백과

공기흐름이 적절히 제어된다면, 정지된 공기 중에서 움직이는 물체에 작용하는 현상과 물체가 정지하고 공기가 움직일 때의 현상은 같게 된다. 20세기초의 개방형 풍동에서 공기는 풍동의 지름이 큰 부분에서 천천히 흐르다가 노즐 모양의 시험부에서 가속된 뒤, 대기 중으로 방출되기 전에 지름이 큰 확산부에서 속도가 다시 느려진다. 개방형 풍동은 공기의 압력·온도·습도를 조절하지 못하므로 후에 밀폐순환형 풍동으로 대체되었다.

밀폐순환형 풍동에서 시험부를 통과하는 공기는 송풍기에 의해 가속되고 안내날개에 의해 시험부를 지나 다시 송풍기로 들어간다. 공기속도는 송풍기의 회전속도를 바꾸거나 송풍기 날개의 각을 조절하여 제어된다. 고속 풍동에서는 재순환한 공기를 냉각시키기 위해 저속부에 수냉장치를 설치한다.

풍동은 저속·아음속(亞音速) 또는 고속·천음속(遷音速：음속과 거의 비슷한 속도)·초음속(超音速：음속의 5배까지의 속도)·극초음속(極超音速：음속의 5배 이상으로 가장 빠른 속도)으로 분류된다. 1만 6,000㎞/h나 그 이상 속도로 비행하는 경우와 온도를 같게 하려면, 일반 구조재의 녹는점보다 높은 온도로 시험공기를 가열해야 하므로 이런 풍동은 수천 분의 1초 정도로 매우 짧은 시간 동안만 작동된다.

풍동 연구에 대한 응용분야는 일반적인 기체 시험에서부터 물체 표면 근처의 속도가 느린 공기층인 경계층에 관한 기본적인 연구까지 다양하다. 시험모형 표면의 여러 점에서 공기압력과 다른 특성들을 측정하면, 바람에 의한 하중의 분포를 얻을 수 있다.

풍동을 이용한 공기역학적 연구는 항공기와 우주선뿐만 아니라 자동차·보트·열차·다리·건축물 등에 대한 설계상의 문제점을 해결하는 데도 매우 유용하다.