인류는 오래전부터 높이 올라갈 수 있기를 꿈꿨으며, 그 꿈이 커져 언젠가부터는 새처럼 날 수 있기를 꿈꾸기 시작했습니다. 이런 꿈을 이루기 위해 많은 사람들이 연구와 도전을 했고, 수많은 사람들의 노력 끝에 우리는 비행기를 타고 자유롭게 세계 여행을 다닐 수 있게 되었습니다. 특히 저가 항공사들이 대거 등장하면서 비행기는 우리 생활에서 저렴하고 빠르게 이용할 수 있는 하나의 교통수단으로 자리 잡아 가고 있습니다.
그런데 비행기에 대한 사람들의 꿈은 아직 끝나지 않은 것 같습니다. 단순히 하늘을 나는 것에 멈추지 않고 이제는 엄청난 속도의 비행을 통해 단시간에 목적지에 도달하기 위한 도전을 하고 있습니다. 바로 초음속 비행기라고 하는 것인데요. 마하의 속도를 자랑하며 뉴욕에서 런던까지 2시간 30분 만에 가능하다고 하는데요. 전 세계를 일일생활권으로 만들어 줄 초음속 비행기에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
짧지만 강렬했던 #비행의 시작
▲ 비행을 위한 도전(출처: http://www.wright-brothers.org/)
지금은 비행기를 타고 하늘을 날아 어디론가 떠나는 것이 너무나도 당연한 일이지만, 과거에는 많은 사람들이 상상으로나 가능한 꿈이었습니다. 많은 사람들이 그 꿈을 이루기 위해 목숨을 건 도전을 아끼지 않았는데요. 그럼 인류는 언제 처음으로 비행에 성공했을까요? 우리가 알고 있듯이 인류 최초의 비행기를 제작한 것은 라이트 형제입니다. 지금은 모든 사람들이 라이트 형제를 기억하지만, 인류 최초의 비행은 우리가 생각하는 것과는 조금 다른 모습이었습니다.
▲ 라이트 형제(출처: http://www.biography.com/)
1903년 12월 17일, 인류 역사상 최초의 비행이 라이트 형제에 의해서 이뤄졌는데요. 수차례의 실패로 인해 오직 5명이 지켜보는 앞에서 최초의 비행이 성공을 했습니다. 동생 오빌이 탄 플라이어호는 프로펠러의 힘으로 공중으로 떠올라 총 비행거리 36.5m, 비행시간 12초의 자유비행을 기록하며 무사히 모래밭에 착륙하였습니다. 물론 지금으로 생각하면 비행이라고 할 수도 없을 만큼 짧은 비행시간이었지만, 첫 비행이 발판이 되어 80년도 지나지 않아 인류는 지구를 벗어나 우주로 탐사를 떠나게 되었으니 첫 비행이 인류에게 얼마나 강렬했던 비행이었는지 짐작이 가시지요.
기억하자! #초음파, 초음속
초음속 비행기에 대해서 이야기 하기 전에 초음파와 초음속에 대해서 이야기를 하려고 합니다. 초음파와 초음속은 우리가 자주 듣는 용어라 다르다는 것은 대부분 인식하고 있습니다. 그런데 정확하게 초음파와 초음속을 알고 있지는 못하는 경우가 많은데요. 이 용어들의 개념을 알고 있으면, 앞으로 우리 생활에 등장할 새로운 기술들을 조금 더 쉽게 이해할 수 있습니다.
