인도가 최대 1500㎞ 떨어진 목표물을 타격할 수 있는 극초음속 미사일을 시험 발사했다. 인도 이코노믹타임스 등 현지 언론은 지난 17일(현지시간) “인도 국방연구개발기구(DRDO)의 ‘비슈누 프로젝트’를 통해 개발된 극초음속 순항미사일 ‘ET-LDHCM’이 시험 발사됐다”고 보도했다. ‘Extended Trajectory Long Duration Hypersonic Cruise Missile’의 앞 글자를 따 명명된 ET-LDHCM은 인도와 러시아가 공동 개발한 기존의 브라모스 미사일(마하 3, 사거리 약 450㎞)보다 훨씬 뛰어난 성능을 자랑한다. ET-LDHCM은 마하 8(9792㎞/h)로 날아가 1500㎞ 떨어진 목표물을 타격할 수 있으며 대기 중 산소를 이용해 고속 비행을 유지하는 공기 흡입 스크램젯 엔진으로 구동된다. 이코노믹타임스는 “ET-LDHCM 동력의 핵심은 스크램젯 엔진이다. 산화제를 탑재한 기존 엔진과 달리 스크램젯 엔진은 대기 중 산소를 사용한다. 덕분에 미사일의 무게가 가벼워지고 더 오랫동안 고속을 유지할 수 있다”고 설명했다. 이어 “분석가들은 이 미사일의 뛰어난 기동성이 다른 미사일과의 차별점이라고 보고 있다”면서 “공중에서도 진로 조정이 가능하기 때문에 현대식 방공 시스템이 막아내기 어려울 수 있다”고 덧붙였다. 최대 섭씨 2000도에서도 성능 안정성을 유지해 속도 유지와 정확성을 높였으며 ▲육상, 해상, 공중에서 발사 가능 ▲비행 중 경로도 변경 ▲저고도 비행으로 레이더 탐지 회피 ▲재래식 탄두와 핵탄두 2000㎏을 모두 탑재 가능 등의 장점이 있다. 인도가 자체 개발한 극초음속 순항미사일은 우크라이나와 러시아의 전쟁, 이스라엘과 이란의 전쟁, 중국과 파키스탄의 갈등 등이 심화되는 상황에서 새로운 마찰에 직면한 가운데 시험 발사됐다. 이코노믹타임스는 “ET-LDHCM 극초음속 순항미사일 시험이 성공한다면 인도는 자체 개발한 극초음속 기술을 보유한 엘리트 국가들의 반열에 오르게 된다”면서 “특히 국내 기술로 설계 및 제작됐다는 점에서, 인도는 수입 의존도를 줄이고 국내 노하우를 구축해 지역 안보 변화에도 흔들리지 않는다는 것을 보여준다”고 평가했다.

인도가 최대 1500㎞ 떨어진 목표물을 타격할 수 있는 극초음속 미사일을 시험 발사했다. 인도 이코노믹타임스 등 현지 언론은 지난 17일(현지시간) “인도 국방연구개발기구(DRDO)의 ‘비슈누 프로젝트’를 통해 개발된 극초음속 순항미사일 ‘ET-LDHCM’이 시험 발사됐다”고 보도했다. ‘Extended Trajectory Long Duration Hypersonic Cruise Missile’의 앞 글자를 따 명명된 ET-LDHCM은 인도와 러시아가 공동 개발한 기존의 브라모스 미사일(마하 3, 사거리 약 450㎞)보다 훨씬 뛰어난 성능을 자랑한다. ET-LDHCM은 마하 8(9792㎞/h)로 날아가 1500㎞ 떨어진 목표물을 타격할 수 있으며 대기 중 산소를 이용해 고속 비행을 유지하는 공기 흡입 스크램젯 엔진으로 구동된다. 이코노믹타임스는 “ET-LDHCM 동력의 핵심은 스크램젯 엔진이다. 산화제를 탑재한 기존 엔진과 달리 스크램젯 엔진은 대기 중 산소를 사용한다. 덕분에 미사일의 무게가 가벼워지고 더 오랫동안 고속을 유지할 수 있다”고 설명했다. 이어 “분석가들은 이 미사일의 뛰어난 기동성이 다른 미사일과의 차별점이라고 보고 있다”면서 “공중에서도 진로 조정이 가능하기 때문에 현대식 방공 시스템이 막아내기 어려울 수 있다”고 덧붙였다. 최대 섭씨 2000도에서도 성능 안정성을 유지해 속도 유지와 정확성을 높였으며 ▲육상, 해상, 공중에서 발사 가능 ▲비행 중 경로도 변경 ▲저고도 비행으로 레이더 탐지 회피 ▲재래식 탄두와 핵탄두 2000㎏을 모두 탑재 가능 등의 장점이 있다. 인도가 자체 개발한 극초음속 순항미사일은 우크라이나와 러시아의 전쟁, 이스라엘과 이란의 전쟁, 중국과 파키스탄의 갈등 등이 심화되는 상황에서 새로운 마찰에 직면한 가운데 시험 발사됐다. 이코노믹타임스는 “ET-LDHCM 극초음속 순항미사일 시험이 성공한다면 인도는 자체 개발한 극초음속 기술을 보유한 엘리트 국가들의 반열에 오르게 된다”면서 “특히 국내 기술로 설계 및 제작됐다는 점에서, 인도는 수입 의존도를 줄이고 국내 노하우를 구축해 지역 안보 변화에도 흔들리지 않는다는 것을 보여준다”고 평가했다.

