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  •  [Science]굉음 없애고 다시 날 수 있을까?
  • 어린이동아 취재팀
  • 2016-06-21 21:21:31
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콩코드. 가디언
 
 

《 서울에 사는 어동이가 비행기를 타고 미국 뉴욕으로 갔다가 하루 만에 서울 집으로 돌아올 수 있을까? 평소 해외여행을 갈 때 타는 일반 여객기로는 불가능하다. 그러나 ‘초음속(음속보다 빠른) 여객기’라면 가능하다. 초음속 여객기는 서울에서 뉴욕까지 3시간 만에 날아갈 수도 있기 때문. 초음속 여객기는 보통 마하(Mach) 1.5 이상의 속도로 비행하는 여객기를 말한다. 마하는 ‘소리의 속도’를 뜻하는 단어인 ‘음속’보다 몇 배나 빠른지를 나타내는 속도의 단위. 음속은 1시간에 1224km를 가는 만큼의 속도를 말한다. 속도가 음속과 같으면 ‘마하 1’, 음속보다 5배 빠르면 ‘마하 5’라고 한다. 일반 여객기의 시속은 700∼900km로 마하 0.5 정도의 속도다. 물론 지금도 초음속으로 나는 전투기는 많으며, 초음속 여객기도 과거에 존재했었다. 하지만 초음속 여객기는 몇 가지 문제점 탓에 자취를 감추게 되었다. 초음속 여객기, 왜 사라졌을까. 그리고 최근 초음속 여객기가 다시 개발되고 있는 이유는 뭘까. 》

 

 

NASA와 록히드마틴이 개발 중인 초음속 여객기의 상상도. 가디언
 
 

‘부우웅’ 소리에 가로막힌 콩코드기

 

세계 최초의 초음속 여객기는 ‘콩코드기’다.

 

프랑스와 영국이 함께 1969년 개발해 1976년 운행을 시작한 콩코드기의 평균 속도는 마하 2.02. 약 100명을 태울 수 있었던 콩코드기는 런던과 뉴욕 사이를 3시간 반 만에 날았다. 콩코드기는 요금이 일반 여객기의 1등석 요금보다 비쌌으나 세계 이곳저곳을 빠른 시간 내에 방문해야 하는 할리우드 스타배우들에게 특히 인기가 많았다.

 

생김새부터 일반 여객기와 달랐다. 콩코드기의 머리는 뾰족하고 동체(비행기에서 사람과 승객이 타는 부분)는 가늘고 날렵하게 제작됐다. 공기 저항을 덜 받으며 빠르게 날기 위해서다.

 

하지만 콩코드기는 치명적인 단점인 ‘소닉붐(Sonic Boom)’ 탓에 운항을 중단했다. 소닉붐이란 물체가 음속보다 빨리 날 때 나는 폭발음. 음속보다 빠른 콩코드기 역시 소닉붐 현상이 일어났다. 로켓의 굉음을 생각하면 쉽다.

 

소닉붐은 워낙 소리가 커서 콩코드기가 지상 10㎞ 이상 높은 고도로 비행할 때도 지상에서 그 소리가 들릴 정도였다. 그래서 콩코드기는 공항에서 이륙해 바다로 나가기 전까지는 초음속으로 비행할 수 없었다. 착륙도 마찬가지. 육지에 가까워지면 속도를 음속 이하로 내릴 수밖에 없었던 것.

 

이렇게 비행 중간에 속도를 계속 바꾸다보니 돈이 많이 들게 되었다. 결국 콩코드기는 항공사에 막대한 손실을 가져왔다. 세계 곳곳에선 콩코드기의 소닉붐에 대한 민원이 쏟아지기까지 했다. 그러던 중 2000년 콩코드기가 이륙 후 폭발하는 사고가 발생해 탑승객이 모두 숨지는 대형 사고가 터졌고, 결국 2003년 콩코드기는 운항이 전면 중단됐다.

 

 

 

콩코드-2. 인디펜던트
 
 

바늘처럼 음파를 뚫어라

 

최근 콩코드기를 이을 초음속 여객기를 개발하려는 움직임이 일고 있다. 관건은 소닉붐을 얼마나 줄일 수 있느냐다.

 

미국항공우주국(NASA·나사)은 미국 방위·안보업체인 록히드 마틴과 함께 최근 소닉붐 문제가 없는 초음속 여객기를 만드는 ‘X-플레인’ 프로젝트를 시작했다. 나사는 비행기 머리부터 동체까지 뾰족하고 긴 바늘 형태로 여객기를 제작할 예정. 날개도 작고 얇게 만들 계획이다 이런 디자인은 음파와 부딪치는 비행기의 표면을 줄여줌으로써 소닉붐을 감소시키기 때문이다.

 

2013년 유럽 항공사 에어버스는 이륙 방식에 변화를 줌으로써 소음을 줄인 초음속 여객기 ‘콩코드-2’ 개발을 시작했다. 콩코드-2는 속도가 마하 1에 도달하면 로켓처럼 거의 수직 상승해 지상에 소닉붐이 들리지 않는 약 30㎞의 고도에 이른 뒤, 수평으로 비행한다. 수직 상승하는 방식은 비행기의 머리가 하늘을 향하고 있기 때문에 소닉붐을 지상이 아닌 하늘에 울려 퍼지게 만든다.

 

▶이채린 기자 rini113@donga.com

 
어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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