유럽, 초고속 비행 기술 개발의 새로운 장을 열다: INVICTUS 프로그램
ESA, Frazer-Nash와 협력해 혁신적인 재사용 가능한 초음속 비행체 개발 착수
유럽우주국(ESA)은 영국의 Frazer-Nash와 협력하여 초음속 비행 기술의 최전선에 서는 프로그램 'INVICTUS'를 발표했다. '무적'이라는 뜻이다.
이 프로그램은 GSTP(General Support Technology Programme)와 TDE(Technology Development Element) 등의 ESA의 기술 지원 프로그램을 통해 자금을 지원받는다.
INVICTUS는 재사용 가능한 테스트 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 하며, 이를 통해 고속 비행체의 기술을 실제 환경에서 반복적으로 시험하고 개선할 수 있는 기회를 제공할 예정이다.
모듈화 된 디자인으로 비행체 시험 반복 가능
INVICTUS의 핵심은 모듈화 된 설계에 있다. 이는 각 시험 비행마다 재료, 소프트웨어, 엔진 시스템 등을 수정할 수 있게 해 주며, 엔지니어들이 실험을 통해 기술을 점차적으로 개선할 수 있도록 돕는다.
이번 프로젝트는 Spirit Aero Systems(미국)과 크렌필드 대학(영국)도 함께 참여하고 있다.
프로젝트 팀은 내년 중으로 비행체 시스템의 초기 설계안을 공개할 예정이다. 최종적으로 INVICTUS는 마하 5(약 6,200 km/h)의 속도로 비행할 수 있는 초음속 우주비행체를 완성할 계획이다.
비행체의 가장 큰 도전 과제: 열 관리
하지만 초고속 비행의 가장 큰 기술적 도전 과제는 열 관리에 있다.
Mach 5의 속도에서는 비행체의 외부 표면이 공기 분자와의 마찰로 인해 극한의 온도에 이를 수 있다.
또한, 엔진으로 유입되는 공기 역시 고온에 노출된다. 이를 해결하기 위해 INVICTUS는 하이브리드, 사전 냉각된 로켓 엔진을 채택하고 있다.
이 엔진은 수소를 연료로 사용하며, 영국의 Reaction Engines Ltd가 개발한 SABRE 기술을 바탕으로 한다. 이 기술은 공기를 몇 밀리초 만에 냉각할 수 있는 열교환기를 이용해 고온 문제를 해결하려고 한다.
우주 접근을 더 유연하고 지속 가능하게
INVICTUS는 우주 접근을 보다 유연하고 지속 가능한 방식으로 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다.
기존의 발사체는 일반적으로 수직 이륙을 요구하고, 고비용 및 재사용 불가능한 특성을 지닌다.
하지만 INVICTUS는 수평 이륙을 통해 기존 발사체를 대체할 수 있을 것으로 보인다. 이는 우주 산업의 접근 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 중요한 혁신이 될 것이다.
이 비행체의 잠재력은 우주를 넘어, 저고도 항공과 국방 분야에도 큰 영향을 미칠 수 있다.
ESA의 톰마소 기디니(Tommaso Ghidini) 기계공학 부서 책임자는 "초음속 비행은 단순히 항공우주 기술의 다음 단계가 아니라, 새로운 이동성, 국방, 우주 접근성의 패러다임을 여는 문"이라고 강조했다.
INVICTUS는 중국, 러시아 등 다른 국가들이 진행 중인 초음속 비행체 개발 프로젝트에 대한 유럽의 대응이기도 하다.
초음속 비행기와 우주비행체 개발의 경쟁은 이제 전 세계적으로 본격화되었다. 각국은 이 혁신적인 기술을 통해 우주와 항공의 새로운 시대를 열기 위한 치열한 경쟁에 돌입했다.
INVICTUS 프로젝트의 성공은 유럽이 초고속 비행 기술에서 우위를 점할 수 있는 중요한 전환점이 될 것이다.
과연 이 경쟁에서 누가 먼저 기술적 성과를 이루게 될지, 그 미래를 주목해 볼 일이다.
에코저널리스트 쿠 ecopresso23@gmail.com
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