얼마나 친환경적으로 얼마나 빠르게?(글 : 샘 하우 베르호베크, 사진 : 다비데 몬텔레오네)

출처 :  [얼마나 친환경적으로 얼마나 빠르게?]-내셔널지오그래픽매거진

 

영국 더비에 있는 롤스로이스 공장에서 한 기술자가 터보팬 엔진을 점검하고 있다.

설계 및 재료의 발전으로 오늘날의 제트 엔진은 그 어느 때보다 높은 연료 효율성과 더 청정한 연소 능력을 자랑한다.

그러나 비행기는 아직 친환경과는 거리가 멀다.

롤스로이스는 지속가능한 연료로만 구동될 수 있는 울트라팬 엔진을 개발하고 있다.

 

독일 뮌헨에 있는 릴리움의 공학자들이,

자사가 보유한 수직 이착륙 비행기의 실물 크기 모형 근처에서 일하고 있다.

36대의 전기 제트 엔진으로 구동하는 이 비행기는,

조종사 한 명과 승객 여섯 명을 싣고 최대 250km를 이동하도록 설계됐다.

많은 기업들이 항공 택시 사업과 근거리 비행에 사용하기 위해 이와 유사한 전기 항공기를 개발하고 있으며,

이 중 일부는 자율 운항 비행기다.

이 두 분야는 항공업계에서 최초로 친환경적으로 전환될 것으로 예측된다.

 

네덜란드 델프트공과대학교가 개발한 플라잉-V가 풍동에서 시험 과정을 거치고 있다.

날개-동체 일체형이라는 혁신적인 설계 구조를 지닌 이 비행기는,

기존의 비행기보다 연료 효율이 20% 더 높을 수도 있다.

에어버스와 보잉 모두 유사한 설계 구조를 지닌 비행기를 시험했다.

 

롤스로이스의 울트라팬을 구성하는 획기적인 부품들은,

세계 최대 규모가 될 것으로 예상되는 이 제트 엔진을 더 가볍고 효율적으로 만드는 데 도움이 될 것이다.

각 날개깃(위)은 탄소 섬유 합성 물질로 제작되고,

압축기의 회전자 디스크와 날(다음 사진)은 일체형으로 제작될 것이다.

롤스로이스는 2021년 말까지 시범용 엔진의 조립을 완료하는 것을 목표로 하고 있다.

 

롤스로이스의 울트라팬을 구성하는 획기적인 부품들은,

세계 최대 규모가 될 것으로 예상되는 이 제트 엔진을 더 가볍고 효율적으로 만드는 데 도움이 될 것이다.

각 날개깃(이전 사진)은 탄소 섬유 합성 물질로 제작되고,

압축기의 회전자 디스크와 날(위)은 일체형으로 제작될 것이다.

롤스로이스는 2021년 말까지 시범용 엔진의 조립을 완료하는 것을 목표로 하고 있다.

 

릴리움은 자사의 소형 비행기에 동력을 공급할 전기 제트 엔진(위)을 설계했다.

다른 제조사들은 자사의 비행기에 드론과 비슷하게 생긴 전기 프로펠러를 설치한다.

이 엔진들은 날개의 플랩(다음 사진)에 장착되는데,

이 플랩을 조절해 수직 양력과 수평 추력을 생성할 수 있다.

 

릴리움은 자사의 소형 비행기에 동력을 공급할 전기 제트 엔진(이전 사진)을 설계했다.

다른 제조사들은 자사의 비행기에 드론과 비슷하게 생긴 전기 프로펠러를 설치한다.

이 엔진들은 날개의 플랩(위)에 장착되는데,

이 플랩을 조절해 수직 양력과 수평 추력을 생성할 수 있다.

 

에어버스는 네 개의 사각 배터리로 작동하는 멀티콥터 ‘시티에어버스’의 실물 크기 모델을 시험 비행했다.

 

시티에어버스에는 네 개의 추진체가 장착돼 있고,

각 추진체는 두 개의 엔진과 두 개의 프로펠러(위)로 구성돼 있다.

이 항공기는 승객 네 명을 태우고,

15분이 넘지 않는 거리를 최대 시속 120km로 자율 운항할 수 있도록 설계됐다.

에어버스는 이 항공기가 “도심 내 합승 비행에 적합할” 것이라고 말한다.

 

보잉의 새 기종인 777X에 사용될 33.5m 길이의 윗날개 판이,

워싱턴주 에버렛에 있는 시설의 갠트리 기중기에 걸려 있다.

이 날개 판은 탄소 섬유 테이프를 겹겹이 쌓아,

고열과 고압의 경화 단계를 거쳐 만들어졌다.

777X 기종은 두 대의 엔진을 장착한 제트기 중 날개폭이 가장 크다.

3.7m에 이르는 각 날개의 끝부분은 접히기 때문에,

비행기를 공항 탑승구에 연결하는 것이 가능하다.

더 길고 가벼운 날개는 연료 효율성을 높여준다.

 

독일 뮌헨공과대학교의 연구진은 에어버스와 협력해,

조류를 이용해 바이오 연료 및 경량 비행기용 탄소 섬유를 만들 수 있는 방법을 연구하고 있다.

조류는 자라면서 대기 중의 이산화탄소를 흡수한다.

이런 조류를 연료로 전환하면 지속가능한 에너지 순환 체계를 만들 수 있다.

 

내셔널지오그래픽 협회는 지구상의 경이로운 곳을 조명하고 보호하는 데 전력을 다합니다.

본 협회는 교통수단이 환경에 미치는 영향에 대해 연구하는 탐험가 다비데 몬텔레오네에게 비용을 지원해왔습니다.

 

[더 푸른 미래의 하늘]

제트 연료로 구동되는 오늘날의 비행기는 앞으로도 수십 년 동안 많은 노선을 운항할 것이다.

그러나 공학자들은 단거리용 전기 비행기부터,

시제품인 플라잉-V처럼 수소를 연료로 하는 혁신적인 모델에 이르기까지,

차세대 항공기를 설계하는 데 심혈을 기울이고 있다.