1. 초음파
▲ 초음파를 이용한 거리 측정(출처: https://www.bjultrasonic.com/)
초음파(Supersonic Wave)는 일반적으로 사람이 들을 수 없는 소리를 말합니다. 일반적인 사람의 귀는 가청 진동수 영역인 16Hz ~ 20kHz에 속한 진동수를 가진 소리를 들을 수 있습니다. 그래서 20kHz를 넘는 음파를 초음파라고 정의하는데요. 초음파는 우리가 알고 있듯이 의료기기나 탐사를 위해 주로 사용되고 있습니다. 또한 최근에는 초음파를 이용한 세척기도 나오고 있는데요. 물속에서 초음파를 발생시키면 1초에 수만 번의 진동이 일어나 마치 빨랫방망이를 이용해서 세탁하는 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 초음속
초음속(Supersonic speed)은 초음파와는 전혀 다른 의미를 가지고 있습니다. 초음파는 소리를 뜻하지만 초음속은 속력을 의미합니다. 그런데 초음파와 초음속을 같이 이야기하는 이유는 초음속이 음파 이상의 속력을 의미하기 때문입니다. 즉, 초음속은 소리의 속력보다 빠른 속력을 말합니다. 초음속은 마하로 표시하는데요. 마하 1은 시속 약 1,200km에 해당합니다. 소리보다 빠르다는 개념이 어렵게 느껴지신다면, 비슷한 예로 번개를 생각해보시면 좀 더 쉽게 이해하실 수 있습니다. 번개가 치면 먼저 번쩍거리는 빛이 느껴지고 잠시 후 소리를 들을 수 있는데요. 이것은 빛이 소리보다 속도가 빠르기 때문입니다.
얼마나 빠른 거야? #초음속 비행기
▲ 수직 이착륙이 가능한 초음속 비행기 플래시 팔콘(출처: https://wordlesstech.com/)
사실 초음속 비행기는 최근에 등장한 기술은 아닙니다. 과거 콩코드 초음속 여객기가 존재했으나, 성능에 비해 소음, 연료소비량 등 다양한 문제로 인해 사라져버렸습니다. 그런데 빠른 비행기를 원하는 인류의 꿈은 다시 초음속 비행기를 만들어냈는데요. 플래시 팔콘이라는 이름을 가진 초음속 비행기는 수직 이착륙을 하며, 시속 약 3,700km에 달하는 최대 속도 마하 3으로 뉴욕에서 런던까지 2시간 30분 만에 갈 수 있다고 합니다. 기존 비행기랑 비교하면 대서양을 건너는데 걸리는 시간을 반으로 줄인 것입니다.
▲ 나사가 개발 중인 엑스플레이(출처: http://www.nasa.gov/)
초음속 비행기의 등장은 플래시 팔콘만 있는 것이 아닙니다. 붐스타트업(Boom Startup)이라는 벤처기업은 뉴욕에서 런던까지 3시간 30분에 갈 수 있는 40인승 초음속 여객기 붐(Boom)을 개발 중에 있습니다. 속도는 시속 2,335km이고, 가격은 왕복 기준 5,000달러 선에서 측정될 것으로 예상하고 있습니다. 또한 미국 항공우주국 나사도 록히드마틴과 함께 2020년을 목표로 서울에서 뉴욕까지 3시간 만에 갈 수 있는 초음속 여객기 엑스-플레인을 개발 중입니다. 현재 13시간에 걸려서 가는 거리를 3시간으로 단축할 수 있다고 하니, 얼마나 빠른 속도인지 짐작할 수 있습니다.
인류의 끊임없는 도전은 초음속 비행기의 재등장을 실현시켰고, 초음속 비행기의 등장은 속도의 혁명인 동시에 지구촌 생활패턴을 바꾸는 새로운 운송시스템을 가져다줄 것입니다. 기존에 증기기관차, 철도, 선박, 비행기, 고속철도 등이 등장할 때마다 글로벌화가 이뤄지고 우리의 생활에도 큰 변화가 일어났던 것을 봐도 알 수 있습니다. 게다가 초음속 비행기는 연료의 절감 및 대체 에너지 사용을 통해 친환경 비행기로 연구 개발되고 있는데요. 앞으로 등장할 친환경 초음속 비행기가 우리의 생활을 어떻게 바꿔 놓을지 기대가 되는 이유이기도 합니다.
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