기본 콘텐츠로 건너뛰기

에어버스의 마하 4 급 초음속 여객기 구상






(출처: 에어버스)


 비록 가까운 시일내로 초음속 여객기의 시대가 다시 올 것 같지는 않지만, 에어버스가 미국 특허청에서 특허를 얻은 디자인을 보면 준비는 하고 있다는 사실을 알 수 있습니다. 에어버스가 최근 내놓은 디자인은 잘 만들어진 컨셉 아트는 아니지만, 매우 독특한 방식의 극초음속 여객기도 구상중이라는 사실을 알게 합니다.


 에어버스의 마르코 프람폴리니(Marco Prampolini)와 요한 코라보프(Yohann Coraboeuf)가 내놓은 디자인 특허는 수소를 연료로 사용하는 극초음속기 컨셉입니다. 독특한 생김새만큼이나 추진 방식도 매우 독특합니다.
​
​
 램제트 엔진은 초음속 연소에서 제트 엔진 대비 매우 우수한 특성을 가지고 있습니다. 따라서 이런 초음속기 디자인에는 자주 등장하는 엔진입니다. 음속의 4배에 달하는 속도를 달성하기 위해서는 제트 엔진으로는 거의 불가능에 가깝고 결국 램제트 엔진을 사용해야 합니다. 문제는 램제트 엔진이 내부에 터빈이 없기 때문에 정지 상태에서는 작동하지 않는다는 것입니다.
​
​
 그래서 아직 이름이 없는 에어버스의 이 컨셉 비행기는 내부에 수납이 가능한 두 개의 터보젯 엔진을 이륙에 사용합니다. 일단 이륙하고 나면 이 엔진은 내부로 수납되는 아주 독특한 방식입니다. 더 독특한 부분은 추가 가속을 위해 로켓 엔진을 사용한다는 점입니다. 이를 위해 내부 연료 탱크에는 연료인 수소 이외에 산소를 별도로 탑재합니다. (위의 그림에서 터보젯 엔진은 TB1/2 로 표시된 부분으로 보이며 로켓 엔진은 Mf, 연료 탱크는 Rv 로 보임. 램제트 엔진은 ST1 으로 표시된 부분으로 보임.)
​
​
 이렇게 해서 초음속으로 가속되면 나머지 가속은 날개 아래 달린 램제트 엔진이 담당합니다. 비행 고도는 20km 이며 속도는 음속의 4-4.5배 정도입니다. 높은 고도와 짧은 델타익 날개 덕분에 이 비행기에서 발생하는 소닉 붐은 지상에 도달하지 않게 된다고 합니다.   
​
​
 하지만 이 컨셉이 현실이 되기엔 여러 가지 문제가 있습니다. 우선 거대한 연료탱크 덕분에 객실이 매우 작습니다. 24인승 초음속 여객기인데, 아무리 생각해도 가격은 엄청나게 비쌀 수 밖에 없기 때문이죠. 다른 기술적 문제도 만만치 않겠지만, 일단 경제성을 생각하면 실현 가능성은 별로 높아보이지 않습니다.
​

 본래 특허야 미래를 위해서 이것 저것 받아 놓기 때문에 재미있는 컨셉들이 많습니다. 이것 역시 그런 것 가운데 하나가 아닐까 생각되지만, 언젠가 미래에 초음속 여객기를 위한 초석이 되기를 기대해 봅니다.
​
​
 참고
​
​






댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...