청소년을 위한 교양 항공기구조역학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2026년 02월 04일 출간

작품소개

책소개

하늘을 나는 항공기가 어떻게 수십 톤의 무게를 견디며 안전하게 비행할 수 있는지 궁금해한 적이 있는가. 항공기구조역학은 항공기의 뼈대가 되는 구조물이 다양한 하중과 환경 조건에서 어떻게 반응하는지를 연구하는 학문이다. 라이트 형제의 첫 비행부터 현대의 초대형 항공기까지, 항공기 구조는 인류의 꿈을 실현하기 위한 공학적 도전의 결과물이다. 응력과 변형률, 하중과 변위라는 기본 개념들이 어떻게 실제 항공기의 안전성을 보장하는지 이해하는 것은 현대 공학의 핵심이다.

이 책은 항공기구조역학의 방대한 영역을 27개의 체계적인 챕터로 나누어 다룬다. 기본적인 응력과 변형률 개념에서 시작하여 축방향 하중, 비틀림, 굽힘응력, 전단응력 등의 개별 현상들을 깊이 있게 탐구한다. 또한 정정구조와 부정정구조의 해석 방법, 기둥의 좌굴 현상, 동적 하중과 진동, 피로와 파괴역학 등 실제 항공기 설계에서 마주하는 복잡한 문제들을 단계별로 설명한다. 특히 복합재료 구조역학과 미래 항공기 구조기술까지 다루어 현재와 미래의 항공 기술을 모두 포괄한다. 각 주제는 수학적 이론과 물리적 직관을 균형있게 제시하여 독자의 이해를 돕는다.

책 전반에 걸쳐 콘코드의 피로균열 사고, 데 하빌랜드 코메트의 구조적 문제, 보잉 777의 날개 굽힘시험, 에어버스 A380의 다륜 착륙장치 시스템 등 실제 항공기 사례들이 풍부하게 등장한다. 이러한 사례들은 단순한 예시가 아니라 이론과 실제를 연결하는 다리 역할을 한다. SR-71 블랙버드의 티타늄 활용, 보잉 787의 복합재료 혁신, F-16의 블렌드 윙 바디 설계 등을 통해 독자들은 항공기 발전사의 주요 순간들을 구조역학적 관점에서 새롭게 이해하게 된다. 복잡한 공학 이론이 실제 항공기에서 어떻게 구현되고 검증되는지를 생생하게 보여준다.

항공기구조역학은 더 이상 항공우주공학도들만의 전유물이 아니다. 자동차, 선박, 건설 등 모든 구조물 설계 분야에서 그 원리가 응용되고 있으며, 3D 프린팅과 스마트 재료, 바이오미메틱 설계 등 첨단 기술과의 융합이 가속화되고 있다. 이 책은 고등학생 수준에서도 이해할 수 있도록 쓰여졌지만, 그 내용의 깊이는 대학 수준의 전문 지식까지 다룬다. 항공기가 어떻게 만들어지고 왜 안전한지에 대한 근본적인 질문에서 시작하여, 미래 항공 기술의 가능성까지 탐구하는 이 여정은 독자들에게 새로운 시각과 깊은 통찰력을 제공할 것이다.

* 이 책은 (주)GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.

목차

1. 항공기구조역학의 세계
2. 응력의 비밀
3. 변형률과 재료의 반응
4. 항공기 재료의 특성
5. 축방향 하중과 인장압축
6. 비틀림의 원리
7. 굽힘응력의 세계
8. 전단응력과 전단흐름
9. 결합응력 해석
10. 변형과 변위 계산
11. 정정과 부정정구조
12. 보 이론의 기초
13. 기둥의 좌굴 현상
14. 에너지 방법론
15. 동적 하중과 진동
16. 피로와 파괴역학
17. 복합재료 구조역학
18. 항공기 주요 구조요소
19. 날개 구조 시스템
20. 동체 구조 설계
21. 조종면과 꼬리날개
22. 착륙장치 구조역학
23. 접합부와 체결구조
24. 구조시험과 검증
25. 항공기 인증과 규정
26. 구조 최적화 설계
27. 미래 항공기 구조기술

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.