무려 시속 1만㎞…美, 극초음속 군사우주선 개발 착수

극초음속으로 대기권을 돌파하는 놀라운 성능으로 미래 우주 비행시대를 열 최첨단 군사 우주선이 미국에서 개발될 것으로 보여 관심이 집중되고 있다.

미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 미 국방부 산하 기술연구기관 방위고등연구계획국(Defence Advanced Research Projects Agency, DARPA)이 극초음속 우주왕복선(Space Plane) 개발 계획을 발표했다고 15일(현지시각) 보도했다.

이 프로젝트는 작년 9월 DARPA에 의해 시작된 ‘XS-1 스페이스 플레인’ 계획의 연장선상에 있는 것으로 보잉·마스턴 스페이스 시스템즈·노스롭그루먼 등 주요 항공우주기업 3사가 공동으로 개발에 참여한다.


DARPA 측에 따르면, 민간-군수 항공업체가 공동으로 프로젝트에 참여하는 까닭은 일반 상업 비행기 제조 능력과 군사 항공 기술을 조합해 디자인, 성능 측면에서 가장 잠재성이 높은 군사 우주선을 개발하기 위함이다.

DARPA가 제시한 차기 초음속 우주선의 단계별 목표는 다음과 같다. 1단계는 대기권 궤도 돌파 시점 전까지의 최소 속력이 초음속의 5배에 달해야하며 2단계는 오를 수 있는 최고 궤도에 진입한 뒤 수송한 장비(예를 들어 소형 인공위성)를 안전히 우주에 내려놓고 지구로 무사귀환 할 수 있어야 한다.

실제 개발과정에 있어서 성능적인 목표를 살펴보면, 비행 중 적어도 1번은 마하 10(음속의 10배로 시속 약 1만 1,000㎞) 속도를 내야하는데 이는 소형 인공위성과 같은 화물을 탑재한 상황에서의 속도를 말한다. 이 탑재화물을 성공적으로 궤도에 진입시켜야함은 물론이다.



이 프로젝트는 위성 하나를 발사할 때 발생하는 천문학적 비용을 우주선에 실어 궤도에 올리는 방식으로 대폭 절감시키면서 보다 우주비행시대에 가깝게 다가가려는 시도에서 시작됐다. 이와 관련해, DARPA는 극초음속으로 대기권을 돌파할 때 발생하는 (약 1,000℃에 달하는) 고온을 견뎌내고 무게 1,360~2,270㎏에 달하는 인공위성을 실을 수 있는 비행소재 플랫폼 구축 연구를 진행 중이다.

또한 DARPA과 항공군수업체에 공동연구영역은 우주선 생산에만 머무르지 않는데 현재 이들은 시속 740㎞로 비행 가능한 수직이착륙(Vertical Take Off and Landing) 항공기 개발도 함께 추진 중이다.



동영상·사진=Defence Advanced Research Projects Agency

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr