스텔스 무인전투기 납시오!… 팬텀레이 vs 타라니스

2005년 개봉한 영화 ‘스텔스’에는 인공지능을 가진 스텔스 무인전투기가 등장한다.

‘에디’라는 이름의 이 전투기는 스텔스 기술로 만들어 레이더에 잡히지 않을 뿐 아니라 날렵하고 세련된 몸매를 하고 있다.

또한, 인공지능은 물론 사람의 감정도 가지고 있어 스스로 생각하고 판단해 적을 공격하기도 한다.

사람이 타고 조종하지 않아도 최고 성능을 발휘하는 ‘에디’.

이는 아마 우리가 꿈꾸는 최첨단 전투기의 모습일 것이다.

이러한 성능을 갖춘 ‘에디’의 등장이 먼 미래의 일처럼 느껴지지만.

현재 스텔스 무인전투기들이 하나둘씩 등장하고 있다.

보잉사가 개발한 ‘팬텀레이(Phantom Ray)’와 영국의 BAE 시스템사가 개발한 ‘타라니스(Taranis)’가 그 주인공이다.

이들이 ‘에디’처럼 100% 인공지능과 감정까지 가지려면 시간이 좀 걸리겠지만, 일단 스텔스 기술이 접목된 무인기가 전투용으로 개발되고 있다는 점에서 관심을 끌고 있다.

지난 5월 10일 공개된 ‘팬텀레이’는 보잉사가 2008년 6월부터 약 2년에 걸쳐 개발한 스텔스 무인전투기 모델이다.

‘팬텀레이’는 전체 길이가 10.97m이고 날개 길이가 15.24m에 달해 거의 전투기 크기와 비슷하다.

이 전투기는 고도 12km 정도까지 오를 수 있어 장거리 여객기보다 높은 곳에서 활동할 수 있으며, 마하 0.8까지 속도를 낼 수 있고, 최대 이륙중량은 16톤이다.

무인항공기는 형태에 따라 고정익기, 회전익기, 수직이착륙기로 구분되는데, ‘팬텀레이’는 고정익기 중에서도 전익기다.

즉, 꼬리 날개가 없는 항공기이면서 커다란 삼각 날개(또는 후퇴익)를 가져 얼핏 보면 날개만 있는 것처럼 보인다.

이는 미국 공군이 1999년부터 개발하려 했던 무인전투기 ‘X-45C’와 비슷한데, 보잉사가 X-45C 개발에 참여했던 경험을 바탕으로 ‘팬텀레이’를 제작했기 때문으로 보인다.

‘팬텀레이’는 기존의 군사용 무인기처럼 정찰과 감시 임무는 물론이고, 전투 능력까지 갖췄다.

엔진을 비행기 기체 내부에 장착시키고 필요할 때 탑재된 무기를 꺼내 이용할 수 있고, 적의 방공망 제압이나 전자전 공격과 공습 등에 투입할 수 있다는 게 ‘팬텀레이’의 특징이다.

지금까지 등장한 무인기들과 달리 전투 임무를 목적으로 설계된 최초의 무인 스텔스전투기인 셈이다.

미국 공군이 사용하는 대표적인 무인기 ‘MQ-1 프레데터(Predator)’는 몸체 앞쪽에 센서를 장착해 밤낮에 상관없이 지상에서 벌어지는 상황을 감시할 수 있고, 실시간으로 촬영한 영상을 전송하는 기능도 갖추고 있지만 전투 기능은 없다.

그리고 ‘MQ-1 프레데터’를 개량한 무인공격기 ‘MQ-9 리퍼(Reaper)’도 전투나 비행 능력 면에서 성능이 제한적이라는 점에서 ‘팬텀레이’이 성능은 뛰어나다고 볼 수 있다.

‘팬텀레이’는 올해 하반기부터 지상 활주 운행시험을 하고 연말에는 비행시험을 시작할 예정이다.

여기에는 지능정찰감시와 적공중방어망 진압 같은 지상공격, 전자전과 자율공중급유가 포함된 10여 차례의 비행시험이 진행될 것으로 보인다.

영국 국방부와 BAE 시스템즈사가 2007년부터 개발을 시작해 지난 7월에 시제기를 공개한 ‘타라니스’도 있다.

‘타라니스’는 켈트족 신화에 나오는 ‘천둥의 신’의 이름이다.

이 비행기 역시 ‘팬텀레이’처럼 적의 레이더에 잡히지 않는 스텔스 기술을 사용했고, 조종사가 직접 타지 않아도 적을 공격할 수 있는 무인기 형태이다.

전체 길이는 12m이고, 날개 길이가 10m로 ‘팬텀레이’보다는 약간 작다.

속도나 탑재량 같은 구체적인 정보는 아직 공개되지 않았다.

‘타라니스’는 여러 종류의 정밀유도폭탄을 싣고 날아가 목표물을 정확하게 공격할 수 있고, 적의 공격으로부터 스스로를 방어할 수 있게 설계됐다.

영화 속에 등장했던 ‘에디’의 수준은 아니지만 어느 정도 자체 판단도 할 수 있는 셈이다.

