자전거 팔던 라이트 형제가 大과학자 제치고 동력비행 성공한 이유는?

세계 최초로 비행기를 만들어 비행에 성공한 사람은? 정답은 1903년 플라이어호를 타고 창공을 날아오른 ‘라이트 형제’다. 이것은 초등학생도 맞추는 문제다. 라이트 형제의 당시 직업은 무엇이었을까? 이번 질문은 조금 어려워졌다. 정답은 항공 전문가가 아니라 놀랍게도 ‘자전거포 주인’이었다. 그렇다면 당시 비행기 제작을 꿈꾸던 항공 전문가는 없었을까? 아니다. 당시 항공 관련 최고권위자는 천체물리학자인 새뮤얼 랭글리(Samuel P. Langley) 박사였다.

<촉(觸), 미세한 변화를 감지하는 동물적 감각(이병주, 2012)>에 소개된 이야기를 읽으며 1903년 10월7일 화창한 가을 날씨의 미국 워싱턴DC로 가보자. 워싱턴DC를 가로지르는 포토맥 강가에는 이른 아침부터 <워싱턴포스트>와 <뉴욕타임스> 등 여러 매체의 기자와 수많은 사람이 모여들었다. 정부와 군 관계자, 대학 교수, 학생 등도 역사적인 장면을 보기 위해 나왔다. 뜨거운 관심은 당연했다. 이날은 미국 정부에서 운영하는 박물관, 미술관, 연구소, 도서관 등 문화기관의 집합체인 스미스소니언협회 회장을 지내고 있는 새뮤얼 랭글리 박사가 역사적인 비행실험을 하는 날이었기 때문이다.

그는 에디슨이나 벨처럼 당시 많은 사랑을 받는 과학자이자 발명가였다. 여러 대학에서 수학과 천체물리학을 가르쳤고 쉽게 쓴 천문학 서적은 일반인들에게도 널리 읽혔다. 노벨상이 제정되기 전인 1887년 당시 가장 권위 있는 상이었던 영국왕립협회의 럼퍼드상(Rumford Medal)을 받기도 했다. 무인비행기 개발에 성공한 뒤 미국 정부의 전폭적인 지원을 받았다. 쿠바 문제로 스페인과의 전쟁을 눈앞에 둔 미 국방성이 의회의 승인을 받아 당시로는 엄청난 거금인 5만 달러를 지원했다. 랭글리 박사는 이 돈에다 스미스소니언협회에서 모은 2만 달러를 더해서 본격적으로 비행기 개발에 나섰다. 그리고 1903년 10월7일 포토맥 강가에서 첫 비행을 시도한 것이다.

드디어 하우스보트 지붕 위로 조종사가 올라갔고 사람들이 숨을 죽였다. 비행체가 발사대를 미끄러져 출발했다. 그러나 이게 웬일인가. 위로 날아가야 할 비행체가 점점 낮아지면서 포토맥강으로 추락했다. 강물로 고꾸라진 비행체와 허우적거리며 익사 직전까지 간 조종사를 구하는 장면은 너무나 처참했다. 며칠 후 랭글리 박사는 기자회견을 열고 비행체는 아무 문제가 없으며 발사장치 때문에 실패한 것이므로 다시 실험을 하겠다고 발표했다. 두 달 뒤인 12월8일 같은 장소에서 다시 비행을 시도했다. 역시 실패였다. 언론은 더 이상 랭글리 박사의 편이 아니었다. <워싱턴포스트>는 ‘말똥가리가 난파됐다’는 표현을 썼고 <뉴욕타임스>는 사설에서 ‘사람이 하늘을 날기 위해서는 앞으로 1000년은 족히 걸릴 것’이라고 비아냥거렸다. 랭글리 박사의 17년에 걸친 노력은 한순간에 물거품이 됐다.

