- 첫 초음속 여객기 '콩코드'

연료 많이 들고 소음 심해… 공중폭발 사고로 운항 중단

- 英 '스카이론' 신형 엔진 장착

제트엔진·로켓엔진 합친 형태, 지구 저궤도 비행해 마찰 작아

- 호주, 최고 속도 엔진 시험 성공

음속 7.5배인 시속 9000㎞… 보잉·IBM·美공군이 투자

아침은 영국 런던, 점심은 미국 뉴욕, 저녁은 호주 시드니에서, 덤으로 창 밖으로는 푸른 지구의 모습을 내려다볼 수 있는 환상의 비행이 언제쯤 가능할까?

전 세계를 일일생활권으로 만들어줄 꿈의 기술이 개발되고 있다. 소리보다 빠르게 날아 우주 공간을 통과하는 신개념 초음속(超音速) 여객기이다. 미국·영국·호주 등 여러 나라가 10년 내에 초음속 여객기를 상용화한다는 목표를 갖고 있다. 현재 대형 여객기로 14시간 이상 걸리는 서울~뉴욕 간 1만1044㎞ 구간을 3~4시간이면 갈 수 있다.

◇우주 공간 날아가는 여객기

차세대 초음속기로 가장 주목받는 것은 영국 항공기업 리액션엔진스의 '스카이론(Skylon)'이다. 날렵한 비행선 모양의 비행기다. 롤스로이스 출신의 과학자인 앨런 본드가 1989년 세운 리액션엔진스는 하늘이 아닌 우주 공간을 날아서 이동하는 비행기를 만드는 것이 목표이다. 겉모습은 날렵한 비행선이다. 기술의 핵심은 '세이버(Sabre)' 엔진이다. 제트엔진과 로켓엔진을 합친 형태이다. 로켓엔진은 동력을 얻기 위해 액체산소로 연료를 태운다. 하지만 세이버 엔진은 공기 중에서 산소를 얻기 때문에 우주왕복선이나 로켓에 다는 거대한 액체 산소 탱크가 필요 없다. 연료탱크도 본체 안으로 들어간다. 스카이론은 세이버 엔진을 이용해 지구 대기권을 벗어난 뒤 우주 공간인 지구 저궤도를 이동하다가 다시 대기권으로 진입한다. 지구 저궤도는 공기가 거의 없어 마찰로 인한 속도 저하가 없다. 스카이론의 최대 속도는 음속의 5배에 이른다.

그래픽=송윤혜 기자

스카이론은 30명의 승객을 태우고 최대 200회가량 비행하는 게 목표다. 지금까지 재활용이 가능했던 우주선은 우주왕복선이 유일하다. 왕복선은 지상으로 돌아오면 최소 6개월 이상의 정비가 필요했다. 하지만 스카이론은 액체산소를 담은 탱크가 필요 없고 우주 공간을 나는 시간이 짧기 때문에 이론적으로 48시간만 지나면 재비행이 가능하다. 리액션엔진스는 2019년 스카이론을 시험비행할 계획이다.

◇차세대 콩코드 속속 등장

최초의 초음속 여객기는 1969년 4월 영국과 프랑스가 공동 개발한 '콩코드(Concorde)'였다. 콩코드는 평균 시속이 2000㎞ 수준이었다. 음속의 1.7배에 이르는 속도이다. 파리~뉴욕, 런던~뉴욕 구간을 운행했지만 연료가 워낙 많이 들었다. 항공사들은 경제성이 없다는 이유로 운항을 기피했다. 음속을 돌파할 때 발생하는 음속폭음(소닉붐) 때문에 사람이 살지 않는 바다 위에서만 초음속 비행이 가능한 것도 문제였다. 특히 2000년 7월 공중 폭발로 113명이 사망하는 사고가 나면서 2003년 운항이 전면 중단됐다. 이제 지구 상에 있는 탈 것 중 음속보다 빠른 것은 우주로 향하는 로켓과 전투기뿐이다. 보잉747 등 대형 여객기는 평균 900㎞ 정도의 속도로 난다. 음속(시속 1224㎞)에는 크게 못 미친다.

콩코드를 제작했던 에어버스도 차세대 초음속 여객기를 개발하고 있다. 에어버스는 올 초 콩코드 2.0에 대한 특허를 출원했다. 기존 콩코드가 날렵한 형태였던 것과 달리, 콩코드 2.0은 동체가 둥그렇다. 둥그런 모양의 동체 디자인을 통해 소니붐 같은 음속폭음을 줄일 수 있다고 에어버스 측은 설명한다. 미국항공우주국(NASA)은 올 초 방산업체 록히드마틴과 손잡고 초음속 여객기 'X플레인' 프로젝트를 출범했다. 2020년 시험 비행이 예정돼 있다. 미국의 스파이크 에어로스페이스는 1억달러를 투자해 초호화 여객기 'S-512'를 준비하고 있다. 12~18인승으로 운용되는 S-512는 창문이 없는 독특한 형태이다. 기내에 공급되는 전기는 태양광으로 충전한다.

호주 퀸즈랜드대 과학자들은 지난 16일(현지 시각) 역사상 가장 빠른 초음속 엔진 시험에 성공하기도 했다. 발사 실험에서 신형 엔진 '하이파이어(HIFiRE)'는 음속의 7.5배에 이르는 시속 9000㎞의 속도를 기록했다. 보잉과 IBM, 미국 공군이 이 프로젝트에 투자하고 있다.