‘조용한’ 초음속 비행기 개발 중
서울에서 뉴욕까지 항공으로 통상 13시간 걸립니다. 이를 7시간으로 단축하려면 비행기가 얼마나 빨라야 할까요? 만약 여객기가 '초음속'으로 날면 가능합니다. 초음속이라는 건 말 그대로 음속(音速), 소리의 속도를 초월한 빠르기를 의미합니다.
소리는 시간당 1,200km가량을 날아갑니다. 대한항공 Boeing 777-200ER 항공기의 순항 속도가 대략 901km/h이니 초음속으로 날아가려면 지금보다 약 300km/h가 더 빨라져야 한다는 계산이 나옵니다.
과거 콩코드 초음속 여객기가 있었지만 수용인원이 적고 소음도 심하며 연료 소비도 컸습니다. 티켓값도 비싸서 소비자들이 외면하기도 했습니다. 지금의 환율로 따졌을 때 콩코드 여객기 왕복 티켓은 천만 원 이상인 경우도 있었습니다. 콩코드 여객기와 관련한 흥미로운 '1boon' 포스팅(클릭)도 참고하시죠.
미국에서 초음속 비행기는 1973년 이후로 종적을 감췄습니다. ‘소닉 붐’으로 인한 초음속 비행기의 큰 소음 때문이었죠. 아무리 빨리 움직이고 연료를 절약한다 하더라도 다른 사람들에게 피해를 준다면 안 되겠죠? 따라서 초음속 비행기 개발의 핵심은 소음 '축소'나 '제거'입니다.
하지만 최근 NASA가 초음속으로 날면서 연료도 절약할 수 있는 새로운 기술을 개발 중이라고 합니다. NASA의 상업 초음속 기술 프로젝트팀은 록히드(Lockheed)와 함께 초음속 기술을 개발하고 있습니다. 연구팀은 소음 문제를 해결하기 위해 작은 실험용 비행기를 만들었습니다. 실험용 비행기를 이용해 소닉 붐을 줄일 수 있는 방법을 연구해 미래에 사용될 초음속 비행기에 적용할 계획입니다.
QueSST : 소음을 줄여라
이 실험용 비행기의 이름은 ‘QueSST(Quiet Supersonic Technology)’입니다. 크기가 작은 테스트용 비행기죠. 이 녀석을 통해 컴퓨터에 기반한 실험으로 미래 초음속 비행기에 적용할 모든 요소를 시험합니다.
기체 모양을 보면 피노키오 코처럼 길쭉한 앞 부분과 짧은 날개가 눈에 띕니다. 연구진은 기체 모양의 공기역학적 기능을 확인하기 위해 QueSST를 바람이 거세게 불어오는 터널에 넣어 실험했습니다. 그 결과 크기와 모양의 유용성을 극대화시키는 모양의 초기 디자인이 탄생했습니다.
연구진이 준비 중인 다음 개발 단계는 실험 자료를 분석해 초기 디자인 검토를 마치는 일입니다. 자료 분석 결과가 만족스럽다면 이 디자인으로 개발을 이어가는데요. 이 디자인을 기반으로 한 명이 앉을 만한 좌석이 달린 실험용 비행기를 만들어 실험을 실시한다고 합니다. 사람을 태운 실험은 2021년 초쯤 진행될 예정입니다. 과연 QueSST가 소음 제거라는 퀘스트를 완수할 수 있을까요?
이승아 수습 에디터(singavhihi@scientist.town)
