종이비행기는 왜 뒤집히지 않고 날 수 있을까? 날개의 각도와 비행거리는 어떤 관계가 있을까? 한쪽 날개 끝을 여러 번 접은 종이비행기는 왜 부메랑이 되어 돌아올까? 왜 무거운 종이비행기가 가벼운 종이비행기보다 멀리 날까?

종이비행기에 대한 궁금증은 꼬리에 꼬리를 문다. 호기심을 자극한다. 호기심은 과학의 열쇠다. 종이비행기 비행원리나 본질은 간단하다. 한마디로 설명할 수 있다. 항공역학이라고. 항공역학의 핵심은 물체를 뜨게 하는 양력과 앞으로 나가게 하는 추진력이다.

이런 설명은 과학이 아니다. 그저 지식이다. ‘과정에서 얻는 지식’일 때 진정한 과학이 된다. 과정에는 반드시 ‘왜?’라는 의문이 따르게 된다. 과학은 질문에서 시작한다고 하는 이유다. 그렇다면 과학교육도 그런 방향에 맞추면 된다. 어린이들에게 ‘왜?’라는 질문을 할 수 있는 환경을 만드는 것이다. 우정사업본부도 이런 과학교육에 나섰다. 종이비행기에 숨은 과학의 비밀을 탐험하는 어린이 체험프로그램을 열었다.

8월 21일 서울 중앙우체국에서 과학의 원리를 스토리텔링과 직접 체험을 통해 쉽게 이해할 수 있도록 하는 과학공연 ‘사이언스 버스킹’을 개최했다. ‘종이비행기 국가대표 선수’로 불리는 이승훈 과학커뮤니케이터가 진행을 맡아 어린이의 호기심을 증폭시켰다.

그는 색종이로 만든 종이비행기를 만들었다. 날개가 좁은 날씬한 제트비행기, 1m나 되는 커다란 여객기, 원통 모양의 로켓도 만들었다. 날개의 크기와 비행기의 속도 그리고 비행의 원리를 어린이들이 스스로 생각해보도록 하려는 의도였다. 여러 모양의 비행기 날개를 Y자 모양으로 접었다. 그러자 종이비행기는 뒤집히지 않았다. 활공거리가 훨씬 길어졌다. 종이비행기 날개에 바람이 닿을 수 있는 면적이 넓어지며 균형을 잡게 됐음을 보여주는 실험이었다. 반대로 날개를 아래로 꺾어 접은 종이비행기는 바람이 닿는 면적이 좁아져 비행기가 빠르게 지면을 향해 회전하며 떨어진다.

또 비행기 꼬리를 접기도 했다. 종이비행기의 방향을 정해주는 부분은 꼬리임을 알려주는 실험이었다. 꼬리 부분을 위로 올리면 올릴수록 비행기가 위로 올라가다가 가속도가 줄어들면서 아래로 다시 떨어졌다. 하지만 아래로 떨어지면서 다시 속도가 붙어 다시 위로 올라간다. 이승훈 과학커뮤니케이터는 이를 ‘피칭현상’이라고 설명했다.

또 부메랑 비행기도 만들었다. 날개 끝부분을 위·아래로 접은 뒤 종이비행기를 팔을 비틀어 비스듬한 각도에서 날리면 다시 원래 자리로 돌아왔다. 접힌 날개는 비행기가 뒤집어지지 않게 균형을 잡아주는 역할을 하는 동시에 떠오르는 힘인 양력을 유지하는 기능도 한다. 반면 저항력은 줄여 주기 때문에 비행기는 부메랑이 돼 되돌아오는 것이다.

그는 원통형 종이비행기도 만들었다. 일종의 로켓이다. 안쪽을 여러 번 접어 안쪽을 두껍게 함과 동시에 무게중심을 한쪽에 뒀다. 이렇게 하면 떠오르는 힘인 양력이 안으로 집중되고 공기를 빨아들이는 현상이 생긴다. 공기가 바깥보다 안쪽에서 좀 더 빠르게 흐르게 된다. 이 비행기를 날리면 마치 제트엔진처럼 종이비행기 치고는 굉장히 빠른 속도로 공중을 가로질러 지나간다.

우정사업본부는 지난 3월부터 전국 10개 우체국에서 어린이와 청소년들이 4차 산업혁명 기술을 체험할 수 있는 틴틴우체국을 운영하고 있다. 이번 공연은 과학문화 확산을 위해 틴틴우체국과 사이언스 버스킹을 접목해 보다 과학을 쉽고 재미있게 즐길 수 있도록 한 게 특징이다. 사이언스 버스킹은 8월 22일 서울 강남우체국, 9월 4일 경기 광명우체국 등을 비롯해 오는 12월까지 부산, 대구, 대전, 광주, 전주, 원주, 제주 등 전국 10개 틴틴우체국에서 릴레이 공연으로 이어진다.

<김경은 편집위원 jjj@kyunghyang.com>