새 깃털에서 영감을 받은 혁신적 비행 기술, 항공 안전과 효율성을 높이다
Seoul프린스턴 대학교 연구진은 새의 깃털 작동 방식을 모방하여 원격 조종 항공기 비행을 개선하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이들은 특정 새의 깃털이 특정한 움직임을 돕는 방식에서 영감을 받아, 항공기 날개에 움직일 수 있는 플랩을 추가했습니다. 이 디자인은 항공기의 비행 성능을 향상시킵니다. 에이미 위사 박사가 이끄는 연구팀은 이 새로운 플랩이 비행 중 잠재적으로 위험한 실속을 방지하는 데 도움을 준다는 사실을 발견했습니다.
연구 결과, 이 플랩이 중요한 이점을 제공하는 것으로 나타났습니다.
항공기 성능 혁신
- 양력 45% 상승
- 항력 30% 감소
- 항공기 안정성 향상
이러한 개선은 추가 전력이 필요하지 않고 복잡한 기계도 없이 작동하기 때문에 인상적입니다. 주로 공기 흐름을 이용하여 작동하며, 이를 통해 비행의 안전성과 효율성을 비용 효율적으로 향상시킬 수 있습니다.
자연을 본받아 인간의 문제를 해결하는 것을 목표로 하는 생체 모방 공학이 점점 더 다양한 분야로 확대되고 있습니다. 최근 연구는 날기에 국한되지 않고, 자동차와 잠수함 설계에도 이 접근법을 적용할 수 있을 가능성을 열어줍니다. 특히, 플랩이 공기 흐름을 변화시키는 원리를 이해하면 에너지 소비를 줄이고 배출가스를 감소시키는 더 친환경적인 차량을 개발하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
이 연구는 다양한 분야를 결합한 연구의 잠재력을 보여줍니다. 엔지니어와 생물학자들이 함께 작업하면 새의 덮깃털이 어떻게 기능하는지 더 잘 이해할 수 있습니다. 이러한 깃털이 새가 다양한 비행 조건에 적응하는 데 어떤 도움을 주는지를 연구하면 과학자들은 생물체와 기계 모두에 유용한 이론을 개발할 수 있습니다.
환경 변화에 적응하는 개념은 항공 분야에서 인공지능의 새로운 가능성을 열어줍니다. 미래의 비행기는 다양한 비행 조건에 신속하게 대응하여 실시간으로 날개 모양을 조정하는 시스템을 가질 수 있습니다. 이러한 발전은 항공기를 더욱 스마트하고 효율적으로 만들어줌으로써 실속될 가능성을 감소시키고 상업용 비행기와 드론의 안전성을 높일 수 있습니다. 자연을 연구하여 인류의 기술을 향상시킬 수 있음을 보여주는 결과입니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409268121및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Girguis Sedky, Nathaniel Simon, Ahmed K. Othman, Hannah Wiswell, Aimy Wissa. Distributed feather-inspired flow control mitigates stall and expands flight envelope. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (45) DOI: 10.1073/pnas.2409268121어제 · 오후 6:44
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