NASA, 소리보다 빠르고 조용한 항공기 'X-59' 공개…초음속 비행의 미래 바꾼다

비행기는 얼마나 더 빠르고 조용해질 수 있을까. 항공기 개발의 역사는 더 멀리, 더 빠르게 이동하려는 인류의 도전과 함께 발전해 왔다. 이제 항공기 기술은 속도를 높이는 것을 넘어 비행 과정에서 발생하는 소음까지 줄이는 방향으로 진화하고 있다.

미국 항공우주국(NASA)은 6일(현지시간) 공식 소셜미디어 X를 통해 저소음 초음속 실험기 'X-59'의 비행 소식을 전했다. NASA에 따르면 X-59는 미국 앨라배마주 버밍엄에서 플로리다주 데이토나비치까지 이동했으며, 오는 7일부터 8일까지 열리는 항공우주 행사 'MAX POWER'에서 선보일 예정이다.

NASA는 게시물에서 X-59가 기존 초음속 항공기의 가장 큰 문제 가운데 하나인 소닉붐(Sonic Boom)을 줄이도록 설계됐다고 설명했다. 음속보다 빠르게 비행하면서도 지상에서는 폭발음에 가까운 굉음 대신 비교적 부드러운 소리가 들리도록 하는 것이 핵심이다.

초음속 비행은 새로운 기술이 아니다. 과거에도 음속을 뛰어넘는 항공기가 개발됐으며, 영국과 프랑스가 공동 개발한 콩코드는 초음속 여객기의 상업적 운항 가능성을 보여줬다. 그러나 높은 운항 비용과 소음 문제 등으로 초음속 여객기의 대중화에는 한계가 있었다.

특히 소닉붐은 초음속 비행의 대표적인 장애물이었다. 항공기가 음속보다 빠르게 이동하면 주변 공기의 압력 변화로 충격파가 형성되고, 이 충격파가 지상에 도달하면 큰 폭발음처럼 들릴 수 있다. 이러한 소음은 주민들의 생활환경에 영향을 미칠 수 있어 미국에서는 오랫동안 육상 상공의 민간 초음속 비행을 제한해 왔다.

NASA가 개발 중인 X-59는 이 문제를 해결하기 위한 실험 항공기다. 록히드마틴과 협력해 제작한 X-59는 길고 뾰족한 기수와 독특한 기체 형상을 갖추고 있다. 이는 비행 중 발생하는 충격파가 하나의 강력한 소닉붐으로 합쳐지는 현상을 줄이기 위한 설계다.

X-59는 NASA의 저소음 초음속 비행 연구사업인 '퀘스트(Quesst)'의 핵심 항공기다. NASA는 2025년 10월 첫 시험비행을 실시한 이후 단계적으로 속도와 고도를 높이며 성능을 검증해 왔다.

지난 6월 5일에는 처음으로 음속을 돌파하는 데 성공했다. 당시 X-59는 약 마하 1.1의 속도로 비행하며 초음속 시험 단계에 진입했다. 이후 시험비행을 이어가면서 최대 마하 1.53의 속도와 5만6000피트(약 17㎞) 이상의 고도에 도달했다.

그러나 X-59의 최종 목표는 단순한 속도 기록이 아니다. NASA가 확인하려는 것은 초음속 항공기가 실제로 얼마나 작은 소음을 발생시키며, 지상에 있는 사람들이 그 소리를 어떻게 받아들이는가 하는 문제다.

이를 위해 NASA는 항공기 주변과 지상에서 소음을 측정하는 시험을 진행하고, 향후 미국 내 여러 지역 상공에서 비행하면서 주민들의 반응을 조사할 계획이다. 수집된 자료는 미국과 국제 항공 규제기관에 제공돼 초음속 항공기의 소음 기준을 검토하는 데 활용될 예정이다.

만약 X-59의 저소음 기술이 충분히 검증되고 관련 규제가 조정된다면, 미래에는 육상 상공에서도 초음속 여객기가 운항할 수 있는 길이 열릴 수 있다. 장거리 이동 시간이 줄어들면서 국제 항공교통의 운영 방식에도 변화가 나타날 가능성이 있다.

다만 X-59는 승객을 태우는 상업용 여객기가 아니라 새로운 항공 기술을 검증하기 위한 연구용 실험기다. 현재의 성과가 곧바로 초음속 여객기의 상용화를 의미하는 것은 아니다. 안전성과 경제성, 연료 효율, 온실가스 배출, 공항 및 지역사회에 미치는 영향 등 해결해야 할 과제도 남아 있다.

특히 초음속 항공기는 일반 아음속 여객기보다 많은 에너지를 소비할 수 있어 비행시간 단축과 환경적 부담 사이의 균형도 중요하다. 저소음 기술이 발전하더라도 항공산업의 지속가능성을 확보하려면 연료 효율 개선과 배출 저감 기술이 함께 발전해야 한다.

NASA는 이번 플로리다 이동에 이어 케네디우주센터 인근에서 열리는 MAX POWER 행사에서 X-59를 선보이고 관련 연구 성과를 소개할 예정이다. 이번 행사는 첨단 항공기와 자율주행 기술, 우주탐사 장비 등 미래 항공우주 기술을 대중에게 알리는 자리다.

항공기 개발의 목표는 시대에 따라 달라지고 있다. 과거에는 하늘을 나는 것 자체가 도전이었고, 이후에는 더 높이, 더 멀리, 더 빠르게 이동하는 기술이 발전의 중심에 있었다. 이제는 이러한 성능에 더해 사람들이 생활하는 환경에 미치는 영향까지 고려하는 방향으로 연구가 확대되고 있다.

X-59가 보여주는 미래 항공기 기술의 핵심은 단순히 음속을 뛰어넘는 데 있지 않다. 빠른 이동의 편리함을 유지하면서도 소음으로 인한 불편을 줄이는 것, 바로 그 지점에서 항공기 진화의 새로운 가능성이 열리고 있다.