조용한 초음속 비행기가 개발된 까닭

미 항공우주국(NASA)이 개발한 차세대 실험기가 소음을 최대한 억제한 상태로 음속을 돌파했다. 음속을 넘어선 순간에도 파일럿이 거의 소음을 느끼지 못할 정도였다.

NASA는 12일 공식 채널을 통해 록히드 마틴과 공동 제작한 저소음 초음속기 X-59이 테스트 비행에서 마하 1.1을 찍으며 음속을 뛰어넘었다고 전했다. 2025년 10월 28일 X-59의 첫 비행이 이뤄졌고, 초음속 도달은 단 8개월 만에 이뤄졌다.

음속 돌파 시 발생하는 소닉 붐을 최대한 억제, 소음을 현저히 줄인 X-59 <사진=NASA 공식 홈페이지>

X-59는 이달 6일(한국시간) 미국 캘리포니아 에드워즈 공군기지에서 이륙해 처음으로 음속의 장벽을 뚫었다. 미국은 1973년 이래 소음 문제를 이유로 육상에서 초음속 상업 비행을 금지해 왔기에, 이번 도전은 상당한 의미가 부여됐다.

테스트 비행 당시 X-59는 고도 약 1만3200m까지 상승해 최고 속도 1147㎞, 약 마하 1.1에 도달했다. 총 비행시간은 81분이었다. NASA는 초음속 비행이 가능하면서 소닉 붐의 폭음이 지상까지 도달하지 않는 조용한 비행이 가능했다고 강조했다.

X-59 조종사에 따르면, 기체는 최고 속도에 도달할 때 기내 진동이나 충격이 거의 없었다. 계기반의 수치를 보지 않았다면 음속을 넘어서는 것을 모를 뻔했다고 조종사는 놀라워했다.

이 기체는 격렬한 폭음을 부드러운 소리로 억제하는 첨단기술이 적용됐다. 비행기가 음속을 초과하면 주변 공기가 격렬하게 압축돼 충격파가 발생하고, 지상에 폭음이 전달된다. 소음도 그렇지만 압축이 과다해 폭음이 클 경우 지상 건물의 창문이 파손될 수 있다.

NASA가 록히드 마틴과 협력해 개발한 X-59. 기수가 극단적으로 길고 캐노피 돌출되지 않아 조종사는 모니터로 외부 상황을 파악한다. <사진=NASA 공식 홈페이지>

음속의 장벽을 처음으로 돌파한 비행기는 미 공군 척 예거가 1947년 조종한 벨 X-1이다. 척 예거는 미국 캘리포니아 모하비 사막에서 첫 음속 돌파에 성공했다. 로켓 엔진을 장착한 벨 X-1은 귀를 찢을 듯 굉음을 냈고, 미 연방항공청(FAA)은 1973년 육상에서 초음속 비행을 전면 금지, 이후 50년 넘게 비행기는 바다 위에서만 음속을 낼 수 있었다.

X-59이 소닉 붐 폭음을 줄이는 비결은 이상할 정도로 가늘고 긴 기수다. 전장 약 30.4m 중에 기수의 길이만 무려 약 11.6m다. 이 극단적으로 가는 기체가 초음속 비행에서 발생하는 충격파를 분산해 지상에 도달하는 소리를 극적으로 줄인다. 이런 장점에도 조종사는 전방 시야를 전혀 확보할 수 없어 기수에 장착한 고해상도 카메라 영상으로 외부 환경을 파악해야 한다.

정이안 기자 anglee@sputnik.kr