1초에 2킬로미터를 날아가는 속도, 서울에서 우크라이나 수도 키이우까지 단 1시간이면 충분한 그런 속도가 현실이 되었습니다.
한국이 비밀리에 개발해온 극초음속 비행체 '하이코어(HyCore)'가 실제 비행시험을 성공하고 검증을 완료한 사실이 처음 드러났습니다.
6년간의 은밀한 개발 끝에 마침내 그 베일을 벗은 하이코어는 당초 목표를 뛰어넘는 성과를 거두며 한국의 항공우주 기술력을 세계에 과시하고 있습니다.
지금까지 극초음 개발체 개발에 성공한 나라는 미국, 중국, 러시아 뿐이며, 이번에 한국이 세계에서 네 번째로 성공한 것입니다.
물론 일본, 호주, 인도 등이 시험용 극초음속 비행체를 완성하기는 했지만, 실용 수준의 기술력을 확보한 것은 한국이 네 번째라고 할 수 있습니다.
이 개발 성과를 바탕으로 하이코어는 대한기계학회에서 개최하는 ‘대한민국 올해의 10대 기술’의 후보에 등재되었습니다.
베일에 싸였던 6년간의 도전
하이코어의 개발은 2018년 10월부터 시작되었습니다.
무려 6년이라는 긴 시간 동안 국방과학연구소를 중심으로 한 연구팀은 철저한 보안 하에 이 야심찬 프로젝트를 진행했죠.
그들이 목표로 삼은 것은 단순한 고속 비행이 아니었습니다. 바로 '복합영역 비행체'라는 혁신적인 개념의 항공기를 만드는 것이었거든요.
복합영역 비행체란 무엇일까요? 이를 이해하려면 먼저 항공기의 속도 분류를 알아야 합니다.
우리가 탑승하는 여객기나 순항 미사일은 소리의 속도인 마하 1보다 느린 아음속으로 비행합니다.
전투기는 마하 1.6에서 2.5 사이의 초음속 비행이 가능하죠. 하지만 하이코어는 이 모든 영역을 아우르는 것입니다.
마하 3 이상의 초음속은 물론, 마하 5 이상의 극초음속 비행까지 모두 소화할 수 있는 놀라운 능력을 갖춘 것이죠.
두 개의 엔진이 하나로, 이중 램제트의 비밀
하이코어의 핵심 기술은 바로 이중 램제트 엔진에 있습니다.
일반적으로 항공기가 마하 3 이상으로 비행하려면 램제트(Ramjet) 엔진이 필요하고, 마하 5 이상의 극초음속으로 비행하려면 스크램제트(Scramjet) 엔진이 필요합니다.
두 개의 서로 다른 엔진이 각각 다른 속도 영역에서 작동하는 것이죠.
하지만 하이코어는 이 두 엔진의 기능을 하나로 통합했습니다.
속도가 증가하면서 램제트 엔진이 자동으로 스크램제트 엔진으로 변환되는 혁신적인 시스템을 구현한 것입니다.
마치 변신 로봇처럼 상황에 따라 엔진의 특성이 바뀌는 것이죠.
이런 기술 구현을 위해 연구팀은 초고속 비행체 통합설계 기술, 초고속 비행체 구조 기술, 초고속 비행시험용 연료 공급 기술, 통합 성능진단 기술, 비행시험용 초음속 연소기 기술 등 5가지 핵심 기술을 모두 완성해냈습니다.
목표를 뛰어넘은 시험 비행의 성과
하이코어의 시험 발사 결과는 연구진조차 놀랄 만한 것이었습니다.
당초 목표였던 최고 고도 20km, 최고 속도 마하 5를 훌쩍 뛰어넘어 최고 고도 23km, 최고 속도 마하 6을 달성한 것입니다.
마하 6이라는 속도가 얼마나 빠른지 실감하기 어려우시겠지만, 이는 1초에 2.04km, 1시간에 7,344km를 비행하는 엄청난 속도입니다.
