16세기 조선에서 21세기 한국으로 날아온 우리의 비거를 만난다!

조선의 비행기, 다시 하늘을 날다

젊은 항공 과학자가 되살려 낸 세계 최초의 비행기, 비거

이봉섭

출판사 사이언스북스 | 발행일 2016년 5월 27일 | ISBN 978-89-8371-784-9

패키지 반양장 · 변형판 180x250 · 216쪽 | 가격 19,500원

책소개

라이트 형제보다 300년 앞서서
하늘을 가로지른 비행기가 있었다!

임진년에 왜국의 괴수들이 창궐했을 때 영남 지역의 고립된 한 성이 겹겹이 포위를 당해 금방이라도 함락될 위기에 처했습니다. 이때 성주와 매우 친한 사람 중에서, 평소 아주 색다른 기술을 지닌 이가 있었습니다. 그가 비거를 만들어 타고 성안으로 날아 들어가, 벗을 태워 성 밖으로 30리를 비행한 뒤 착륙해 왜적의 칼날을 피했습니다. — 「비거변증설(飛車辨證說)」 중에서

1903년 12월 17일 미국 노스캐롤라이나의 어느 해변에서 비행기 한 대가 날아올랐다. 바로 세계 최초의 비행기, 라이트 형제가 만든 플라이어호였다. 그러나 그보다 300년이나 앞선 1592년에 조선의 하늘을 자유롭게 날았던 비행기가 있으니, 바로 비거(飛車)이다. 이 해에 일본이 조선을 침공하면서 발발한 임진왜란의 격전지로 꼽혔던 1, 2차 진주성 전투에서 조선의 하급 군관인 정평구가 개발해 사람과 물자를 운송하며 맹활약을 펼쳤다고 전해진다. 조선 후기의 실학자 이규경은 『오주연문장전산고』의 「비거변증설」에 이 놀라운 비행 장치에 대한 기록을 남겼다.
한국의 젊은 항공 과학자인 이봉섭은 『조선의 비행기, 다시 하늘을 날다』에서 오랫동안 전설 속에 묻혀 있었던 비거의 실체를 우리의 역사와 기술 속에서 낱낱이 밝혀냈다. 한국과 러시아에서 항공 공학을 연구한 저자는 비거의 존재를 기록한 대표적인 조선 시대의 문헌인 『오주연문장전산고』의 「비거변증설」을 단서로 삼아 한국의 전통 과학 기술과 첨단 항공 공학의 성과를 융합시켜, 역사적으로 실존 가능한 비행 수단으로서 비거의 가능성을 증명해 냈다.
조선 시대의 실학자인 이규경이 남긴 한 편의 고문서에서 출발해 옻칠, 한지와 같은 천연 재료들과 전통 한선의 돛, 조선의 대표적인 화약 무기인 대신기전까지, 조선 시대의 과학 기술과 현대의 항공 과학이 만나 세계 최초의 비행기, 비거를 복원해 내는 경이로운 과정을 이 책에서 생생하게 만날 수 있다.

편집자 리뷰

조선 후기 실학자 이규경이 남긴 한 편의 고문서에서 시작해
누구도 생각하지 못했던 비거의 실체를 재구성한 놀라운 기록!

400여 년 전 세계 최초의 비행기가 조선의 하늘을 날았다. 일본의 침략으로 조선이 멸망의 위기에 처했던 임진왜란의 와중에, 조선의 군인 정평구는 누구도 생각해 내지 못했던 비행 수단을 개발해 전투와 보급에서 맹활약을 펼쳤다. ‘하늘을 나는 수레’, 비거라고 불린 이 발명품은 오랫동안 역사 속 깊은 곳에 묻혀 있었다.
임진왜란으로부터 200여 년이 지난 조선 후기의 실학자 이규경은 서양에서 전래된 열기구와 같은 새로운 비행 수단에 대해 전해 듣고, 우리 역사 속의 비행 장치에 관심을 갖고 다양한 자료와 일화들을 수집하게 되었다. 그는 19세기 초 조선의 지식인으로서 당시에 구상할 수 있었던 비행 장치에 대한 다양한 가설들을 자신이 저술한 백과사전인 『오주연문장전산고』 속의 「비거변증설」에 담았다. 이 글을 통해서 1, 2차 진주성 전투라는 짧은 시간 동안 활약했던 비거의 존재가 비로소 우리에게 전해질 수 있게 되었다.
『조선의 비행기, 다시 하늘을 날다』의 1부에서는 비거를 둘러싼 역사적 사실을 집중적으로 살펴본다. 비거의 존재를 전해 준 첫 문헌인 조선 후기의 실학자 이규경의 『오주연문장전산고』 중 「비거변증설」의 내용과 취지를 세밀하게 분석하고, 비거의 발명자인 조선 후기의 군인 정평구의 생애와 독특한 개성에 대한 다양한 기록과 민담들까지 찾아서 그의 인물상을 재구성해 냈다. 비거가 단순한 전설 속의 이동 수단이 아니라, 구체적인 기록과 사실로 뒷받침되는 조선 시대의 발명품이라는 사실을 입체적으로 서술하고 있다.
이 책은 이규경의 글이 오늘날까지 비거에 대한 지식을 전수해 주고, 사람들이 이 미지의 비행 장치에 관심을 갖도록 해 준 것이 사실이지만 그 한계도 분명했음을 보여 준다. 저자는 오랫동안 비거의 핵심적인 근거로 인식되었던 이규경의 「비거변증설」의 내용을 면밀하게 분석하여, 이 글에서 말하는 비거는 오늘날과 같은 비행기가 존재하지 않았던 19세기 초 의 조선의 관점에서 하늘을 날 수 있다고 전해진 모든 기기들을 총칭하는 단어였다는 사실을 날카롭게 지적한다. 따라서 고대 중국의 상상 속의 장치부터 18세기에 유행한 열기구처럼 이 글에 등장하는 모든 비행 장치들이 정평구의 비거와 관련이 있는 것은 아니기 때문에, 비거의 구조와 원리에 대한 기존의 인식은 전면적으로 재구성해야 한다고 이 책은 강조한다.