미 공군이 야심 차게 개발하던 공중 발사 극초음속 무기 AGM-183A ARRW이 최근 시험 실패 후 프로그램 중단이 결정됐다. 정식 명칭이 공중발사 신속 대응 무기(ARRW·Air-launched Rapid Response Weapon)는 B-52나 B-1 폭격기에서 투하된 후 부스터가 점화되어 더 높은 고도로 상승한 후 극초음속 활공체(Glide Vehicle)가 분리되는 극초음속 활공무기의 일종이다. 개발 회사는 록히드마틴이다. 지난달 13일 ARRW 발사시험 실패 후 개발 중단 결정  지난해 5월과 7월 시험체 비행에 성공했고, 같은해 12월 9일 (현지 시각) 미국 캘리포니아 해안에서 B-52 폭격기에서 처음으로 완전히 조립된 무기의 발사 시험에 성공하면서 미 공군의 기대를 모았다. 하지만 지난달 13일 발사 시험에 실패했다. 미 공군은 고심 끝에 AGM-183A ARRW를 연구개발(R&D) 단계가 끝난 후 종료하기로 했다. 미 공군은 이번 실패 이전에 원래 2024 회계연도에 ARRW 구매 계획을 변경하여 연구 개발을 더 진행하기로 결정했었다. 미 공군이 ARRW 프로그램의 종료를 결정하면서 공군이 추진하는 극초음속 무기 프로그램은 스크램제트 엔진을 사용하는 극초음속 공격 순항미사일 HACM(Hypersonic Attack Cruise Missile)만 남았다. 대안은 극초음속 공격 순항미사일 HACM 미 공군은 지난해 12월 레이시언 테크놀로지스와 9억 8500만 달러 규모의 HACM은 개발 계약을 체결했다. 미 공군은 2024 회계연도 예산 요구안에 HACM 연구 개발용으로 3억 8000만 달러를 요청했다.  HACM은 중국과 같은 첨단 방공망을 갖춘 대등한 적과 싸우는 미래 전쟁에서 적 방공망 안에 위치한 중요 목표를 타격하기 위해 개발되고 있다. 극초음속 순항미사일 HACM은 부스터를 사용하는 것은 ARRW와 동일하지만, 부스터의 역할이 고도를 올리는 것이 아니라 스크램제트 엔진 가동에 필요한 속도를 얻기 위함이다. ARRW는 대기권 안에서 추진 엔진 없이 낙하하면서 얻은 가속도를 활용하여 활공하는 데 반해, HACM은 수평으로 가속된 후 자체 엔진을 가동하여 목표로 향한다.  HACM은 미 공군 프로그램이지만, 호주도 개발에 참여한다. 미 공군은 공기 흡입식 극초음속 순항미사일 개발을 위해 2020년 호주와 SCIFIRE(Southern Cross Integrated Flight Research Experiment)라는 양자 협정을 체결했다. 미 공군은 HACM 개발을 위한 시험 비행을 호주에서 할 예정이다. 

미 공군이 극초음속 무기 시험에 성공했다고 발표하면서 러시아와 중국을 압박하고 나섰다. 지난 16일(이하 현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 지난 14일 캘리포니아 주 남부 해안에서 전략폭격기 B-52H가 'AGM-183A 공중발사 신속대응 무기'(Air-Launched Rapid Response Weapon hypersonic missile·ARRW)를 성공적으로 발사했다고 밝혔다. 미 공군 측은 성명을 통해 "이날 항공기에서 분리된 ARRW의 부스터가 예상대로 점화되고 연소돼 음속보다 5배 빠른 극초음속 속도를 달성했다"고 발표했다. 이날 성공적으로 발사된 ARRW는 미국이 개발에 박차를 가하고 있는 극초음속 무기 체계로 미국의 대표 방산업체 록히드마틴이 제작했다. 부스터에서 분리된 탄두가 극초음속으로 목표물을 향해 날아가는데 이 과정에서 속도가 음속의 20배까지 빨라진다. 앞서 ARRW는 세차례나 시험발사에 실패한 바 있어 일각에서는 러시아와 중국에 뒤쳐지고 있는 것이 아니냐는 우려가 제기됐다.극초음속 미사일은 음속의 5배 이상으로 비행하기 때문에 추적과 파괴가 어려운 무기 체계로 평가된다. 특히 러시아의 경우 우크라이나 침공 시 극초음속 미사일 ‘킨잘’을 세계 최초로 사용한 것으로 알려져 있다. 킨잘은 마하10 속도로 날아가 지상과 해상을 타격할 수 있으며 사거리는 2000㎞에 달한다. 또한 중국 역시 극초음속 미사일 시험발사에 성공한 것으로 전해졌으나 지난해 10월 중국 외교부는 이같은 사실을 부인했다.앞서 미 의회는 지난해 10월 보고서를 통해 “중국과 러시아는 상당수의 극초음속 무기를 보유하고 있으며 핵탄두 탑재 가능성이 있는 극초음속 활공체(hypersonic glide vehicle)를 실전 배치했을 것으로 보인다”고 밝혔다. 이처럼 극초음속 미사일 강대국의 화두로 등장한 것은 기존 탄도미사일과 순항미사일의 장점을 결합한 '게임체인저'로 통하기 때문이다. 지구상 어느 곳이든 1~2시간 이내 타격이 가능하며 현재의 미사일방어시스템으로는 탐지 및 요격이 어렵다.　  

