상 회복이 불가능하다. Mugs를 비롯한 몇몇 에이스들은 이 스핀 현상을 이용해 적기를 오버슛 시키지만 이건 에이스라서 가능한 것이다.
항공기가 스핀에 잘 안걸리도록 만들려면 일단 실속진입 받음각이 높아야 한다. 또한 고 받음각에서 수직꼬리날개가 동체나 수평꼬리날개의 후류에 잠겨서 제 역할을 못하는 상황을 막기 위하여 적절한 설계가 필요하다. 특히 베트남전을 전후하여 개발된 전투기들은 대부분 수직꼬리날개가 수평꼬리날개보다 앞쪽에 있는데, 이는 스핀 상황에서 수평꼬리날개의 후류가 수직꼬리날개를 감싸서 수직꼬리날개 및 여기에 붙어 있는 러더(방향타)가 제 역할을 못하는 못하는 상황을 막기 위해서다.
스핀 회복용 낙하산 (Spin Recovery Chute)이란 것도 있다. 이는 항공기가 스핀에 빠졌을때 꼬리방향으로 일부러 낙하산을 펼쳐서 항공기를 강하게 뒤로 잡아당기는 힘을 만드는 것이다. 이로 인하여 항공기는 요잉 현상이 덜해져서 스핀에서 회복이 쉬워진다. 보통 실용화된 항공기는 달고 다니지 않지만, 프로토타입이나 실험용 항공기들은 아직 그 비행특성에 대해 잘 아는 것이 아니므로 비행시험중에 꼬리 부근에 이를 달고 다니기도 한다. 한편 일부 항공기는 어차피 착륙시 속도 감소용으로 감속낙하산을 들고 다니므로 비행중 스핀에 걸리면 이를 스핀 회복용 낙하산 대용으로 쓰기도 한다.
스핀 회복용 낙하산을 쓰지 않을 때 스핀에서 빠져나오는 방법은 항공기마다 조금씩 다르다. 가장 일반적인 것은 PARE라는 것으로...
Power(출력) : 최소(Idle)
Aileron(에일러론) : 중립(Neutral)
Rudder(방향타) : 스핀 방향에 대해 최대한 반대쪽으로 찰 것
Elevator(승강타) : 중립(Neutral)
스핀이 멈춘 후에는
Rudder(방향타) : 중립
Elevator(승강타) : 천천히 잡아당겨 고도 확보
그러나 이는 모든 항공기에 반드시 적용되는 것은 아니며, 일부 항공기는 승강타를 아래로 숙이라고 지시하기도 하고, 에일러론을 중립이 아니라 회전방향과 동일하게 넣으라고 하기도 한다. HUD가 장착된 전투기들은 항공기가 스핀 상태에 빠졌다고 감지하면 조종사가 당황하지 않도록 자동으로 HUD 화면에 어느 방향으로 러더를 차라거나, 에일러론을 조작하라고 경고 문구가 뜨기도 한다.
이게 생각보다 쉽지 않은것이, 물론 일반인과 일반적인 비행인은 이 스핀을 경험해 볼일이 없기에(없어야하고) 이론으로만 배우지만, 실제로 비행교관과정에서 스핀을 경험해보면 백이면 백 스핀을 깨는데 실패한다. 스핀에 진입한다고 경고를 해주고 진입하고 조치도 누구보다 빠삭하게 알고잇는 비행교관 준비생들이지만 실제로 그 상황에 놓이게 되면 누구다 당황하게된다. 또한 일부 비행기에서는 승강타를 앞으로 밀면서 스핀을 깨야하는데 어마어마한 속도로 땅으로 박히고 잇는 비행기의 승강타를 앞으로 민다는 것은 훈련되지 않은 교관이나 사람이라면 누구나 당황하게 된다.
스핀중에는 플랫스핀(Flat Spin)이란 현상도 있는데, 스핀을 돌다보니 원심력에 의해 기수가 아랫방향이 아니라 거의 수평에 놓인채 빙글빙글 떨어지는 현상이다. 이것은 주로 앞뒤 길이가 긴 초음속 전투기에서 좀 더 잘 생기는 현상이긴 하지만, R/C 항공기나 곡예비행기들은 일부러 이 현상에 빠지도록 유도할 수도 있다. 보통 이 경우에는 엔진출력을 낮추는 것이 아니라 최대한 높여 강한추력으로 회전을 깨는 것이지만 말처럼 쉬운 방법은 아니며, R/C나 곡예비행기를 제외하면 대다수의 항공기들은 이 플랫스핀에 빠지면 빠져나올 수 없다. 미 공군의 F-15E 전투기 1대가 리비아에서 작전중 기체의 중량 불균형 + 고고도에서 급기동이 겹쳐 스핀에 빠졌다가 플랫스핀으로 이어져서 결국 기체를 회복시키지 못하고 조종사들이 비상탈출한 경우도 있다.
4 물리학에서의 스핀
기본입자가 갖는 성질 중 하나.
호킹의 설명에 따르면, 몇 바퀴 회전시켜서 같은 모습이 되는가를 나타내는 양자수. 질량 등과 같은 근본적인 물리량에 속한다. 수학적으로 익히 아는 회전에 의한 각운동량과 같은 구조를 가지므로 자전에 의한 각운동량이라고 생각할 수 있는데, 외부의 영향이 있더라도 입자의 종류 자체가 바뀌는 상황이 아닌 한 변하지 않고[1], 한 기준축에 대해 첫 측정시 정해진 값들중 하나만을 가지며 다른 축 성분들이 측정에 의해 덩달아 결정되고 측정 전에는 어떨지 전혀 모르는 양자스런 녀석이라 그럴 수 없다.
다른 축 성분들은 기준축(회전에 비유하면 회전축) 성분을 관측하는 행위에 의해 영향을 받으므로 기준축 하나에 대한 값만을 표기한다. 스핀이 0인 입자는 모든 방향에서 보아도 같은 모습이고, 스핀이 2인 입자는 반바퀴만 돌려도 같은 모습으로 보이게 된다. 스핀이 1인 입자는 한바퀴 돌려야 같은 모습으로 보이고, 스핀이 ½인 입자는 두바퀴를 돌려야 같은 모습으로 보인다.
파울리의 배타원리에 따라서 서로 겹쳐지지 않으면서 원자 같은 물질을 구성하는 페르미온들은 스핀이 모두 ½이며, 중력이나 전자기력 같은 기본 상호작용을 매개하는 게이지 보손들은 0, 1과 같은 정수 스핀값을 갖는다.
끈이론에서는 스핀이 2인 입자가 존재하게 되는데, 이것이 중력을 매개하는 중력자일 것으로 추측된다.
영구자석의 원리를 근본적으로 설명할 때 필요한 개념이다. 전류 없이 자성을 띠는 이유를 전자기학 레벨에서는 설명할 수 없기 때문.