이제 미래의 비행을 생각해야 할 때에 이르렀다. 현재의 비행기는 변해야 하며, 자연 친화적 비행기의 개발은 항공 산업의 획기적인 전환점이 될 것이다. 우리에게는 이 지점에 도달하기 위한 결정적인 이정표가 있다. 산업 혁명 이전에 하늘을 날기 위해 궁리하고, 길지 않지만 그 꿈을 이루었던 조선 시대의 인물인 정평구와 그가 발명한 날틀, 비거이다. ― 본문에서

전통 과학 기술과 현대의 최첨단 항공 과학이 만나
세계 최초의 비행기, 비거를 복원해 낸 감동 다큐멘터리!

2부에서는 저자가 직접 각종 문헌과 실제 사례에서 확인한 조선의 전통 과학과 현대의 첨단 항공 공학을 결합시켜 비거의 모형을 복원해 나가는 흥미진진한 과정을 담고 있다. 비거의 몸통인 동체부터, 날개, 앞머리, 꼬리날개, 추진 장치까지 각 부분들의 구성 원리와 제원을 세세하게 검증했으며, 이륙부터 착륙에 이르는 실제적인 작동 방식 역시 철저하게 사실적으로 규명해 냈다.
저자는 전통 한선의 돛 구조가 현대 비행기의 날개 구조와 같다는 사실을 알아내서, 바람을 모았다가 흐르게 함으로써 양력을 얻는 비거의 비행 원리를 보여 줬다. 돛대가 돛폭의 정 가운데를 가로지르는 서양의 경우와 달리, 돛폭을 1대 2로 나누는 위치에 돛대를 놓는 전통 한선의 방식은 날개를 상하로 가로지르는 뼈대인 스파가 날개 단면의 3대 7 지점에 들어가는 현대 비행기 날개의 스파 구조와 매우 흡사하다는 사실을 알아낸 덕분이다. 또한 옻칠, 한지, 대나무 등 조선 시대에 광범위하게 사용된 재료들의 실용성을 현대 항공 과학의 관점에서 검증함으로써, 400여 년 전 조선의 여건에서 제작 가능했던 비행기인 비거의 실체를 구체적으로 재구성했다.
조선의 비거를 현재에 되살리기 위한 끊임없는 연구와 실험 끝에 저자는 이러한 비거의 친환경적인 재료와 원리가 현대의 항공 과학이 나아갈 지속 가능한 비행기의 출발점이 될 것이라고 예측한다. 과거의 하늘을 날았던 비거와 미래의 하늘을 가로지를 친환경 비행기가 만나는 것이다.

전통 한선의 돛을 본뜬 비거 날개의 가장 큰 장점은 무엇보다도 구조적인 유리함이었다. 현대 비행기의 날개 구조와 원리가 같아서 크기에 상관없이 저항에 강한 날개가 가능했으며, 강도에 비해 기본 재료의 무게는 가벼웠다. ―본문에서

16세기 조선에서 21세기 한국으로 날아온
우리의 비거를 만난다!