지난 21일(현지시간) 미국을 공식방문 중인 문재인 대통령은 조 바이든 미 대통령과의 정상회담 뒤 공동기자회견을 했다. 이 자리에서 문 대통령은 “기쁜 마음으로 미사일 지침 종료 사실을 전한다”고 밝혔다. 한미 미사일 지침이란 우리나라와 미국이 체결한 탄도미사일 개발 규제에 대한 가이드라인으로, 그동안 총 네 차례의 개정을 통해 우리나라 탄도미사일의 사거리와 탄두 중량이 차츰 늘어났다. 지난 2017년 11월 문 대통령과 도널드 트럼프 미 대통령이 청와대에서 세 번째 한미정상회담을 갖고, 우리나라의 미사일 탄두 중량 제한을 완전히 해제하는 ‘2017 개정 미사일 지침’을 채택했다. 이에 따라 최대 사거리 800㎞ 탄도미사일에 1t 이상의 탄두를 탑재할 수 있게 됐다. 군 관계자는 이번 한미 미사일 지침 종료와 관련해 “미사일 지침이 종료됨에 따라 준중거리 탄도미사일과 극초음속 미사일 개발이 가능해졌다”고 전했다. 준중거리 탄도미사일이란 사거리가 1000㎞에서 3000㎞에 달하는 탄도 미사일을 말한다.여기에 더해 극초음속 미사일이란 음속의 5배 즉 시속 6100㎞ 또는 그 이상에 해당하는 속도를 내는 무기다. 극초음속 무기는 극초음속 비행체와 극초음속 순항미사일 두 종류로 분류된다. 우선 극초음속비행체(Hypersonic Glide Vehicle)는 탄도미사일의 추진력을 이용해 높이 상승했다가 이후 활공하면서 비행하게 된다. 이때 비행체의 속도는 발사체인 탄도미사일의 능력에 따라 마하 20, 즉 시속 약 2만 4000㎞ 이상의 속도를 낼 수 있다. 현재 우리 군은 초음속 미사일 즉 음속보다 매우 빠른 속도를 가진 미사일을 개발하고 있고, 빠른 시기에 전력화할 예정이다. 또한 우리 군은 미래전에 대비해 향후 국산 극초음속 미사일의 전력화도 검토하고 있다. 지난해 연말 전군 주요 지휘관 회의에서 북한의 다양한 핵과 대량살상무기 위협을 전략적으로 억제하는 차원에서 극초음속 미사일을 ‘소요 결정’ 하겠다는 의지를 밝힌 바 있다. 이와 관련해 지난해 6월 국회입법조사처는 '극초음속 무기체계 국제개발동향'이란 자료를 통해 국방과학연구소가 2000년대 초부터 극초음속 미사일의 기반 기술을 개발하기 시작했다고 밝힌 바 있다.극초음속 순항미사일과 달리 탄도미사일을 기반으로 하는 극초음속 비행체는 기본적으로 사거리가 1000㎞ 이상으로 그 동안 한미 미사일 지침에 의해 우리 군이 보유하기 어렵다는 문제가 있었다. 하지만 족쇄가 없어지면서 이제는 보유가 가능해졌다. 이와 관련해 국방과학연구소는 2018년부터 지상발사형 극초음속 비행체를 개발하고 있고, 2023년까지 비행 시험을 완료할 것으로 전해진다. 만약 극초음속 비행체를 내장한 준중거리 탄도미사일을 우리 군이 개발해 보유할 경우 북한 및 주변국에 대한 억제력이 대폭 상승하게 될 것이다. 하지만 숙제도 있다. 우리나라는 국토 및 해양면적이 작기 때문에 자체 개발한 준중거리 탄도미사일을 시험 발사하는데 한계가 있다. 북한과 같이 고각발사 방식도 검토해 볼 수 있다. 그러나 이런 방식의 탄도미사일 시험발사는 미사일의 성능을 제대로 확인 및 검증하기 어렵다는 문제가 있다. 따라서 국산 준중거리 탄도미사일과 극초음속 비행체의 향후 개발을 위해서는 시험발사 장소의 확보가 필수적이라고 할 수 있다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

극초음속이란 음속의 5배 또는 그 이상에 해당하는 속도를 뜻한다. 지난 2019년 러시아가 Kh-47M2 킨잘과 아방가르드 같은 극초음속 무기들을 선보였고 뒤이어 중국도 둥펑-17을 공개했다. 러시아와 중국이 속속 극초음속 무기들을 선보이면서 미국도 이를 추월하기 위해 박차를 가하고 있다. 극초음속 무기는 극초음속 비행체와 극초음속 순항미사일 두 가지 종류로 나뉜다. 미 육군은 특히 극초음속 비행체를 내장한 미사일 개발에 역량을 집중하고 있다. 극초음속 비행체란 발사체의 추진력을 이용해 높이 상승했다가 이후 분리되어 활공하면서 비행한다. 극초음속 비행체는 마하 5 이상의 속도로 비행하며 기존 탄도미사일의 재돌입체와 달리 독특한 비행 궤적을 자랑한다. 이 때문에 현존하는 미사일 방어체계로 요격하기가 쉽지 않다. 사실 극초음속 비행체의 무기화를 처음 시도한 것은 미 육군이었다.2011년 극초음속 비행체를 내장한 AHW(Advanced Hypersonic Weapon)의 시험발사에 성공했다. 하지만 지난 1987년 12월 미국과 소련 간에 체결한 중거리핵전력조약과 중국과 러시아의 군비경쟁을 유발할 수 있다는 우려 때문에 사실상 개발을 중단했다. 