미국과 치열한 무기 개발 경쟁을 벌이는 중국이 미국 본토를 14분 만에 타격할 수 있는 극초음속 무기 개발에 나섰다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 16일 보도했다.
보도에 따르면 베이징에 있는 중국과학원 고온기체동역학 국가중점실험실은 초속 12㎞, 시속 4만3200㎞에 달하는 극초음속 비행체를 시험할 수 있는 풍동(風洞·wind tunnel) 시험시설을 건설하고 있다.
이는 음속(시속 1224㎞)의 35배인 마하 35의 속도로, 중국에서 미국 서부 해안까지 14분이면 도달할 수 있다.
이 실험실의 부책임자인 자오웨이 선임연구원은 “이 시설은 극초음속 비행체가 맞닥뜨리게 될 가상의 극한 환경을 만들어 실제 비행에서 일어날 여러 문제를 지상에서 해결하고자 만든 시설”이라고 설명했다.
날개 길이가 3ｍ에 달하는 비행체가 들어갈 수 있을 정도로 넓은 이 풍동에서는 극초음속 비행체가 맞닥뜨릴 공기 흐름을 만들기 위해 산소, 수소, 질소 등이 담긴 가스통을 한꺼번에 폭발시킨다.
이때 발생하는 에너지의 양은 1기가와트로, 중국 광둥(廣東)성의 다야(大亞)만 핵발전소 용량의 절반을 넘는다.
이 충격파가 극초음속 비행체를 감쌀 때 발생하는 열은 섭씨 7727도로, 태양의 표면보다 50% 가까이 더 뜨겁다.
이를 감당하기 위해 극초음속 비행체는 열을 분산시킬 수 있도록 극도로 효율적으로 설계된 냉각 시스템을 장착해야 하며, 특수 금속으로 외부를 감싸야 한다.
또 극한의 공기 흐름을 감당하기 위해 기존 엔진과는 다른 '스크램젯'(Scramjet)으로 불리는 신형 엔진을 장착해야 한다.
이러한 어려움 때문에 2011년 미군이 시험한 마하 20의 무인 비행체인 'HTV-2'는 고작 수 분간 비행하다가 태평양으로 추락하고 말았다.
미국과 러시아, 중국, 인도, 호주 등은 치열한 극초음속 무기 개발 경쟁을 벌이는 것으로 전해졌다.
극초음속 무기는 최소 마하 5(시속 6천120㎞)의 속도로 지구 상 어느 곳이든 1시간 이내에 타격할 수 있어 미사일 방어망을 무력화할 차세대 무기로 평가받는다.
현재 세계에서 가장 앞선 극초음속 비행체 시험시설은 미국 뉴욕주 버펄로에 있는 'LENX-X'로, 음속의 30배에 달하는 초속 10㎞의 비행체를 시험할 수 있다.
지난 3월 중국은 'DF-ZF'로도 불리는 극초음속 비행체 'WU-14'의 시험비행에 성공했다. 이는 시속 1만2240㎞에 달하는 마하 10의 속도까지 낼 수 있는 것으로 전해졌다.
베이항대학의 우다팡 교수는 “중국과 미국은 본격적인 극초음속 무기 경쟁에 돌입했다”며 “중국 내에는 이미 여러 극초음속 시험시설이 있어 극초음속 무기의 비행 성공률을 높이고 있다”고 말했다.
최지호기자 jhochoi@etnews.com
