우주항공기의 혁명적인 엔진 스크램제트

우주항공기를 일상적으로 궤도로 진입시킬 수 있는 적당한 가격의 혁명적인 제트 엔진을 만드는 것이 불가능한 일만은 아니다.
글 | Thomas A. Jackson










엔지니어들은 스타워즈 영화에서처럼 활주로에서 우주로 나갔다가 돌아오는 루크 스카이워커의 X-윙 전투기가 그렇듯 항공기를 제조하는 꿈을 오랫동안 가지고 있었다. 하지만 한 가지 장애가 있었다. 제트 엔진은 연료를 태우기 위해 산소를 필요로 하는데 상층 대기에서는 연소를 계속하기에는 산소가 부족하다. 그러므로 우주로 비행하기 위해서는 내부에 연료와 산화제를 모두 저장하는 로켓 추진이 필요하다. 현재 가장 진보된 우주발사시스템인 우주 왕복선조차 발사 중량의 반 정도는 로켓을 궤도에 올려 보내는 데 필요한 액체 산소와 고체 산화제가 차지한다.

한 가지 답은 상승 시 대기에서 산소를 얻는 스크램제트(Scramjet, Supersonic Combustion Ramjet)로 잘 알려진 극초음속 연소 램제트에서 찾을 수 있다. 스크램제트는 산소를 저장하는 대신 비행 중에 얻는 데서 오는 중량 감소로 로켓이 1파운드의 추진제를 쓰면서 내는 추력의 4배를 낼 수 있다. 드디어 수십 년간의 연구로 실용적인 스크램제트가 사용 가능하게 되었다.

연구자들은 2007년과 2008년, 엔진에 대한 본격적인 정밀 지상 시험을 수행할 계획을 세우고 있으며, 비행 시험은 2009년에 예정되어 있다. 궤도로 바로 상승하는 로켓과는 달리 스크램제트가 동력인 비행체는 항공기처럼 날개와 동체의 양력을 이용하여 상승하기 때문에 조종이 쉽고 더 안전하다.(비행을 중지하고 지구로 활공하여 내려올 수도 있다.) 이륙한 후에는 일반 제트 엔진을 사용하여 .....