그러나 2019년 중거리핵전력조약에서 미국이 탈퇴하고, 미 육군이 새로운 군사교리로 다영역작전을 채택하면서 사거리 2000km 이상의 장거리극초음속무기인 LRHW(Long Range Hypersonic Weapon)을 개발해 2023년까지 전력화할 계획이다.또한 미 육군은 중국과 러시아간의 준중거리 미사일 격차를 줄이기 위해, 미 국방성 고등기술연구원(DARPA)과 함께 OpFires(Operational Fires)라는 새로운 극초음속 무기를 개발 중이다. 장거리극초음속무기인 LRHW와 마찬가지로 극초음속 비행체를 내장한 OpFires는 사거리가 1600여km에 달한다. 또한 마하 5이상으로 날아 20분 내에 1600여km 떨어진 목표물을 타격할 수 있다. OpFires는 A2/AD(Anti-access/Area Denial) 즉 반접근/지역거부에 사용되는 적의 방공망을 재빠르게 파괴하는데 초점을 맞추고 있다.OpFires는 크기가 큰 LRHW와 달리 C-130 수송기로 공중수송이 가능하도록 콤팩트하게 만들어질 예정이다. OpFires 발사차량에는 극초음속 비행체를 내장한 3발의 지대지 미사일이 장착되며, 미 육군의 고기동 대형 전술트럭을 차체로 사용한다. 미 록히드마틴사가 만들 OpFires는 2023년에 완전 비행 시험에 들어갈 예정이며, 이에 앞서 지난해에는 추진체의 지상연소실험을 성공적으로 실시한 바 있다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

지난 2월 27일(현지시간) 미 워싱턴D.C 국회의사당 레이번 하원의원 회관에서는 미 육군의 조찬간담회가 열렸다. 이 자리에서 미 육군은 미 의원들을 상대로 미래전에 대비해 추진중인 여러 가지 개발계획들을 소개했다. 수많은 개발계획 가운데 가장 눈길을 끈 것은 미 육군의 장거리극초음속무기인 LRHW(Long Range Hypersonic Weapon)이었다.특히 미 육군의 LRHW 모형이 처음으로 일반에 공개되면서 해외군사매체들의 관심도 집중되었다. LRHW는 극초음속무기로 발사체 안에 극초음속비행체를 탑재하고 있다. 극초음속비행체(Hypersonic Glide Vehicle)는 발사체의 추진력을 이용해 높이 상승했다가 이후 분리되어 활공하면서 비행한다. 이 때 극초음속비행체의 속도는 발사체의 능력에 따라 차이가 있지만 마하 5이상으로 비행할 수 있다. 마하 5는 시속 6120km에 해당한다. 빠른 속도와 기존 탄도미사일의 재돌입체와 달리 독특한 비행 궤적을 자랑하는 극초음속비행체는, 현존하는 대공 및 미사일 방어체계로는 막기 어려운 상황이다. 또한 속도가 빠르기 때문에 순수 운동에너지만으로도 파괴력이 상당하다. 중국과 러시아는 미국보다 앞서 극초음속비행체를 탑재한 극초음속무기를 속속 배치하고 있다.하지만 극초음속비행체의 무기화에 가장 먼저 관심을 가진 나라는 미국이었다. 미 육군은 지난 2011년 11월 17일 극초음속비행체를 내장한 AHW(Advanced Hypersonic Weapon) 즉 고등 극초음속무기 발사 시험을 실시한 바 있다. 당시 미 육군의 AHW 프로젝트는 전 세계 어느 곳이라도 1시간 안팎에 공격할 수 있는 미 국방부의 PGS(Prompt Global Strike) 즉 신속 글로벌 타격 계획의 일환 중 하나였다. 하와이에서 발사된 AHW는 3700km를 30분만에 날아가 마셜군도 콰질랜 환초에 있는 목표물에 명중했다. 이러한 성과에도 불구하고 이후 미국은 극초음속무기 개발을 잠정 중단했다. 기술적인 문제도 있었지만 극초음속무기의 배치가 지난 1987년 12월 미국과 소련간에 체결한 중거리핵전력조약을 위반할 수 있었기 때문이었다. 중거리핵전력조약은 사거리 500km에서 5500km에 달하는 지상 발사 순항미사일이나 탄도미사일을 실험하고 보유하거나 배치하는 것을 일절 금지했다.그러나 지난해 중거리핵전력조약이 중단되면서 미국도 본격적으로 극초음속무기 개발에 뛰어들게 된다. 미 육군의 LRHW는 미군의 대표적인 극초음속무기 개발계획 중 하나이다. 중국과 러시아의 극초음속무기에 대응하기 위해 빠른 속도로 진행되고 있다. 지난해 8월말 미 육군은 록히드마틴 및 다이네텍사와 LRHW 개발 및 양산과 관련된 계약을 체결했다. 다이네틱사가 만들 예정인 극초음속비행체는 C-HGB(Common Hypersonic Glide Body)로 알려지고 있다. 미 육군 뿐만 아니라 해군도 사용하게 될 C-HGB는 록히드마틴사가 제작하게 될 발사체에 탑재된다. 반면 미 공군은 항공기에서 운용해야 하기 때문에 C-HGB와는 다른 형태의 극초음속비행체를 사용할 예정이다. 그럼에도 불구하고 C-HGB와 70%의 공통성을 가질 계획이다. 2023년 시제품이 등장하게 될 미 육군의 LRHW는 1개 포대가 포대지휘소와 4개의 이동식 발사대를 갖게 되며, 이동식 발사대에는 C-HGB를 내장한 2발의 발사체가 탑재된다. LRHW의 사거리는 2000km 이상으로 알려지고 있다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

