한국항공우주연구원

녹색 기술이 각광받고 있는 시대 흐름에 맞추어 미국의 NASA에서도 친환경 항공(ERA: Environmentally Responsible Aviation) 프로젝트를 수행하고 있다. ERA 프로젝트는 연료, 소음, 공해물질을 줄이려는 시스템 수준의 개념과 기술에 대한 연구로 정의된다. 여기에는 Blended Wing Body(BWB, 동체-날개 혼합형) 항공기 연구, NO 배출 감소 엔진 연소기 개념 연구, 그리고 울트라 하이 바이패스 기어 터보팬의 소음에 대한 연구가 포함된다.

ERA 프로젝트 중 2020년대에 실용화하려는 BWB 항공기는 연료 소모를 현재보다 1/3 가량 줄인다는 목표를 가지고 있는데, 사실 이 개념은 새로운 것은 아니고 1940년대에 NASA가 NACA로 불리던 시절, 이미 상당 수준의 개념 연구가 진행된 바 있다.

BWB 항공기 프로젝트 책임자인 Fayette Collier는 개발 예정인 항공기를 N2A라 명명했다. N2A는 기존의 전통적인 날개와 튜브 디자인과는 달리 전체 동체를 이용해 양력을 발생시켜 이륙 시 필요한 파워를 줄인다. 또한, 공기역학적인 전체 모양 덕분에 항력의 발생을 대폭 감소시킨다. BWB 항공기는 1,000명의 승객을 태울 수 있을 것으로 예상되어 Airbus의 A380에 대항할 수 있는 미국의 항공기가 될 것으로 기대된다.

BWB 항공기의 취약점은 저속 비행 시 조종성이 좋지 않다는데 있다. BWB 형태의 B-2 스텔스 폭격기(Northrop Grumman사 제작)가 2008년 이륙하다 파손되었는데, 비행조종 시스템 고장의 위력을 보여준 예라 할 수 있다. 따라서, BWB는 보다 정교한 컴퓨터 비행조종 시스템을 필요로 한다.

N2A의 축소 모델인 X-48B는 소형 터보제트를 동력장치로 써서 저속 비행 시 조종성 문제를 집중적으로 시험했다. 향후에는 덕티드 팬을 장착한 X-48C 축소 모델을 이용해 비행시험을 하며 비행 시간을 더 늘리고 엔진 장착 위치에 따른 착륙과 이륙 시 지상에서 들리는 엔진 소음의 변화를 관찰할 계획이다. N2A는 터보팬 엔진을 장착할 예정인데, 첨단 엔진인 오픈 로터를 장착할 수도 있다. 구조적으로는 무게를 줄이기 위해 사용하는 탄소섬유 복합재의 파손 문제를 해결해야 한다. 또한, NASA는 현재의 N2A와 다른 추진형태의 N2B와 무인항공기 버전도 연구 중이다.

출처: http://www.flightglobal.com