어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요, 기자단 여러분. 저는 이정하 기자입니다.

저번에 백화점에 갔을 때,우연히 '날개없는 선풍기'를 보았습니다.

그떼 전 '어? 날개없는 선풍기라고? 무슨 원리지?' 하는 생각에 인터넷으로 날개없는 선풍기에 대하여 자세히 알아보았습니다.

원통형의 둥근 테에서 시원한 바람이 나오는 이 선풍기는 실제로 날개가 없습니다.

기존의 날개가 있는 선풍기와 비교해 안전성과 위생적인 면에서 탁월한 신개념 선풍기라 할 수 있죠.

생각해보면 이해를 할 수 없는 구조이지만, 날개없는 선풍기도 숨겨진 과학적인 원리가 있답니다.

베르누이의 원리

베르누이의 원리란 1783년 스위스의 과학자 다니엘 베르누이가 유도해낸 정리로 '공기나 물과 같은 유체의 속도가 증가하면 압력이 감소하고, 속도가 감소하면 압력이 증가한다' 는 원리라고 합니다.

이는 곧 항공기 날개의 양력 발생 원리와도 같은데, 비행기 날개 위쪽에는 돌출한 곡면이 있습니다. 이 곡을 지나는 공기는 날개 밑을 지나는 공기보다 빠르게 움직입니다.

이 때문에 날개의 아래쪽 압력이 위쪽보다 커지고 비행기가 뜨는 힘, 즉 양력이 생깁니다.

예를 들면, 수도꼭지에 호스를 연결해 물을 줄 때, 호스 끝부분을 누르면 물이 더 세차게 나가죠?

단면적이 좁은 곳을 지날 때 유체(물)의 압력이 감소하고 속도가 증가한다는 베르누이 원리가 적용되는 것입니다.

그렇다면 날개 없는 선풍기와 베르누이 원리는 어떤 관계를 맺고 있는 걸까요? 

선풍기의 아래 쪽 스탠드는 팬과 전기모터가 들어 있으며 여기서 공기를 빨아들인 뒤 고리 내부로 내보냅니다.

고리는 비행기 날개의 단면 모양을 하고 있습니다.

고리의 바깥 면은 곡면이고, 안쪽 면은 평평합니다. 이 때문에 빈 고리 안쪽의 공기 흐름이 바깥쪽보다 빨라지면서 고리 주변의 공기까지 고리 안으로 빨려들어온다고 합니다. 

그러므로 선풍기가 팬을 직접 돌려 만들어낸 공기의 양보다 훨씬 많은 양의 바람이 고리에서 쏟아져나오게 된다고 합니다.

날개있는 선풍기는 바람개비처럼 날개가 돌기 때문에, 공기를 비스듬하게 쪼개서 불규칙한 바람을 만들지만, 날개없는 선풍기는 균일한 바람을 불게 하여 훨씬 부드럽답니다.

국내에서도 이 기술을 이용해 날개없는 선풍기를 만들어내고 있습니다. 현재 한국과 일본 세계각국에 특허 출원중이라고 하네요. 우리나라 기술력도 참 뛰어난 것 같죠?