최근 미국의 대표적인 방산업체인 노스럽 그루만(Northrop Grumman)과 레이시온(Raytheon)은 미 공군과 미 방위고등연구계획국(DARPA)의 합작 프로젝트인 극초음속 공기흡입무기 구상(Hypersonic Air-breathing Weapon Concept·HAWC) 프로그램에 참여한다고 발표했다. 노스럽 그루만이 개발한 스크램제트(scramjet) 엔진을 레이시온이 개발 중인 극초음속 미사일에 통합하는 계획으로 예산은 2억 달러다. 현재 개발하는 미사일의 최고 속도나 사정 거리 등 자세한 제원은 공개되지 않았지만, 전 단계 프로젝트인 X-51A 웨이브라이더(Waverider)의 속도가 마하 5 이상이었던 점을 생각하면 극초음속 공기흡입무기의 속도는 이와 같거나 그 이상으로 예상된다. 참고로 X-51A는 스크램제트 엔진을 사용하는 연구 기체로 지난 2013년에 성공적인 테스트를 마쳤다. 무기로 개발하기에는 매우 작은 연구용 기체지만, 일반적인 항공 연료를 이용해 목표 속도와 연소 시간에 도달해 스크램제트 엔진의 가능성을 보여줬다. 스크램제트 엔진은 극초음속 연소에 특화된 램제트 엔진의 일종으로 마하 5 이상의 속도에서 효율이 최대가 된다. 따라서 차세대 극초음속 로켓 및 항공기 엔진으로 주목받고 있지만, 초음속으로 들어온 공기를 흡입해 초음속 상태에서 안정적으로 연소시키는 일이 기술적으로 상당히 어려워 아직 실용화되지 못하고 있다. 이번에 추진되는 극초음속 공기흡입무기 구상은 극초음속 무기 개발은 물론 차세대 제트 엔진인 스크램제트 엔진의 실용화라는 점에서 주목된다. 스크램제트 기반 극초음속 미사일의 개발이 성공하면 비슷한 속도의 로켓 연료 기반 미사일보다 사정거리가 긴 극초음속 타격 무기 개발이 가능하다. 별도의 산화제 없이 대기 중 산소를 흡입해 연료를 연소시키기 때문이다. 음속의 5배가 넘는 속도로 날아와 정확히 목표를 타격하는 장거리 극초음속 미사일은 미국의 잠재적 적대 국가들에 큰 위협이 될 것이다. 더 나아가 항공기에 탑재 가능한 대형 스크램제트 엔진을 만들 수 있다면 차세대 극초음속 전투기나 우주 항공기 개발도 가능하다. 앞으로 연구 결과가 주목되는 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

마하(음속)는 통상적으로 초속 340m로 이동하는 매우 빠른 속도를 말한다. ‘마하 1’이라고 하면 시속 1224㎞ 이상의 속도로 움직이는 셈이다. 따라서 ‘초음속’은 ‘마하 1’ 이상의 속도를 뜻하고 극초음속(hypersonic)은 ‘마하 5’ 이상으로 적어도 시속 6120㎞에 이른다. 중국이 베이징에서 뉴욕까지 2시간 안에 주파할 수 있는 ‘마하 5’ 수준의 극초음속 항공기를 개발하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 지난 22일 보도했다. 중국 베이징과 미국 뉴욕은 1만 1000km쯤 떨어져 있는 만큼 일반 여객기를 타고 가면 14시간 정도 걸릴 거리를 마하 5’ 이상의 속도로 비행하는 극초음속 항공기로는 2시간 안에 도달 가능한 것이다. 중국과학원 산하 역학연구소의 고온기체동역학 국가중점실험실에 소속된 추이카이(崔凱) 연구팀은 이같은 내용이 담긴 논문을 과학원 소속 중국과학의 자매지 ‘물리학, 역학, 그리고 천문학’을 통해 발표했다. 추이 연구팀은 극초음속 비행체(HGV·hypersonic glide vehicle) 시뮬레이션을 위해 만들어진 극초음속 충격파(JF-12) 풍동(風洞·인공적인 바람을 발생시키는 터널 형태의 실험 장치)에서 극초음속 항공기 축소 모델로 실험을 진행했다. 이 모델은 음속보다 7배 빠른 시속 8600㎞를 주파하는데 성공했다. 극초음속 항공기는 실험실 단계에선 비행할 수 없는 까닭에 JF-12 풍동 실험을 통해 이 극초음속 비행을 가능케 하는 추진력을 얻는지, 섭씨 7000도가 넘는 초고온을 견딜 수 있는지 등 실제 비행 단계에서 생길 수 있는 여러 가지 문제점을 지상에서 점검하는 시설이다. 이 실험실의 부책임자인 자오웨이(趙偉) 부주임은 “이 시설은 HGV가 맞닥뜨리게 될 가상의 극한 환경을 만들어 실제 비행에서 일어날 여러 문제를 지상에서 해결하고자 만든 시설”이라고 설명했다.