초음속 제트기의 귀환, 어떤 의미인가?

[박원서]

​초음속 제트기의 귀환, 어떤 의미인가?

초음속 제트기의 귀환, 

어떤 의미인가?

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지난 20년 동안 초음속 항공기 업계는 비교적 조용했다. 

초음속 여객기의 개념은 수십 년 동안 존재해 왔지만, 

2003년 이후 2025년 초까지 전투기가 아닌 초음속 

항공기가 하늘을 난 적은 없었다.그러나 

붐 슈퍼소닉의 XB-1 초음속 시범 비행기가 

첫 항해를 시작하면서 모든 것이 바뀌었다. 

이 갤러리에서 자세히 알아보자.

중요한 이정표

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2025년 초, 미국 회사 붐 슈퍼소닉이 

XB-1 초음속 시범 항공기를 공중에 

띄우면서 중요한 이정표를 세웠다.

오랜 시간이 걸리다

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2003년 콩코드의 마지막 비행 이후,

 비군사용 항공기가 음속보다 빠르게 

비행한 것은 이번이 처음이었다.

야심찬 계획

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XB-1의 비행은 2029년까지 

초음속 여객기에 승객을 태우겠다는

 붐 슈퍼소닉의 야심찬 여정에 중요한 단계였다.

우려

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그러나 모든 이해관계자가 이 프로젝트가 

성공할 것이라고 확신하거나 붐 슈퍼소닉의 

비전에 큰 장점이 있다고 확신하는 것은 아니다.

초음속 여행이란?

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초음속 여행의 정의부터 살펴보자. 

간단히 말해 음속보다 빠르게 

움직이는 항공기를 말한다.

마하 속도

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전문가들이 초음속 비행에 대해 이야기할 때 

종종 항공기의 '마하'를 언급한다. 

이는 비행기의 속도를 음파가 공중을

 통과하는 속도로 나눈 값이다.

음속 장벽 깨기

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음속 장벽을 깨는 항공기, 즉 음속보다 빠르게 

비행하는 항공기는 마하 수가 1보다 크다.

공기를 교란하다

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마하의 중요성을 이해하기 위해서는 

먼저 비행기가 날 때 앞의 공기를 

교란한다는 점을 고려해야 한다

충격파 형성

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이러한 교란은 음속으로 이동하며, 

초음속 비행의 경우 결합하여 

항공기 주변에 충격파를 형성한다

소리를 가두다

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항공기 주변의 충격파는 

항공기가 내는 소리를 가두고,

 그 충격파가 지상으로 이동할 때까지 

항공기의 소리를 듣지 못하게 된다.

주요 이점

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초음속 여행의 가장 큰 장점은 

일반 항공기 여행보다 훨씬 빠르다는 점이다. 

실제로 초음속 제트기를 개발하는 회사들은 

여행 시간을 획기적으로 단축할 수 있다고 주장한다.

붐 슈퍼소닉의 계획

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예를 들어 붐은 마하 1.7로 비행할 오버추어라는

 항공기를 제작할 계획이다. 현재 여객기는

 일반적으로 마하 0.8 정도로 순항한다.

큰 계획

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이 회사는 오버추어를 이용하면 뉴욕에서 로마까지 가는 데 

현재 8시간이 아닌 4시간 40분밖에 걸리지 않는다고 주장한다.

스파이크 에어로스페이스의 계획

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이 작업에 참여하는 또 다른 회사는

 미국 기업 스파이크 에어로스페이스이다. 

스파이크 에어로스페이스 팀은 

초음속 비즈니스 제트기를 개발하고 있다.

슬로건

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이 야심찬 프로젝트의 슬로건은

 "세상을 절반의 시간 안에 전달한다"이다.

 이 문구는 초음속 여객기의 가치 제안을

 깔끔하게 요약한 것이다.

초음속 항공 여행의 역사

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물론 항공사가 초음속 여객기를 제작한 것은

 이번이 처음이 아니다. 사실 초음속 항공 

여행은 이미 20세기에 존재했다.

콩코드

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과거 가장 유명한 초음속 여객기는 1976년부터 

2003년까지 영국항공과 에어프랑스가 운항한

 프랑스-영국 항공기 콩코드였다.

콩코드

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콩코드는 마하 2의 속도로 순항했으며 

최대 128명(보통 부유하고 유명한)의 

승객만 수용할 수 있었다. 런던에서 뉴욕까지

 3시간 노선을 정기적으로 비행했다.

콩코드의 실패

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몇 년 동안 많은 사람들은 콩코드가 

상업용 항공 여행의 미래라고 생각했다. 

그러나 여러 가지 이유로 콩코드는 실패했다.

연료의 비효율성

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첫째, 초음속으로 효율적으로 항해하도록 설계되었지만

 콩코드는 이착륙 시 연료 효율이 매우 낮았다

엄청난 연료를 태우다

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 이 여객기는 매우 빠른 엄청난 연료 소비로 악명높았고,

 시간이 지나면서 이 기술에 대한 불만이 제기되었다.

미국 정부의 금지

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콩코드가 실패한 또 다른 이유는 

1970년대에 미국 정부가 육상의 초음속 

여객기 운항을 금지했기 때문이다.

소닉 붐의 문제점

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미국 정부는 초음속 제트기의 충격파가 

지상으로 전파될 때 발생하는 음속 폭발음의 

위험 때문에 금지 조치를 시행했다.

주요 도전 과제

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극단적인 경우 소닉 붐은 창문을 깨뜨리고 

건물을 손상시킬 수 있다. 이를 해결하는 것이

 초음속 여객 여행의 주요 과제이다.

앞으로

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21세기 기업들이 콩코드보다 초음속 여객기로 더 많은

 성공을 거두려면 먼저 소닉 붐 문제를 해결해야 한다.

소닉 붐 관리

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나사와 록히드 마틴 퀘스트 프로젝트의 목적은 

소닉 붐이 관리 가능한 수준으로 

소멸될 수 있음을 보여주는 것이다.

소멸

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퀘스트는 X-59 항공기의 코가 길쭉한

기하학적 구조를 사용하여 소닉 붐을 약한

 "쿵" 소리로 흩뜨릴 수 있다고 제안했다.

피드백

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프로젝트의 일환으로 X-59 항공기는

 미국 도시 상공을 비행하며 

시민들에게 피드백을 받을 것이다.

연료 문제의 해결

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연료 효율 문제 측면에서, 21세기에는 

초음속 제트기에 지속 가능한 

항공 연료를 공급할 수 있어야 한다

지속 가능한 항공 연료

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예를 들어, 오버추어의 경우 붐 슈퍼소닉은 

온실가스 배출과 항공기의 탄소 발자국을 

줄이기 위해 100% 지속 가능한 

항공 연료를 사용할 계획이다.

   출처: (CNN)