이 정도 속도라면 정말로 서울에서 출발해 우크라이나 키이우까지 1시간 만에 도달할 수 있는 것이죠.
기존의 항공 교통 개념을 완전히 뒤바꿀 수 있는 혁신적인 성과라고 할 수 있습니다.
더욱 놀라운 것은 하이코어가 마하 5에서 5초 이상 연소를 유지한다는 당초 목표도 성공적으로 달성했다는 점입니다.
실용화를 앞둔 무기체계급 기술력
하이코어가 다른 나라의 시험용 극초음속 비행체와 차별화되는 점이 있습니다.
바로 실제 무기체계에 활용할 수 있는 수준의 검증된 기술을 사용했다는 것입니다.
일본, 호주, 인도 등이 이미 극초음속 시험비행체를 완성하기는 했지만, 대부분 연구 목적의 실험체 수준에 머물렀습니다.
반면 하이코어는 KTSSM 전술 탄도 미사일 및 우주발사체 부스터 등 기존에 검증된 무기체계를 적극 활용했습니다.
발사 방식도 우주발사체용 발사대가 아닌 유도무기용 발사관(Canister)을 사용해 실제 군사 운용에 바로 적용할 수 있는 형태로 설계되었죠.
이는 하이코어 기술이 단순한 실험 단계를 넘어 실용화 단계에 한 발짝 더 다가섰음을 의미하는 것입니다.
연구 과정에서 축적된 성과도 상당합니다.
국방과학연구소와 현대로템 등 협력기업들은 국내 특허 3건, 소프트웨어 등록 1건, 논문 5건의 지적재산권을 확보했습니다.
또한 연구개발보고서 43권과 기술자료 47건이 등록되어 향후 관련 기술 발전의 탄탄한 토대를 마련했습니다.
앞으로 남은 과제와 완성을 향한 로드맵
하이코어는 현재 설계 기술과 엔진 기반 기술을 성공적으로 확보한 상태입니다.
하지만 완전한 실용화를 위해서는 아직 해결해야 할 과제들이 남아있습니다.
가장 중요한 것은 이중 램제트 기술의 완성입니다. 연구팀은 내년 봄까지 이 기술을 최종 완성할 예정이라고 밝혔습니다.
더 장기적으로는 2028년 11월까지 가변식 공기흡입구 등 극초음속 미사일 개발에 필요한 핵심 기술들을 모두 확보할 계획입니다.
이런 기술들이 완성되면 하이코어는 단순한 실험용 비행체를 넘어 실제 군사 작전에 활용할 수 있는 무기체계로 발전하게 될 것입니다.
바다를 지키는 새로운 무기의 탄생
하이코어 기술을 바탕으로 개발될 수 있는 무기들은 다양합니다.
KF-21에서 발사하는 극초음속 공대지 미사일이나 극초음속 무인기 등이 가능한 옵션들이죠. 하지만 가장 먼저 실전 배치될 가능성이 높은 것은 극초음속 대함 유도탄입니다.
현재 해군 체계에 이 무기를 반영하기 위한 지원 작업이 활발히 진행되고 있습니다.
하이코어를 기반으로 한 극초음속 대함 유도탄이 완성되면, 이는 강력한 '해양 접근 거부'(Anti-access/Area Denial) 무기가 될 것으로 기대됩니다.
미사일 방어 기능을 갖춘 이지스급 대공구축함이나 항공모함 같은 적의 주력 함정이 한반도 근해에 접근하는 것을 효과적으로 막을 수 있는 것이죠.
앞서 말했듯, 이런 놀라운 성과를 인정받아 하이코어는 대한기계학회에서 개최하는 '대한민국 올해의 10대 기술' 후보에 당당히 등재되었습니다.
6년간의 은밀한 개발 끝에 마침내 모습을 드러낸 하이코어는 한국의 항공우주 기술이 세계 최고 수준에 도달했음을 보여주는 상징적인 성과라고 할 수 있습니다.