이번 축소 모델은 중국이 미국 본토를 14분 만에 타격할 수 있는 ‘마하 35’가 넘는 시속 4만 3200㎞에 이르는 극초음속 무기 개발 프로그램의 초기 단계인 비행체로 알려졌다. 극초음속 무기 프로그램은 중국이 보유한 핵탄두를 싣고 지구 한 바퀴에 해당하는 거리를 1시간 이내에 날아가 공격을 감행할 수 있을 정도로 엄청나게 빠른 속도의 비행체를 개발하는 프로젝트이다. 이 때문에 현재의 미사일 방어 체계로도 도저히 대응할 수가 없다. 중국은 지난해 마하 5~10배로 추정되는 극초음속 비행체(DF-ZF)나 마하 10에 이르는 극초음속 미사일(WU-14) 의 시험 비행을 7차례 실시했다고 SCMP가 전했다. 이에 따라 고온기체동역학 국가중점실험실은 현재 ‘마하 35’가 넘는 시속 4만 3200㎞에 이르는 HGV를 시험할 수 있는 풍동 시설을 건설하고 있다. 극초음속 열차폐(heat shields) 전문가인 우다팡(吳大方) 베이징항톈항공(北京航空航天)대 교수는 “중국의 첨단 풍동들은 HGV의 성공적인 개발에 도움을 준다”며 “중국군은 이를 활용해 극초음속 미사일과 드론 등을 개발 중”이라고 말했다. 날개 길이가 3ｍ에 이르는 비행체가 들어갈 수 있을 정도로 넓은 첨단 풍동에서는 HGV가 맞닥뜨릴 공기 흐름을 만들기 위해 산소와 수소, 질소 등이 담긴 가스통을 동시에 폭발시킨다. 이때 발생하는 에너지의 양은 무려 1기가와트(GW)에 이른다. 중국 광둥(廣東)성의 다야(大亞)만 원자력발전소 용량의 절반을 넘는다. 이 충격파가 HGV를 때릴 때 발생하는 열은 태양의 표면보다 더 뜨거운 섭씨 7727도다. 이를 감당하기 위해 HGV는 열을 분산시킬 수 있도록 특수 금속으로 외부를 감싼 냉각 시스템을 장착해야 한다. 극한의 공기 흐름을 감당하기 위해 초음속 연소에 적합한 ‘스크램젯’으로 불리는 신형 엔진도 장착해야 한다. 이런 어려움 탓에 미군이 2011년 시험한 ‘마하 20’의 무인 비행체인 ‘HTV-2’는 불과 수 분간 비행하다가 추락하고 말았다. 중국 HGV 개발을 주도해 온 이는 천스이(陳十一) 난팡(南方)과기대 총장으로 알려졌다. 자연계의 복잡한 현상중 하나로 꼽히는 난기류 전문가인 천 총장은 미국 로스앨러모스 비선형연구센터 부소장 등 고위직에 올랐지만 1999년 귀국했다. 베이징대 국가중점실험실 난류·복잡계 연구 책임자로 일하면서 중국의 HGV 개발에 이바지했다. 2015년 난팡과기대 총장에 취임한 이후 베이징(北京)대와 칭화(淸華)대, 헤이룽장(黑龍江)성 하얼빈(哈爾賓)공대, 중국과학원, 중국과학기술대, 상하이푸단(上海復旦)대 등의 해외 유학파 박사들을 끌어모아 HGV 개발에 매진하고 있다. 개발 중인 극초음속 항공기 모델은 날개가 아래위로 쌍을 지어 달린 쌍엽기처럼 생겼다. 아래 날개가 팔을 벌린 것처럼 앞을 향하고 있다. 기체 뒤쪽에는 박쥐처럼 생긴 위 날개가 달려 있어 영어 대문자 ‘Ι’의 모습과 비슷해 ‘아이 플레인’(I-plane)으로 불린다. 유선형 동체에 삼각형 날개를 지닌 기존 극초음속 항공기와는 상당히 다른 특이한 형태다. 연구팀은 “이중 날개 구조가 극초음속으로 인해 발생하는 기체 흔들림과 저항을 줄여주며, 기존 극초음속 항공기보다 훨씬 많은 화물을 싣게 해준다”며 “I-plane 크기가 일반 상업용 항공기와 같다고 가정하면 실을 수 있는 무게는 상업용 비행기의 25% 수준”이라고 밝혔다. 승객 200명과 화물 20t 정도를 실을 수 있는 보잉737 여객기 크기의 극초음속 항공기를 만들 경우 사람 50명과 화물 5t을 실을 수 있다는 얘기다. 현재 극초음속 항공기는 개발 초기의 실험 단계에 있는 만큼 실제로 사람을 태울 수 있는 극초음속 항공기는 아직 개발되지 않았다. 상황이 이런 만큼 중국이 개발 중인 극초음속 항공기가 현실화하기까지는 많은 어려움을 극복해야 한다. 무엇보다 극초음속으로 인해 발생하는 섭씨 7000도 이상의 초고온을 어떻게 견디느냐가 관건이다. 절연 물질로 기체를 감싸고 냉각 시스템을 장착하는 방안이 연구되고 있지만, 연구 단계에 불과하다. 영국과 프랑스가 공동 개발한 초음속 여객기 ‘콩코드’는 1976년부터 운항해 평균 8시간 넘게 걸리는 파리∼뉴욕 구간을 3시간대로 줄였지만, 비싼 요금에 소음도 심했다. 2000년에는 이륙 중 폭발 사고도 발생하는 바람에 결국 운항을 중단했다. 그렇지만 미국과 중국, 러시아 등은 HGV 개발에 총력전을 펼치고 있다. HGV 개발에 성공한다면 ‘극초음속 폭격기’도 가능해 기존 전쟁의 양상을 뒤흔들어놓을 ‘게임 체인저’가 될 수 있다는 것이 전문가들의 일반적인 관측이다. HGV의 경우 극히 낮은 고도로 활공하면서 목표물을 타격해 레이더의 포착과 요격이 매우 어려워 기존 미사일 방어망을 무력화하기 때문이다. 