미·중·러, '절대무기' 극초음속 미사일 大戰 시작됐다

◇극초음속 마찰열 견디기 위한 신소재 개발도 한창

소리의 속도를 음속이라 하고 마하 1(시속 1224㎞)을 기본 단위로 한다. 음속을 기준으로 이보다 약간 느리면 아(亞)음속, 이보다 아주 빠르면 초(超)음속이라고 한다. 보통 극초음속은 대기권 내에서 소리의 5배, 마하5(시속 6120㎞) 이상을 말한다. 극초음속 무기들은 소리보다 5배 빨리 나는 셈이다.

극초음속 무기는 두 종류다. 우선 중국의 DF-17 같은 극초음속 활공체를 활용한 방식이다. 극초음속 활공체는 탄도미사일에 탑재돼 일정 고도까지 올라간 다음 추진체와 분리돼 활공비행을 하다가 목표물 상공에서 고속 낙하한다. 일종의 무동력 비행체인 셈이다. 또 다른 방식은 스크램제트 엔진(Scramjet engine) 같은 자체 추진체의 도움으로 극초음속 비행을 하는 것이다. 스크램제트 엔진은 공기를 초음속으로 빨아들여 압축해 고출력을 내는 최첨단 엔진이다. 미 국방위고등연구계획국(DARPA)이 개발 중인 스크램제트 엔진 극초음속 미사일은 마하 13까지도 속도를 올릴 수 있을 것이란 전망이 나온다.

극초음속을 견디기 위한 동체를 만드는 것은 쉬운 일이 아니다. 2010년쯤 미국이 처음 만든 X-51A 웨이브 라이더는 외피가 찢어지고 통제 장치에 고장이 나면서 여러차례 실패했던 것으로 알려졌다. 특히 마하 5이상으로 비행할 경우 공기 마찰로 인한 열이 2000~3000℃까지도 발생하기 때문에 이를 견딜 수 있는 탄소섬유 소재를 개발하는 게 관건이다. 지난해 미 국방부는 초고속으로 비행하는 과정에서 발생한 마찰열을 차단하는 내열물질 개발 예산으로 399억원을 반영했다. 러시아의 경우 초음속 무기 생산에 필수적인 탄소섬유 확보에 어려움을 겪고 있어 매우 적은 수량의 초음속 무기만 생산할 것으로 보인다고 최근 미 정보당국이 밝혔다.

마찰열을 견디기 위한 신소재 개발도 한창이다. 지난 4월 중국 관영매체 글로벌타임스는 "후난대 연구팀이 세라믹과 내화 금속을 합성한 신소재를 개발했다"며 "세라믹은 자갈, 내화 금속은 콘크리트에 비유할 수 있다. 고온에서 세라믹이 내화 금속을 고정시키는 알갱이 역할을 해 소재의 강도가 약해지거나 변형되는 것을 막을 수 있다"고 했다.

출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2019/11/02/2019110201305.html