BAE시스템사가 공개한 ‘타라니스’는 시제기 모델이고, 앞으로 안정성 검사와 지상 시험을 거친 뒤 2011년 정도에 첫 비행을 가질 예정이다.

이 스텔스 무인전투기의 개발이 순조

스타워즈에 나오는 거대 우주선 가능할까

영화 ‘인디펜던스데이’에는 거대한 괴비행물체가 등장한다.

엄청난 크기의 우주선은 순식간에 뉴욕의 높은 빌딩과 워싱턴의 백악관, 이집트의 피라밋 등을 순식간에 잿더미로 만들어 버린다.

이 우주선은 직경이 550km나 되고 무게가 달의 4분의 1이나 되다 보니 태양마저 가리게 된다.

스크린 사상 최고 인기 시리즈로 꼽히는 <스타워즈>를 비롯한 SF영화에서는 어김없이 거대한 우주선이 등장하고, 그 속에서는 지상에서처럼 자유롭게 움직이는 인간과 우주인들의 모습을 볼 수 있다.

그렇다면..

과연 실제로도 이런 우주선을 만드는 것이 가능할까?

영화는 영화일 뿐이다.

지금까지 영화 속 우주선과 가장 가깝게 만들어진 것은 우주왕복선으로 널리 알려진 미국의 5대 궤도선- 컬럼비아호, 챌린저호, 디스커버리호, 애틀랜티스호, 인데버호-이다.

이 중에서 제일 마지막으로 제작된 인데버호는 길이 37.24m, 높이 17.25m, 날개폭 23.79m 그리고 중량은 68.6톤으로 화물칸에는 최대 25톤의 짐을 실을 수 있다.

물론 이 인데버를 우주로 올리기 위해서 필요한 외부 연료통(길이 47m)과 고체연료로켓(길이 45m) 을 달면 크기가 좀 더 커진다.

물론 이보다 큰‘우주선’이 있기는 하다.

현재 지상 약 400km 위에 상공에 자리 잡고 있는 국제우주정거장(ISS)이 그 주인공이다.

1998년부터 만들어지기 시작한 ISS는 완공되면 무게가 무려 450톤이나 된다.

하지만 구조물 길이는 약 108.4 미터, 모듈 길이는 74미터가 될 예정이며, 6명의 승무원이 생활할 수 있을 정도다.

이 ISS를 건설하기 위해 미국 우주왕복선만 40회 이상 비행을 해야 한다.

게다가 ISS가 정상적인 궤도에서 비행하려면 매년 평균 7,000kg 이상의 추진제(propellant)가 필요한데, 이를 공급하기 위해서는 ‘프로그레스M’이라는 무인 화물우주선을 매년 6회 이상 발사해야 한다.

물론 스타워즈에 등장하는 우주선처럼 자유롭게 항해를 할 수 있는 것은 아니고, ISS는 지구둘레를 회전할 뿐이다.

그리고 설사 거대한 우주선을 만들 수 있다고 하더라도 현재의 기술로는 우주선을 띄우는 것이 불가능하다.

현재 우주선의 발사에 사용하는 로켓은 어떤 형태이든지 모두 작용, 반작용의 법칙을 이용하고 있다.

즉, 어떤 질량을 가진 물체를 밀어내면, 그 반작용에 의해 물체를 밀어낸 반대 방향으로 힘을 받게 되는 성질을 이용하는 것이다.

현재 우주선은 모두 거대한 연료통을 달고 있는데, 이 속에 든 로켓 연료를 폭발시켜 우주선을 고속으로 밀어내는 추진력을 얻는다.

문제는 우주선이 무거워질수록 아주 많은 양의 연료가 있어야 한다는 점이다.

실제로 인데버호를 우주궤도에 진입시키기 위해서는 8분30초 동안 액체산소 612톤과 액체수소 103톤을 소모했다.

겨우 몇십 톤 정도의 우주선을 띄우는데 자신의 무게보다 열 배가 넘는 연료가 소모되는 것이다.

그리고 로켓의 출력을 높이는 것도 기술적으로 쉽지 않다.

현재까지 개발된 로켓 중 가장 크게 강력한 것은 새턴 5호로 꼽힌다.

아폴로 우주선을 달에 보내기 위해 개발된 이 로켓은 길이 111m, 최대지름 10m로, 우주선을 포함한 껍데기 무게만 243톤에 달한다.

여기에 연료를 채우게 될 경우 로켓 전체 중량은 2,941톤이나 된다.

이 거대한 새턴 5호도 들어 올릴 수 있는 우주선의 무게는 120톤 정도에 불과하다.

이런 사실들을 종합해 보면 결국 지구에서 거대 우주선을 만들어 띄워 보내는 것은 몹시 어렵다는 것을 알 수 있다.

이외에도 영화 속 거대 우주선을 보면 우리가 ISS에서 보던 무중력 상태가 아니라 지상과 똑같이 복도를 걷고 뛰어다니는 모습을 볼 수 있다.

우주선을 거대하게 만든다면 자체적으로 중력이 발생되어 스타워즈 우주선처럼 우주선 안에서 자유롭게 생활하는