이에 미 공군은 ‘마하 6’ 이상의 속도로 비행하는 ‘X-51 웨이브라이더’, 중국은 ‘WU-14’, 러시아는 ‘지르콘’으로 불리는 극초음속 미사일을 개발하는 등 불꽃 튀는 경쟁을 벌이고 있다. 미 록히드마틴 사는 극초음속 정찰 타격기 ‘SR-72’를 개발하고 있고 2020년까지 베이징에서 뉴욕까지 7시간 이내에 도달하는 시속 1700㎞ 이상 의 여객기 ‘X-플레인’도 개발한다는 계획이다. 우다팡 교수는 “실용성을 갖춘 극초음속 항공기는 세계 어느 곳이든 두 시간 내에 도착할 수 있으며, 재활용할 수 있는 우주 기술 덕분에 우주여행 비용도 대폭 절감할 수 있다”고 말했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

중국이 지난달 개발한 극초음속 무기가 고고도 미사일 방어체계(THAAD·사드) 타격에 쓰일 수 있다는 경고가 나왔다고 홍콩 언론의 보도가 나왔다.2일 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국군은 지난달 1일과 15일 ‘극초음속 활공체’(HGV·hypersonic glide vehicle)를 탑재한 탄도미사일 ‘둥펑(DF)-17’의 시험 발사에 성공했다. 탄도미사일에 탑재돼 발사되는 극초음속 활공체는 발사 후 도중에 분리돼, 극도로 낮은 고도로 활공하면서 목표물을 타격해 레이더의 포착과 요격이 매우 어렵다. 실제로 중국군이 간쑤성 주취안위성발사센터에서 발사한 둥펑-17은 1400㎞를 날아가 신장 지역 목표물을 수 미터 오차로 타격했는데, 당시 이 극초음속 활공체의 고도는 60㎞에 불과했다. 미국은 중국이 둥펑-17을 2020년 무렵 실전 배치할 수 있을 것으로 보고 있다. 마카오의 군사전문가 안토니 왕둥은 이 극초음속 활공체가 한국의 사드를 타격하는 데 쓰일 수 있다고 경고했다. 그는 “만일 양국(미국과 중국)이 전쟁을 벌인다면 중국의 극초음속 무기가 사드 레이더를 파괴할 것”이라며 “전쟁의 초기 단계에서 사드 레이더가 파괴되면 미국은 중국의 대륙간탄도미사일(ICBM)을 탐지하기 힘들어 요격미사일을 발사하는 데 어려움을 겪을 것”이라고 말했다. 중국 군사전문가 쑹중핑(宋忠平)은 이 극초음속 활공체가 여러 미사일에 탑재돼 활용될 수 있을 것으로 전망했다. 그는 “중국이 개발한 극초음속 활공체는 최저 사정거리 5500㎞의 ICBM은 물론, 사정거리가 1만 2000㎞를 넘는 ‘DF-41’에 탑재돼 미국의 어느 곳이든 한 시간 내에 타격할 수 있을 것”이라고 말했다. 중국 즈위안전략방무연구소의 저우천밍(周晨鳴) 연구원은 이 극초음속 무기가 일본과 인도에도 큰 위협이 될 수 있다고 경고했다. 저우 연구원은 “전통적인 탄도미사일과 비교해 극초음속 활공체는 보다 정밀하고 요격 또한 더욱 어렵다”며 “더 빠르고 정확하게 일본의 군사기지 심지어는 인도의 핵 원자로까지 타격할 수 있을 것”이라고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

중국이 극비리에 개발하고 있다고 알려진 ‘극초음속 충격파 풍동’(hypersonic Shock tunnel)의 모습이 최초로 공개됐다. 지난 8일 관영 CCTV는 현재 베이징 모처에서 개발중인 일명 ‘하이퍼 드래곤’의 모습을 다큐멘터리를 통해 최초 공개했다. 극초음속 충격파 풍동 기술은 중국 국가재정부와 중국 과학원이 공동지원하는 연구 개발프로젝트 중 하나다. 풍동은 인공적인 바람을 발생시키는 터널 형태의 실험 장치다. 중국은 터널 내에 비행기를 고정시킨 뒤 인위적으로 바람을 불어 극초음속의 속도로 이동이 가능한 기술 개발을 목표로 하고 있다. 중국 연구진은 이 기술이 성공적으로 구현될 경우 베이징에서 미국 뉴욕으로 이동하는데 걸리는 시간이 14시간에서 2시간으로 단축될 수 있다고 설명했다. 길이 265m로 세계에서 가장 긴 충격파 풍동은 소리보다 10배 바른 속도의 바람을 견뎌낼 수 있다. 이렇게 거세고 빠른 바람이 불 경우 온도가 3000도까지 치솟을 수 있지만, 중국은 자국이 개발한 기술을 통해 이러한 난관을 극복할 수 있는 풍동 개발에 박차를 가하고 있다. 중국 과학원의 장종린 박사는 “이 풍동은 세계적으로 전례가 없는 실험 장치이며, 혁신적인 비행기 개발을 위한 인큐베이터라고 할 수 있다”고 설명했다. 중국이 극초음속 충격파 풍동 내부를 공개한 것은 이번이 처음이다. 연구진은 중국의 기술이 미국을 훨씬 앞서 세계 유일하다고 자부심을 드러냈으며, 이는 극초음속 무기 개발 경쟁에서 중국이 무시할 수 없는 존재로 부상했다는 것을 보여주는 제스처로 분석된다. 