현재 영국 ‘Reaction Engines’이 개발하는 초음속 엔진이 조만간 시험에 들어갈 것으로 예상되는 가운데 호주와 영국이 ‘space bridge’ 파트너십을 체결하고 시드니-런던간 4시간 비행을 추진하고 있다. 사진은 초음속 항공기 가상도.
호주-런던 ‘space bridge’ 협정 체결... 연구팀, 지상에서 엔진시험 진행
현재 호주에서 런던 히드로 공항(Heathrow Airport)으로 가는 노선은 ‘직항편’이 있지만 싱가포르를 경유해야 한다. 지난해 3월 퍼스(Perth)에서 히드로 공항으로의 첫 ‘논스톱’ 비행이 성공했지만 시드니나 멜번에서 런던으로 가는 항공 노선은 여전히 중간 기착지(싱가포르)를 거쳐야 한다. 직항이긴 해도 논스톱은 아닌 것이다.
이런 가운데 오는 2030년부터는 초음속 항공기로 보다 더욱 빠르게 호주-영국간 운행이 가능할 것으로 보인다. 최근 영국 텔레그라프(Telegraph)는 영국 우주항공국(Space Agency) 책임자의 말을 인용, 영국에서 개발된 항공기로 양 도시 사이의 비행시간 단축이 추진되고 있다고 전했다.
현재 영국 옥스퍼드셔(Oxfordshire)에 자리한 ‘Reaction Engines’ 사는 마하(Mach) 5.4(현재 상용화된 콩코드 항공기 속도의 2배)와 우주에서 마하 25의 속도를 내는 수소공기 흡입 로켓 엔진을 만들어내고 있다.
‘Reaction Engines’가 개발하는 사브레 엔진(Sabre engine)은 런던-뉴욕간 비행 시간을 1시간으로 단축할 수 있는데, 수소-산소 엔진으로 현재 항공기가 사용하는 연료에 비해 훨씬 친환경 엔진 추진 소재를 연료로 사용하며 비용 또한 저렴하다.
개발팀은 현재 미 콜로라도 덴버(Denver, Colorado)의 지상에서 엔진 시험을 진행 중에 있으, 오는 2030년대 중반 상용화를 목표로하고 있다. 2020년대 중반에는 시험 비행을 진행한다는 계획이다. 영국 정부는 이 프로젝트에 8,800만 달러(미화)를 투자한 상황이다.
텔레그라프 보도에 따르면 지난 9월24일 호주와 영국은 양국 간 항공 운항을 위한 ‘Space Bridge’ 항공 파트너십을 체결했다. 영국 항공우주국 최고 책임자인 그레이엄 턴녹(Graham Turnock)씨는 사브레 로켓 엔진이 결실을 맺게 되면 런던에서 호주까지의 비행시간을 4시간으로 단축시킬 수 있을 것“이라고 말했다.
지난 2003년 초고속 항공기를 추진하던 콩코드(Concorde) 사가 자취를 감추면서 초음속 항공기 추진은 진행된 적이 없다. 음속의 5배인 극초음속(Hypersonic)은 높은 엔진 온도로 완성이 불가능했다. 전투기의 경우 복잡한 냉각 시스템을 통해 이 문제를 해결하지만 이 엔진은 크게 비싸며 비효율적이다.
‘Synergetic Air Breathing Rocket Engine’을 말하는 ‘사브레(Sabre)’ 엔진은 초냉각 헬륨의 작은 튜브들을 활용해 작동시킨다. 포착된 열은 엔진에 동력을 공급하는 데 사용된다.
상업용 초고속 비행을 위한 하이브리드 엔진은 항공기가 수평으로 이륙하여 마하 5.4, 시속 6,400km로 비행이 가능하며 로켓 모드로 전환하면 마하 25, 즉 시속 3만 킬로미터 속도를 낼 수 있다. 이 엔진은 비단 항공기뿐 아니라 자동차 산업, 모터 스포츠, 에너지 생산에도 활용할 수 있다.
‘Reaction Engines’ 사의 숀 드리스콜(Shaun Driscoll) 기술개발 이사는 영국 사우스 웨일즈의 뉴포트(Newport, South Wales)에서 열린 영국 항공우주 회의에서 “사브레 엔진의 장점은 로켓 엔진과 에어로 엔진의 혼합(hybrid)과 유사하다는 것”이라며 “지난 70년 내 로켓 엔진은 발전하지 않은 반면 에어로 엔진은 매우 효율적인 것이 됐다”고 설명했다.
그는 이어 “그럼 점에서 에어로 엔진과 로켓 엔진을 결합할 수 있다면 아주 가볍고 효율적인 추진 시스템을 만들어낼 수 있고 기본적으로 새 항공기 엔진 개발도 가능하다”고 밝혔다. 다만 그는 “물리학적으로 이를 검증할 수 있지만 문제는 실제 시험 비행을 성공시켜야 한다는 것”이라고 덧붙였다.
김지환 객원기자 jhkim@koreanherald.com.au
