<신기술> 하이퍼소어

　이르면 오는 2002년에 지구상 어디든 2시간 내에 주파할 수 있는 꿈의 비행기가 등장할 것으로 보인다. 미국 로렌스 리버모어 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)는 3∼5년 후를 목표로 극초음속 비행기 「하이퍼소어(Hypersoar)」 개발에 나섰다.

　이미 컴퓨터 모의실험을 끝낸 하이퍼소어의 속도는 마하 10. 시속 1만732㎞로 음속의 10배다. 그 유명한 미공군 정찰기 「블랙버드」보다도 두배 빠르다. 서울에서 뉴욕까지 날아가는 데 1시간 30분이면 된다. 뉴욕과 파리는 불과 40분밖에 안 걸린다.

　만일 하이퍼소어가 성공적으로 개발될 경우, 콩코드로 이루지 못한 초음속기의 상업화가 이번에는 가능할 것으로 전망된다. 지난 70년대 영국과 프랑스 합작으로 개발되어 화제를 뿌린 콩코드는 마하 2의 초음속 제트여객기. 그러나 소음같은 환경문제를 해결하지 못한 데다 승객을 고작 100명밖에 태울 수 없어 지금은 전세계에 10여편이 취항하고 있을 뿐이다.

　그에 비해 하이퍼소어는 한번에 500명까지 탑승시킬 수 있고 속도도 콩코드의 5배나 되기 때문에 경제성이 충분하다. 그렇다면 이 초음속 비행기는 어떤 기술로 콩코드의 한계를 극복할까. 초음속으로 대기권을 비행하려면 공기의 저항이 걸림돌이다. 막대한 열과 소음 그리고 엔진 폐기물도 문제다. 그동안 마하 5 이상의 여객기가 나오지 못했던 이유도 그 때문이다.

　하이퍼소어는 아예 대기권 밖을 날아감으로써 소음과 열의 문제를 한꺼번에 해결한다. 이륙 후 하이퍼소어는 로켓엔진을 이용해 대기권 밖으로 튀어나간다. 다음엔 터빈엔진으로 상승한 후 아예 엔진을 꺼버린다. 공기저항이 거의 없는 우주공간에서는 이 정도 추진력이면 대기권 밖의 60㎞ 지점까지 단숨에 올라갈 수 있다. 하이퍼소어는 대기권 60㎞를 정점으로 다시 지구의 인력에 끌려 하강한다. 그리고 대기권 부근에서 엔진을 재가동해 우주공간을 향해 힘차게 날아오르는 것이다.

　이 때 하이퍼소어가 대기권을 차고 튀어오를 수 있는 이유는 우주 공간과 대기권의 밀도차 때문이다. 모자라는 힘은 대기권의 공기를 압축, 연소할 수 있는 스크램 제트엔진이 채워준다. 상승과 하강을 반복하는 데 걸리는 시간은 2분. 그동안 하이퍼소어가 날아가는 거리는 무려 200㎞다.

　로렌스 리버모어 연구소의 하이퍼소어 프로젝트 연구비는 5억달러. 연구소측은 실제 크기의 3분의 1 정도 되는 모형 실험 비행기를 먼저 제작할 예정이다.

<이선기기자 sklee@etnews.co.kr>