실제 눙국은 극초음속 대함미사일로 활용될 수 있는 비행체인 둥펑(DF)-ZF의 시험비행을 모두 마쳤다. 마하 5~10의 속도에 도달한 것으로 분석되는 이 비행체는 ‘하이퍼 드래곤’의 개발 성공에서 필수적인 요소다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전 세계 어느 곳이든 1시간 내 목표물을 타격할 수 있는 비행폭탄(로봇폭탄)이 시험비행에 성공했다. 미 국방부는 17일(현지시간) 성명을 통해 오전 하와이의 카우이섬 미사일 기지에서 ‘고등 극초음속 무기’(Advanced Hypersonic Weapon·AHW)를 발사, 태평양 상공 초고층 대기권을 거쳐 마셜군도의 콰잘렌 환초에 있는 표적에 명중했다고 발표했다. 콰잘렌 환초는 하와이 남서쪽 약 4000㎞에 위치해 있다. 국방부는 탄도미사일과는 다르게 조종이 가능한 AHW의 최고속도에 관해선 언급하지 않았으나 과학자들은 시속 6000㎞ 이상을 극초음속으로 분류하고 있다. 멀린다 모건 국방부 대변인은 “이번 실험은 항공역학, 항법, 유도와 제어, 방열 기술에 관한 자료를 모으기 위한 것”이라고 설명했다.미 육군의 AHW 프로젝트는 전 세계 어떤 곳이라도 1시간 내로 재래식 무기를 운반할 수 있는 수단을 개발하는 ‘신속 글로벌 타격 계획’의 일환으로 진행되고 있다. 이에 앞서 국방부는 지난 8월11일 시속 2만 7000㎞의 ‘HTV-2’라는 극초음속 글라이더 비행 시험을 했지만 실패했다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

무려 음속 5배(마하 5)이상의 속도로 날아갈 수 있는 극초음속 비행폭탄(Advanced Hypersonic Weapon·AHW)의 첫 시험발사가 성공했다. 미국 국방부는 17일(이하 현지시간) “17일 오전 1시 30분(GMT)께 극초음속 비행폭탄 시험발사에 성공했다.”고 발표했다. 극초음속 비행폭탄은 1시간 내 전세계 어디나 타격이 가능한 무기로 조정이 가능해서 정확도가 높다. 이날 시험발사에서 극초음속 비행폭탄은 하와이에서 로켓에 의해 발사돼 태평양 상공 대기권을 통과한 후 남서쪽에서 4,000km 떨어진 콰와젤라인 표적에 명중했다. 미 국방부 측은 그러나 이날 실시된 시험발사의 최고 속도는 공개하지 않았으나 과학자들은 1시간에 6,000km를 날아갈 수 있는 마하5의 속도로 추정하고 있다.　 　 　 　 　 미 국방부 대변인 멜린다 모건은 “이번 테스트의 목적은 공기역학, 항법, 방열 등의 데이터를 모으기 위한 것”이라며 “사진 및 관련 자료는 공개할 수 없다.”고 밝혔다. 　 서울신문 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr　

런던에서 도쿄까지 2시간만에 돌파하는 초고속 여객기가 개발될 것으로 알려져 관심을 모으고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 19일 보도했다. ZEHST(Zero Emission Hypersonic Transportation·제로 극초음속 운송수단)라 불리는 이 비행기는 초고속 엔진 3개를 장착해 음속보다 4배 빠른 최고 속력 3125m/h(약 5030km/h)를 자랑하며 한 번에 100명의 승객이 탑승할 수 있다. 가장 큰 특징은 일반 여객기에 비해 소음이 거의 없는데다 연료로 수소와 산소만을 이용해 연소물이 물 뿐인 친환경적인 제트기 기술을 실현한다는 것. 이를 개발중인 회사는 에어버스의 모회사인 유럽 우주항공전문업체 EADS로, 최근 프랑스에서 열린 파리에어쇼에서 ZEHST를 공식 발표했다. EADS 측은 “이 여객기는 콩코드(초음속 여객기의 일종)의 후속 격으로, 콩코드의 외관과 비슷하지만 친환경적이라는 점이 가장 큰 장점”이라면서 “음속폭음이 거의 없고 최고 속력이 3000m/h 이상이어서 원거리를 단시간내에 이동할 수 있다.”고 설명했다. 이어 “영국 런던에서 스페인의 말라가까지 20분, 런던에서 일본 도쿄까지는 9시간 거리를 2시간만에 돌파할 수 있다.”며 “충분히 실현가능한 개발단계에 와 있다.”고 자신했다. 프랑스에 본사를 둔 이 회사는 ZEHST의 가용 가능 시점을 40년 후로 예상하고 있다. 항공기 관련 전문매체인 플라이트 인터네셔널(Flight International)은 “아직까지는 콘셉트 성격이 강하지만 충분히 실현가능성 있는 기술”이라면서 “친환경적인 장비를 만들고 이를 장착하는 것이 가장 큰 관건이 될 것”이라고 내다봤다. 서울신문 나우뉴스 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr