퀴네티크와 셔리 위성 기술 탑샛(TopSat)
기숙사용 냉장고 크기의 영국의 탑샛(TopSat) 정찰 예산이 아주 많이 들어간 크리스탈 위성의 고화질 이미지에는 대적하지는 못하지만, 우주에서 지구를 관찰하는 미래는 어쩌면 이 작은 위성에 달려 있을지도 모른다.
그 이유는 아주 간단하다. 소형 위성은 저렴하여 많은 위성을 더 넓은 지역 위로 띄우는 것이 가능하기 때문이다.
영국 국방부와 항공국을 위해 퀴네티크와 셔리 위성 기술사가 만든 이 무게 약 116킬로그램의 탑샛은 지난해 12월부터 유용한 정찰 이미지들을 보내오기 시작했다.
작은 공간에 긴 초점거리를 넣기 위해 반사경과 렌즈가 사용된 신형 접이식 광학 카메라는 차와 트럭을 구별하기에 충분한 2.7미터의 선명도를 보여준다.
하지만 미래에는 각각의 차량을 식별할 수 있을 정도의 선명도를 보일 것이다. 영국 국방부 관계자는 탑샛의 뒤를 이어 나올 위성이 미래의 저렴한 소형위성들 가운데 가장 예리한 눈을 가진 위성이 될 것이라고 보고 있다. www.sstl.co.uk
하늘의 눈 탑샛(좌)과 일반적인 정찰 위성(위)의 크기를 비교해 보라. 탑샛의 접이식 광학기술로 초점 거리를 작은 공간 안에 압축하여 구현했다
황금날개
혼다-파이퍼 혼다제트
혼다가 미국 비행 제조업체 파이퍼와 손잡고 처음으로 만들게 될 민영 경량 제트기가 비즈니스 제트기(bizjet) 업계의 판도를 바꾸고 있다.
엔진을 연료통 위가 아닌 날개 위에 두어 엔진의 내부 지지구조가 날개 쪽으로 옮겨 감에 따라 탑승객과 짐을 실을 수 있는 공간이 늘어났다.
또한 날개위에 엔진이 위치함에 따라 공기의 흐름을 향상시켜, 드래그를 줄여 다른 경쟁사의 제트기보다 더 빠르고 효율성이 높다.
이 제트기는 최고 시속 772킬로미터를 기록하며 항속거리는 1,158킬로미터에 달한다. 4백만 달러(약 37억);honda.com
조용한 스텔스의 감시
엘비트 스카이락 II
종종 테러범과 무고한 사람을 구별해 낼 수 있는 유일한 방법은 바로 가까이서 보는 것이지만 건강에 해가 될 수도 있다.
이스라엘 회사 엘비트의 무게 약 34킬로그램의 스카이락 II는 험비에서 발사 가능한 무인용 비행선으로 6시간 동안 최고 30마일 떨어진 거리까지 비행이 가능하며 전기모터 소리는 100미터 밖에서는 들을수 없다.
이 정도면 고화질 줌 카메라, 열 이미지 야간 카메라, 레이저 조명기가 밤이건 낮이건 적을 가려내기에 충분한 거리다. elbitsystems.com
조립식 우주선
비너스 익스프레스
처량한 금성. 더 붉은 빛을 띤 다른 이웃 행성 때문에 늘 소외당해온 금성이 유럽의 우주항공기업 덕분에 거의 10여년 만에 친구를 갖게 됐다.
목성 익스프레스의 디자인과 똑같은 기본 디자인을 사용하여 초고속으로 만들어진 이 우주선이 올해 4월에 도착한 이래 예전에는 유례없는 가까운 거리에서 금성의 신비에 찬 대기권을 관찰해 오고 있다.
구름층을 뚫은 카메라가 초기에 찍은 사진을 보면 남극 위에 두 겹의 회오리 층이 있음을 알 수 있다. venus.esa.int
로봇 전투기
EADS 바라쿠다
유럽의 방위 업체 EADS에서 지난 1월 전 세계 군수업계를 깜짝 놀라게 했다. 이들은 무인 항공기(UCAV) 샘플을 공개 했는데 이보다 앞서 나온 유럽의 스텔스 UCAV처럼 장난감 비행기가 아닌 실제 기계였던 것이다.
EADS에서는 바라쿠다용 레이더, 전기 및 광학 센서, 내부의 격납고에서 발사되는 미사일과 폭탄을 개발 중이다.
여기서는 미국의 시험 센터에서 날아다니는 UCAV와는 정반대로 전통적인 항공기 설정을 사용하고 있어 공기 중에서 조정이 훨씬 용이하다. eads.com
까다로운 실험 9월의 바라쿠다 첫 시제품이 추락했다. 이는 여전히 자동 비행기의 대단한 위험요소로 남아 있으나 이 프로젝트는 여전히 진행되고 있다.
저소음·고청정 대형 제트기 엔진
제너럴 일렉트릭 GEnx
제너럴 일렉트릭사가 보잉의 새 787기와 747의 업그레이드 버전용으로 만든 아주 효율성이 높은 GEnx 엔진은 연료를 15퍼센트 더 적게 소비하고 이전 엔진보다 훨씬 더 조용하다.
모든 제트엔진은 엔진에서 돌아다니는 공기 중 일부를 터빈으로 보내 여기에서 동력을 만들어 내고 그러고 남은 공기는 터빈 주위를 돌고 팬에 의해 가속화 되어 그 동력을 보충해 준다.
GEnx의 넓은 팬과 공들여 만든 날들로 높은 ‘바이패스 비율’(bypass ratio)과 조용한 엔진이 가능하였는데, 이는 더 좁은 직경의 팬보다 공기가 서서히 움직이기 때문이다.
그러면서도 이 엔진은 최고 7만 5천 파운드(약 3만 4천 킬로그램)의 추력을 발휘한다. 새로운 연소기는 토네이도와 같은 소용돌이로 공기와 연료 입자를 잘 배합하여 연료가 더 깨끗하고 더 효율적으로 연소되도록 한다. geaviation.com
실험대 지난 3월 제너럴 일렉트릭 사는 오하이오주의 피블스에서 GEnx 엔진 실험을 시작했다. 이는 2008년도에 서비스에 들어갈 예정이다.
학수고대하던 스텔스 전투제트기
록히드 마틴 항공의 F-35 라이트닝 II
지난 7월 생산 모델을 처음 선보였던 록히드 마틴 F-35라이트닝 II 조인트 스트라이크 전투기는 지금까지 나온 방위 사업 중 가장 야심찬 것으로 최초의 대량 생산용 스텔스 기이자 처음으로 미국 우방국으로의 수출이 허락된 것이기도 하다.
이 계획에서 가장 힘든 부분은 세 개의 다른 버전으로 새로운 비행, 스텔스, 공격 방어 시스템을 만드는 것이었는데, 공군용 전투기, 항공기 수송기에서 비행할 수 있는 해군용 비행기 그리고 수직 착륙이 가능하고 550피트 길이(166미터)의 활주로에서 이륙이 가능한 해병용 버전을 개발해야 했다.
한편 중무장한 초음속 전투기에 대한 실험비행이 곧 시작될 예정이다. 이들은 2012년에 선보일 예정이다. 4천~6천만 달러(370억~560억) jsf.mil
위풍당당 새로운 F-35 라이트닝 II 조인트 전투기의 첫 상용모델이 2030년에 선보일 것이며 이와 함께 추가로 4천대의 전투기가 생산될 것이다.
명왕성으로 가는 지름길
뉴 호라이즌스는
명왕성이 행성이냐 아니냐를 떠나 우리가 이에 대해 아는 바는 거의 없다. 명왕성은 너무 멀리 떨어져 있고 크기가 너무 작아 망원경으로 보면 그냥 작은 얼음덩어리로밖에 보이지 않는다.
뉴호라이즌스 탐사기에는 명왕성이 있는 베일에 싸인 지역을 탐사할 7대의 장비가 실려 있으며 현재 명왕성쪽으로 바쁘게 가고 있다.
뉴호라이즌스는 1월 발사 직후 약 시속 5만 9천 킬로미터의 속력으로 지금까지 발사된 우주선 중 가장 빠른 속도를 기록했다.
