한국항공우주연구원

NASA는 현재의 소음 규정을 만족하는 초음속 여객기를 개발하기 위해 기술 시현기를 통해 이를 입증하고자 한다. 이번 프로젝트는 새로운 기술과 설계 기법으로 소닉붐으로 인한 소음을 감소시켜 육로 비행이 가능하다는 것을 보이는 것을 목표로 하고 있다. 이 계획은 NASA와 항공기 제작사가 공동으로 100석급 초음속 여객기의 축소모델을 개발하여 비행시험을 수행하도록 한다. NASA의 이번 고속비행 프로젝트 기초연구의 책임자는 피터 코엔이다. 기존의 초음속 군용기 엔진인 제너럴일렉트릭의 F404나 프랫앤휘트니의 F100을 이용한 연구가 진행 중이며, 이를 통해 초음속 환경에서 실제 항공기의 소음 신호를 얻을 수 있다. 이는 연구자들에게 저소음 초음속 기술에 관한 많은 정보를 제공해 준다. 코엔은 “지금이 소닉붐에 관한 표준을 개발하기 위한 항공기 연구의 적기인지, 또한 그것이 가능한지 검토 중이다.” 라고 말했다.

초음속 여객기가 육로 비행하는 것은 강력하게 규제되고 있다. 미국 정부는 마하 0.99 이상의 속도로 비행하는 것을 미연방항공청 (Federal Aviation Administration, FAA)의 면제가 없는 한 엄격하게 금지하고 있다. 국제민간항공기구 (International Civil Aviation Organization, ICAO) 표준은 불쾌감을 야기하는 어떠한 비행 속도도 허용하지 않는다. 새로운 형태의 초음속 항공기가 설계기술과 엔진성능의 발전에 힘입어 소닉붐에 의한 소음을 크게 감소시킬 수 있다는 확실한 자료가 없는 한, 육로를 비행하는 초음속 항공기를 규제하는 법을 바꾸기는 매우 어렵다. “소음에 관한 새로운 표준을 개발하고자 한다면, 실제 환경에서 다양한 반응을 모으는 것이 필요하다. 이것이 우리가 비행시험을 통해 원하는 것이다.” 라고 코엔은 말했다.

코엔이 이끄는 팀의 연구에 대한 지원은 5년 동안의 ERA (Environmentally Responsible Aviation) 프로젝트가 종료되는 2015년부터 가능할 전망이다. 기술 시현기 개발은 지난 2008년, 미국 경기부양법 (American Reinvestment and Recovery Act)에 의해 5년 동안 지원받아 초음속 항공기의 소음 감소에 관한 이론적 연구를 수행한 보잉과 록히드마틴의 설계와 실험 데이터를 기반으로 이루어질 예정이다.

서로 독립적인 연구를 수행한 두 회사의 연구는 기존 콩코드 여객기 대비, 30~35 데시벨을 감소시킨 결과를 보였다. 이를 100~150석 수준의 여객기에 적용할 경우, 스테이지 5 소음기준보다 5 데시벨의 여유를 보여준다. 일반적으로 새로운 항공기에 요구되는 10 데시벨의 여유를 만족하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 지난 4월말, NASA의 ‘오늘의 이미지’에 선보인 Icon II라고 명명한 보잉의 초음속 항공기 형상은 보잉이 새로운 형태의 초음속 여객기 개발에 착수했다는 오해를 불러일으키기도 했다.

한편, 독자적으로 개발을 시작한 에어리온과 걸프스트림은 초음속 비즈니스 제트기를 수년 내에 선보일 계획이다. NASA는 초음속 여객기 개발을 위한 프로젝트에 위 네 회사를 모두 참여시킬 예정이다.

<록히드마틴의 저소음 초음속 여객기 개념도>

<보잉의 Icon II 초음속 여객기 풍동실험 사진> 

※ 이글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

참조 : www.flightglobal.com (NASA team considers supersonic airliner for next X-plane, 2013.5.2)

작성 : 한국항공우주연구원 황인성 (선임연구원)