이달 초 유럽 우주국(ESA)은 친환경 전기 수직 이착륙기인 ‘릴리움(Lilium)’의 개발 지원에 나선다고 공식 발표했다. 독일의 스타트업 회사인 릴리움 에비에이션이 개발 중인 이 비행기는 아이디어만으로도 큰 주목을 받고 있다. 2018년 초에 상용화될 것으로 예상되는 이 제품의 가장 큰 특징은 전기로 작동해 친환경적이며 소음이 적다는 점이다. 600킬로그램의 경량 비행기이며, 특히 조종과 착륙 방법이 매우 간단해서 쉽게 면허를 딸 수 있을 것으로 예상된다.
이처럼 최근 세계 항공계의 조류는 보다 간편하고 개인적인, ‘친환경 비행기’의 개발이다. 거대한 기체에 수백 명의 승객들을 바다와 대륙을 건너서 실어 나르는 기존의 대형 항공기는 사실상 한계에 도달했다. 막대한 에너지 소비량, 소음 발생, 유해 물질 발생과 같은 문제를 획기적으로 해결해야 하지 못한다면 지금과 같은 비행은 지속 가능할 수 없다는 판단 아래, ‘친환경 비행기’가 현대 항공 공학의 최우선 과제로 대두된 것이다.
불가능한 공상으로만 치부되었던 비거를 새롭게 우리의 하늘에 날린 저자는, 세계 최초의 비행기인 비거에서 미래를 향한 친환경 비행기의 가능성을 찾는 것으로 책을 마무리한다. 누구도 하늘을 날 수 있다고 생각할 수 없었던 시대에, 자연에서 구할 수 있는 재료와 일상에서 볼 수 있는 원리를 재구성해서 자유롭게 하늘과 땅을 오갔던 비거의 존재는, 최대한 환경에 부담을 주지 않는 비행기를 개발해야만 하는 현재의 우리에게 적지 않은 시사점을 준다.
이제 비행은 거대한 기체로 굉음을 내는 대형 항공기에서 벗어나, 사람들이 저마다의 방식으로 하늘을 만나는 개인적이며 새로운 경험이 되어야 한다. 우리가 살아가는 자연의 일부인 하늘을 보다 가깝게 만나고, 또한 이 경험이 자연에 부담을 주지 않는 친환경 비행기의 단서를 우리는 비거에서 찾을 수 있다. 전통 한선의 구조와 옻칠, 한지 등 조선 시대의 재료를 바탕으로, 전통 과학과 현대 공학을 융합시켜 미래의 하늘을 날게 될 친환경 비행기로 향하는 비거의 놀라운 여정이 이제 시작된다.

비거에 적용된 보다 자연 친화적이며 유연한 항공 기술들은 앞으로 우리의 하늘에 떠오를 것이다. 이제 비거 연구의 끝이 또 다른 항공 연구의 시작으로 자연스레 날아간다. 비거의 진취성이 발휘된 미래 지향적인 비행 수단의 개발은 비거의 미래다. 아마도 머지않은 미래에, 대한민국 사람이라면 누구나 비거로 하늘을 날고, 비로소 정평구의 상상을 현실에서 만날 것이다. ―본문에서

목차

머리말 최초의 비행기를 꿈꾸며
프롤로그 비행 소년, 비거를 만나다

1부 최초의 비행기를 찾아서
1장 지금까지의 비거 이야기
2장 비거의 초기 기록, 「차제책」과 「비거변증설」
3장 이규경의 「비거변증설」
4장 정평구 그리고 비거
5장 정평구는 어떻게 비거를 구상했을까?
이규경의 『오주연문장전산고』 중 「비거변증설」 전문

2부 최초의 비행기를 재현하다
1장 비거 동체의 구상
2장 비거의 동체를 찾아서
3장 현대 비행기의 날개는 어떻게 펼쳐졌는가
4장 한선의 돛, 조선의 하늘을 날다
5장 현대 비행기의 조종법
6장 두 팔과 두 다리를 이용한 비거의 조종법
7장 화약을 이용한 비거의 비행법
8장 비행기의 소재
9장 비거의 소재

에필로그 정평구의 비거, 하늘을 날다
맺음말: 미래의 하늘로 날아온 조선의 비거

작가 소개

이봉섭

항공기 설계 연구가이자 비거 연구가이다. 어린 시절에 영화 「아름다운 비행(Fly away home)」을 보며 비행의 세계에 매료된 후로, 하늘과 비행기에 대한 관심을 놓지 않고 있다. 한국 항공 대학교 항공 기계과를 중퇴하고, 모스크바 국립 항공 대학교(Московский авиационный институт, moscow aviation institute) 항공 우주 공학과 학사∙석사 통합 과정을 졸업했다.
모스크바 국립 기술 대학교(Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, The Bauman Moscow State Technical University) 항공 우주 공학부 비행 제어과에서 무인기를 주제로 공부했다. 최근 다양한 분야에서 각광받고 있는 무인기의 기체에 적용되는 전체 날개 방식(flying wings)의 장점을 살리는 동시에, 구조를 좀 더 단순화시켜서 비행 안정성을 찾는 방법을 연구 중이다. B-2 스텔스 폭격기로 대표되는 전체 날개 방식은 비행 효율이 좋고 레이더 탐지를 회피한다는 장점이 있지만 비행할 때 기체가 불안정해져서 추가적인 제어가 필요한 까닭에, 이러한 연구는 무인기의 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.
현재 모스크바에 거주하며 최대 2인까지 탑승 가능한 경량 항공기인 LSA(Light Sport Aircraft)급 항공기를 설계하는 1인 연구 개발 기업인 BongAir를 운영 중이다. 또한 독일과 핀란드에 소재한 LSA 관련사들과 협업해, 1인승 전동 비행기(Electric Aircraft) 푸르기 P-20을 개발 중이다. 2020년 첫 비행에 나설 예정으로 제작 중인 이 비행기에는 비거를 연구하며 얻은 한국의 전통 기술을 현대적으로 재구성하여 광범위하게 적용시켰다. 고유의 비행기인 비거의 원리와 재료를 발전시킨 친환경 비행기의 개발에 힘쓸 계획이다.

독자 리뷰