극초음속 엔진 테스트를 진행한 영국 국방부

(출처: 영국 국방부)

영국은 미국, 호주와 함께 오커스 동맹 (AUKUS)을 맺었습니다. 여기에는 차세대 핵잠수함 개발 이외에 극초음속 미사일 같은 차세대 무기 개발 프로그램도 포함되어 있습니다. 영국 국방부는 미국의 도움을 받아 마하 5 이상의 속도로 비행하는 극초음속 미사일을 개발 중입니다.

최근 영국 국방부는 극초음속 엔진의 지상 연소 태스트 사진을 공개했습니다. 저해상도 사진 한 장 뿐이지만, 로켓 엔진이 아니라는 점은 분명히 알 수 있습니다. 영국 국방부 (UK MoD)의 보도 자료에도 로켓 엔진보다 사거리가 긴 고속 공기 흡입 엔진 (high-speed air-breathing engine – enabling greater ranges than a conventional rocket)이라는 점을 언급하고 있습니다.

로켓 부스터를 이용해서 높은 고도에서 극초음속 활강 비행을 하는 경우 사거리가 상대적으로 짧고 요격하기 쉬운 이동 경로로 표적에 도달하게 됩니다. 반면 극초음속 엔진을 사용한 경우 사거리도 늘어나고 비행 방향도 자유롭게 바꿀 수 있어 요격이 더 어려울 수밖에 없습니다.

다만 음속 5배 이상으로 비행하기 위해서는 램제트 혹은 스크램제트 엔진이 필요한데 기술적 장벽이 만만치 많습니다. 극초음속 엔진은 흡기하는 공기 역시 극초음속으로 들어오기 때문에 연소를 안정적으로 유지하기 쉽지 않은데다 마찰에 의한 열도 만만치 않기 때문입니다.

섭씨 2000도 이상 고온에서 버틸 수 있는 금속 소재가 별로 없다는 것이 극초음속 엔진 개발의 큰 걸림돌이었는데, 이를 어떻게 해결했는지는 아직 분명하지 않습니다. 들어온 공기를 식히는 프리 쿨러나 ultra-high temperature ceramics (UHTCs), ceramic matrix composites (CMCs) 같은 신소재가 해답이 될 순 있지만, 너무 비싼 경우 미사일 용으로는 실용성이 떨어질 것으로 보입니다.

영국 국방부는 현재 개발 중인 극초음속 무기에 대해 많은 내용을 공개하지 않았습니다. 다만 해당 엔진의 개발 및 연소 테스트가 미국 및 영국의 여러 파트너와 함께 이뤄졌으며 (Defence Science and Technology Laboratory (Dstl) together with the US Air Force Research Laboratory (AFRL) and supported by industry partners including UK SME Gas Dynamics Ltd) 버지니아에 있는 나사 랭글리 연구소 (NASA Langley Research Centre in Virginia, USA)에서 223회의 연소 테스트가 진행되었다고 설명했습니다.

하지만 솔직히 말해 예측 불가능한 행동만 하고 있는 트럼프 행정부에서 오커스 동맹의 미래 역시 불투명해진 상황입니다. 영국이 목표대로 2030년대 극초음속 무기 개발에 성공할 수 있을지 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/military/uk-hypersonic-missile-engine-aces-ground-tests/

https://www.gov.uk/government/news/uk-and-us-hit-major-milestone-in-development-of-hypersonic-weapons?utm_medium=email&utm_campaign=govuk-notifications-topic&utm_source=35ffb1bc-69cb-4b28-ac90-c5df20accdb1&utm_content=immediately

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