[사이언스 21](41)스크램제트 엔진

서울에서 뉴욕까지 두 시간 만에 갈 수 있을까? 다소 시간은 걸리겠지만 가능해 질 전망이다.

　얼마 전, 미국의 극초음속기 ‘X-43A’는 비록 10초 동안이기는 했지만 마하 9.6의 속도로 비행하는 데 성공했다.

　이 속도라면 이륙과 상승비행 30분, 하강비행과 착륙 30분, 그리고 고도 약 40㎞에서의 순항비행 1시간을 포함해 지구 어느 곳이든 2시간 이내에 주파할 수 있다는 계산이 나온다.

　이런 놀라운 속도가 가능한 것은 이론적으로 마하 약 15(시속 1만8000㎞)까지 속도를 낼 수 있는, ‘스크램제트’ 라는 새로운 형태의 엔진 덕분이다.

　스크램제트 엔진의 원리는 이렇다. 우선 깔때기 모양의 넓은 입구를 통해 대기권의 산소를 흡입하고, 1500∼1700℃ 정도로 고온 압축시켜 마하 5정도의 속도로 연소실로 흘려보낸다. 이 공기가 연소실에서 분사되는 수소연료나 탄화수소연료를 점화시켜 지속적으로 연소하게 되면, 이때 생긴 배기가스는 좁은 연소실에서 다시 넓은 엔진 후반부로 가면서 팽창하게 되고 그 결과 강력한 추력이 발생되는 것이다.

　스크램제트 엔진은 기존의 터보제트엔진에 비해 약 100배 정도의 추력을 발생시킬 수 있는 반면, 기계적인 압축기와 터빈이 필요 없기 때문에 엔진의 구조는 매우 간단하다.

　또 공기날개가 돌지 않기 때문에 진동과 소음이 대폭 줄어드는 장점도 있다.