[항공우주공학자 소개] MIT교수 - Mark Drela

 

[항공우주공학자 소개] MIT교수 Mark Drela

 

Mark Drela : 1959년 7월 1일 ~ 현재 (만 62세)

직업 : MIT 항공우주공학과 교수 & 라이트형제 풍동 감독관(Director)

소속 연구실 : ACDL(Aerospace Computational Design Laboratory)

 

2018
Reed Aeronautics Award, American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
2017
Theoretical Fluids Best-Paper Award, AIAA
2011
William Littlewood Memorial Award, SAE/AIAA
2010
Popular Mechanics Breakthrough Award
2009
Member, National Academy of Engineering (NAE)
2009
Applied Aerodynamics Best-Paper Award, AIAA
2007
Fellow, AIAA
2000
Structures, Structural Dynamics, and Materials Best Paper Award, American Society of Mechanical Engineers/AIAA
1992
DuPont Human Powered Watercraft Speed Record (18.5 kt) and Prize, International Human Powered Vehicle Association
1991
Lawrence Sperry Award, AIAA
1984
Third Kremer Prize for Human-Powered Aircraft, Royal Aeronautical Society

 

저는 Mark drela 교수님을 참 좋아합니다. 그 이유 중 첫 번째는 인간동력항공기(Human-Powered Aircraft)때문입니다.

 

저도 대학교 1학년때 한국항공우주연구원 (KARI)에서 주최하는 인간동력항공기 대회에 참가한 경험이 있습니다. 

하지만 1차통과 이후 제작까지 가지도 못하고 무산됐었습니다. 하지만 이미 1984년에 mark drela 교수님은 직접 만든 XFOIL이라는 airfoil 해석 프로그램을 이용해서 DAE 시리즈 airfoil을 설계했고 Daedalus라는 인간동력항공기를 만들어 냈습니다. 그 당시 Kremer Prize라는 대회에서 거리 115.11 km를 3시간 54분만에 주파하는 기록을 세우기도 했습니다.

 

fig. Daedalus 인간동력항공기 

XFOIL이라는 프로그램의 영향력에 대해서 조금 떠들어야겠습니다. 

이미 1980년도부터 항공우주공학도들은 거의 XFOIL을 써왔다고 해도 과언이 아닙니다. 

엄청나게 많은 논문에서 이 프로그램이 인용되었고 많은 사람들에게 널리 사용되었습니다. 

 

fig XFOIL GUI

하지만 이 프로그램은 GUI가 도스창에서 명령어를 입력해야 하고 airfoil을 관리하기가 다소 불편합니다. 

그래서 요즘은 많은 사람들이 XFLR5를 사용하고 있습니다. 

 

fig. XFLR5 GUI

그런데 ... 사실 XFLR5에서 에어포일을 해석하는 이 툴바의 이름이 XFOIL direct analysis입니다.

즉, mark drela교수님의 코드는 아직도 XFLR5 프로그램으로 옮겨가서 살아있다는 것입니다. (충격적이었습니다)

(참고 : 이 프로그램 홈페이지에 문서 등에 XFOIL의 코드를 그대로 사용했다고 명시하고 있습니다.)

 

두 번째로 Mark drela 교수님을 좋아하는 이유는 AVL프로그램과 AG 시리즈 에어포일 때문입니다. 

 

fig. AVL 프로그램과 allegro 2m 글라이더

Mark drela교수님이 만든 AVL이라는 프로그램에 run파일을 보면 몇몇 예제 비행기들이 있습니다.

그중에서 allegro라는 비행기가 세상에 어떤 영향을 끼쳤는지 말씀드리도록 하겠습니다.

 

fig. AVL의 allegro.avl 과 AG35~38 airfoil

위 이미지를 보면 allegro라는 약 2m급 글라이더에 ag35 ~ 38의 airfoil이 사용된 걸 확인하실 수 있습니다.

위 allegro 링크로 들어가시면 allegro를 어떻게 만드는 지도 자세히 나와있습니다. (allegro-E , 전동 버전도 있습니다.)

관련 문서들을 제가 전부 확인해 봤는데...

mark drela교수님은 이 airfoil을 단순히 저속에서 양항비등 공력 효율이 좋게 설계하신건 기본이고

RC비행기 등을 좋아하는 일반인들이 비행기를 손쉽게 만들 수 있도록 디자인하셨습니다.

 

 

fig. mark drela의 ag35~38 airfoil

위 에어포일을 보시면 밑면이 평평한 것을 확인하실 수 있습니다.

이 에어포일은 다른 에어포일과 다르게 직접 발사나무를 깎아서 만들기 용의하게 되어있고 

조립했을 때 날개가 뒤틀렸는지 확인하기 쉽도록 설계가 되어있습니다.

해석해보니 저속에서 효율도 매우 좋습니다.

즉, 그저 효율에 눈이 멀어 형상을 이상하게 만드는 이상주의자가 아니라는 것입니다.

 

그렇다면 이 에어포일은 얼마난 많은 글라이더에 사용되고 있을까요?

 

 

fig. ag 시리즈 에어포일 사용사례 (F5J 글라이더)

fig. ag 시리즈 에어포일 사용사례

판매 사이트 : hyperflight

 

hyperflight라는 글라이더 판매회사에서 F5J, F3에 해당하는 글라이더의 경우 거의 80% 정도 AG시리즈 에어포일을 사용하는 것을 알 수 있었습니다. 제가 예측하건대 이 회사뿐 아니라 엄청 많은 수의 글라이더가 mark drela교수님의 allegro를 참고했을 것입니다. 단 한 명의 천재가 일반 사람들에게 끼치는 영향은 감히 상상 불가라고 생각합니다. 

 

비록 작은 나라 대한민국의 부족한 사람이지만, 대한민국을 대표해 mark drela교수님께 감사의 말씀을 올립니다.

감사합니다. 

 

 

P.S Mark drela 교수님 TED 강연