내년 봄에 목성을 지날 것으로 추정되지만 명왕성에 이르려면 앞으로 9년을 더 기다려야 한다. pluto.jhuapl.edu
휴대용 정찰비행기
AeroVironment Wasp
손으로 발사되는 비행 로봇이 병사들에게 모퉁이에 누가 도사리고 있는지 또는 다음 언덕 너머에 무엇이 있는지를 알려준다.
WASP의 양 날개 길이는 16인치(약 40센티미터)며 무게는 약 0.5파운드(약 220그램)에 불과하지만 전방과 양옆을 살피는 카메라와 자동화된 GPS 내비게이션 장비를 달고 있다.
가장 주요한 기술은 WASP의 날개이기도 한 리튬 건전지로 최대 한 시간 비행을 가능하게 한다. avinc.com
탐지불가 무인 정찰기
록히드 마틴 폴캣
무인 비행선은 적의 공격을 피할 수 없다. 따라서 미사일이 가득한 적지를 24시간 동안 날아다닐 비행선을 원한다면 이는 스텔스이어야만 할 것이다.
록히드 마틴의 스컹크 워크스(Skunk Works)가 제작한 폴캣 프로토타입에서는 레이다로부터 엔진을 감춰줄 신형 후미와 비행운(contrail)을 면밀히 살피면서 비행운이 없어질 때까지 고도를 조절해주는 자동 시스템이 달려있다.
로우 드래그 날개는 연료 경제성을 높여주며 첨단 자동 비행 제어장치로 앞서 나온 어떤 꼬리 없는 비행기보다 더 높이 비행하여 최고 약 20킬로미터 상공에서까지 비행할 수 있어 발견된다고 하더라도 미사일 반경에는 벗어나 있다. lockheedmartin.com
단일 엔진을 단 최초의 민간 제트기
다이아몬드 에어크레프트 D-Jet
소형 비행기 대부분은 프로펠러와 피스톤 엔진을 사용한다. 그 이유는 제트 엔진이 비용이 많이 드는데다 일반적인 비즈니스 제트기를 이륙시키기 위해서는 엔진이 2개가 필요하기 때문이다.
엔진 하나만을 가지고도 효율적으로 운용할 수 있을 뿐만 아니라 유지비와 연료비를 절약해 줄 수 있을 최초의 민간 제트기를 만들기 위해 다이아몬드 사에서는 무게가 적게 나가고 작으면서도 항공 역학적으로도 멋진 디자인을 개발해 냈다.
또한 최고 비행 고도를 약 7.2 킬로미터로 낮추어 통제, 파워, 안전 시스템에 무리가 덜 가도록 했다. 1천 4백만 달러(약 13억); diamondair.com
태양분출의 3-D 입체 이미지 구현
NASA의 STERO(Terrestrial Relations Observatory)
쌍안경 버전은 눈으로 들어오는 2차원적인 이미지를 구체적인 3차원 세상으로 바꾸어 우리가 깊이를 볼 수 있게 해준다.
그리고 이 기술이 처음으로 위성에 쓰일 예정이다. STEREO 탐사선은 사실 위성 2대로 구성되어 있으며 이 위성 중 한 대는 탐사선이 태양주변을 도는 동안 지구보다 앞서 나가고 나머지 한 대는 지구 뒤에서 위치한다.
STEREO탐사선은 위성에서 받은 이미지를 합쳐 코로나 대량 분출을 3차원 입체 이미지로 만들어 낸다.
이 분출은 태양물질 수십 만개를 뿜어내는 것으로 시간당 몇 백만 마일의 속도로 우주선 쪽으로 날아들어 위성, 우주비행사는 물론 심지어는 여기 지구상의 동력 시설망까지 위협할 수 있다.
이 이미지를 바탕으로 한 연구로 과학자들은 분출이 발생할 때마다 이 분출이 지구까지 닿을 지 그리고 닿는다면 언제일지를 예견할 수 있게 될 것이다. www.nasa.gov/stereo
더블 비젼 STEREO의 우주선과 같은 비행선이 지구 양쪽으로부터 태양주변을 돌면서 태양 폭발의 3차원 이미지를 만든다.
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