이번에는 노스캐롤라이나주 키티호크 해안가에서 ‘죽음의 언덕’이라 불리는 모래언덕 킬데블로 걸음을 옮겨보자. 랭글리 박사의 비행이 실패한 뒤 단지 9일이 지난 1903년 12월17일이다. 형인 윌버 라이트와 동생 오빌 라이트가 만든 플라이어호에 형이 자리를 잡았다. 12시 정각 12초 동안 36m를 날아 첫 비행에 성공했다. 그리고 몇 번의 시도 끝에 59초 동안 260m를 날아가는 동력비행에 성공했다. 인류가 최초로 동력 비행기를 이용한 유인비행에 성공한 것이다. 하지만 당시 라이트 형제에게는 손님이 별로 없었다. 단지 동네 사람 다섯 명이 20세기 역사상 가장 중요한 사건 중 하나를 참관했을 뿐이다. 형제는 전보를 쳐서 가족에게 이 소식을 알렸다. 가장 먼저 고향의 신문에 기사를 내기 위해서였는데 <데이턴저널> 편집장은 이 소식을 전하는 맏형을 쳐다보지도 않았다.

“59초라고 했나요? 59분이면 뉴스거리가 될 텐데. 그리고 라이트 형제가 누구죠? 3번가에서 조그만 자전거가게를 한다고 했습니까? 알겠습니다. 그런데 키티호크가 어디 있다고 했죠? 일단 저희가 기억은 하고 있겠습니다.”

하지만 역사는 라이트 형제를 기억했다. 랭글리 박사가 실패하고 1000년은 더 걸릴 것이라던 유인비행기 개발이 오하이오주 데이턴에 사는 무명의 형제가 성공한 것이다. 라이트 형제가 1900년부터 키티호크해변을 찾아 비행실험을 한 지 고작 4년여 만이었다.

여기서 의문이 하나 생긴다. 당대 최고의 학식과 풍부한 재정적인 지원을 등에 업고 17년간 노력을 기울인 랭글리 박사가 실패하고 4년이라는 비교적 짧은 기간 동안 자전거포를 운영하며 홀로 비행기를 개발한 라이트 형제가 성공한 것은 무엇 때문일까?

첫째, 머리로 만드는 논리와 몸으로 체득(體得)하는 실제 데이터의 차이에서 비롯됐다. 랭글리 박사는 먼저 이론을 만들고 계획을 세운 뒤 행동했고 라이트 형제는 실험하면서 이론을 만들었다. 매사추세츠주 보스턴 교외에서 자란 랭글리 박사는 농장이나 강가에서 새들을 지켜보는 것을 좋아했다. 몇 시간씩 한자리에 앉아 새를 관찰하면서 하늘을 나는 꿈을 꿨다. ‘하늘을 나는 모습이 어쩌면 저렇게 아름다울까. 바람이 이렇게 심하게 부는데도 새들은 전혀 흔들리지 않고 날다니 정말 대단해! 사람도 저렇게 날 수 있다면 얼마나 좋을까.’

책을 좋아하는 랭글리 박사는 도서관에서 새에 관한 책을 모두 읽었다. 조류학을 어느 정도 공부한 뒤 그의 관심은 자연스럽게 비행으로 옮겨졌다. 새를 연구하는 것만이 아니라 새가 되고 싶었던 것이다. 그가 나중에 천체물리학자가 된 것도 새에서 출발해서 비행과 하늘, 천체로 관심이 확장됐기 때문이다. 대학에서 천체물리학을 가르치면서도 생각은 늘 비행기 개발에 쏠려 있었다. 랭글리 박사는 1887년 교수직을 던지고 스미스소니언협회로 옮겼다. 정부 산하 단체였던 스미스소니언협회에서 비행기 개발을 추진했기 때문이다. 그리고 본격적으로 개발에 참여한 결과 9년 만에 무인비행기 개발에 성공했다.

그러나 랭글리 박사는 어느 순간부터 새가 나는 법을 몸으로 느끼지 않고 머리로만 이해하려고 했다. 공부를 너무 많이 한 탓일까? 비행을 명료한 공학으로 바라보기 시작했다. 새의 비행을 공식으로 만들어서 재현하려고 했다. 포토맥강의 비행실험은 이때부터 이미 실패가 예정돼 있었는지도 모른다. 초기 비행기 발명가들이 비행을 연구할 때 참고할 수 있었던 것은 새와 비행선 정도였다. 새가 나는 것을 봐도 땅에서 뜨기 위해서는 많은 힘을 들여 날개를 퍼덕이고 비행선도 공기를 데우기 위해 많은 열을 발생시켜야 한다. 랭글리는 당시 이용 가능한 모든 정보를 통합하고 비행을 논리적으로 분석해서 가장 적합한 이론을 만들었다.