새들이 V자 형태로 나는것이 공기저항을 줄인다고 하는데오. 어떤 과학적인 원리로 그런것인가요??

Question

요즘 하늘에 보면 새들이 많이 이동하는 것을 보는떼요.새들이 V자 형태로 나는것이 공기저항을 줄인다고 하는데오. 어떤 과학적인 원리로 그런것인가요??

Answer 1

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

하나의 개체가 날아오를때 날개양끝에는 상승기류가 발생하는데,

그 양끝에 다른 개체가있는경우 그 개체는 해당상승기류를 받아서 더 적은에너지로

날아갈 수 있습니다.

그래서 편대비행을 v자로하고, 선두에있는 새는 무리내에서 계속해서 번갈아가면서 교대를하곤합니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김채원 전문가입니다.

선두새의 양쪽날개끝에서 상승기류가 생기고, 뒤따르는새가 그 가장자리영역에 들어가게되면

날개를뜨게하는힘을 일부 공짜로 얻어서 에너지소모가 줄어들게됩니다.

또한 v자 배열은 각 개체가 서로의 난류를 최소화하도록 간격을 조절해서 전체 편대의 비행효율을 극대화하는 공기역학적인 구조입니다.

Answer 3

말씀하신대로 새들이 V자 대형으로 나는 것은 공기역학적 원리를 이용해 에너지 소모를 최소화하기 위함입니다.

새가 날갯짓을 하면 날개 끝에서 소용돌이 형태의 와류가 생기게 되고, 이 와류의 바깥쪽 가장자리는 공기가 위로 솟아오르는 상승 기류를 만듭니다.

그런데, 뒤따르는 새들은 앞선 새의 날개 끝 뒤쪽의 상승 기류 영역에서 비행하게 되는데, 상승 기류의 도움으로 새들은 추가적인 양력을 얻게 되고, 혼자 날 때보다 공기 저항을 크게 줄이는 효과가 나타납니다.

그래서 새들은 비행에 필요한 에너지를 약 20% 이상 절약할 수 있습니다.

다만, 맨 앞의 새는 가장 많은 저항을 받기 때문에 무리 전체의 효율을 위해 주기적으로 선두를 교대하며 비행하는 것입니다.

Answer 4

새들이 V자 대형으로 비행하는 것은 앞서가는 새의 날갯짓이 만들어내는 상승 기류를 활용하여 에너지를 절약하기 위한 전략입니다. 새가 비행할 때 날개 끝에서는 공기의 소용돌이인 익단 와류가 발생하며, 이 와류는 날개 바깥쪽 뒤편으로 상승하는 공기 흐름, 즉 상승 기류를 만들어냅니다. 뒤따르는 새는 정확히 이 상승 기류가 발생하는 지점에 위치하여, 공중에 떠 있는 데 필요한 양력을 더 적은 노력으로 얻게 됩니다. 이로 인해 공기 저항의 일종인 유도 항력이 감소하여, 개별 새가 소비하는 에너지가 줄어들고 장거리 이동이 가능해집니다.