점점 빨라지는 항공기, 얼마나 더 빨라질까

미국의 X-43 극초음속기. 사진=미 항공우주국 홈페이지

라이트 형제가 항공기를 개발한 이래 항공기의 속도는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 빨라지고 있다.

항공기 속도는 음속을 기준으로 한다. 비행속도와 소리속도가 같으면 마하(Mach) 1로 표시한다. 이를 기준으로 마하 1이상은 초음속, 마하 5이상은 극초음속으로 분류한다.

마하 5를 넘는 극초음속 항공기는 항공기가 대중화되기 이전인 1930년대부터 연구가 이루어졌다. 1930년대 마하 5 이상의 극초음속 항공기가 설계됐으며, 2차 세계대전 막바지인 1945년 독일은 대서양을 건너 미국을 폭격하기 위해 극초음속 항공기 개발을 시도했다. 하지만 당시에는 기술의 한계로 본격적인 개발을 진행하기 어려웠다.

탈냉전 이후 엔진, 재료 기술의 급속한 발달은 수십년간 사람들의 관심 밖에 있던 극초음속 항공기를 다시 주목하게 만들었다. 특히 지구상에서 가장 빈번히 무력을 과시하는 미국이 가장 적극적으로 극초음속 항공기 개발에 뛰어들고 있다. 지구 어느 곳이든 본토에서 2시간 내에 공격무기들을 운반할 수 있어 적국이나 테러리스트들에게 즉각적인 위협이 되기 때문이다.

미 항공우주국은 1959년부터 하이퍼 X라는 연구 프로젝트를 통해 극초음속 기술을 확보했다. 이 기술을 바탕으로 2004년 3월 마하 7에 도달했고, 같은 해 11월 마하 9.8의 속도를 내는데 성공한다. 미 국방부 역시 본토에서 이륙해 마하 5의 속도로 2시간 안에 1만1000km를 비행하는 항공기 개발을 추진하고 있다.

러시아 역시 냉전 이후 극심한 경제난 속에서도 극초음속 기술 개발을 계속했으며, 이를 응용한 우주 기술 연구도 이루어지고 있다. 독일은 1998년부터 개발에 착수해 액체수소를 연료로 마하 7의 속도를 내는 것으로 목표로 한다.

전 세계의 항공우주선진국들이 앞다투어 ‘속도 경쟁’에 돌입한 상황에서 항공기가 최대로 낼 수 있는 한계속도는 어디까지일까. 미 항공우주국은 기술적으로 볼 때 마하 15의 항공기가 등장하는게 가능하다고 밝혀 2~30년 후에는 지구를 24시간 생활권으로 묶는 극초음속 항공기가 실용화될 것으로 보인다.

박수찬 기자 [e-mail]