1903년 미국 라이트 형제는 프로펠러가 달린 세계 최초의 동력비행기를 개발하게 됩니다. 불과 115년이 지난 지금 비행기는 놀라운 발전을 거듭해 초고속으로 많은 사람들을 실어나르고 있는데요.
특히 최근에는 사람을 실어 나르는 드론 택시까지 개발되어 새로운 교통 수단의 탄생을 예고하고 있습니다. 이런 비행기의 발전은 대부분이 프로펠러 엔진의 발전이 있었기에 가능한 것이었죠.
그런데 이런 프로펠러 없이 하늘을 날 수 있는 방법을 연구하고 있는 박사들이 있습니다. 제트엔진을 얘기하나보다 싶었는데 그것이 아닙니다.
출처: MIT
<MIT 스티븐 배릿 교수팀이 개발한 '이온풍 비행기'>
최근 MIT 항공천문학과 '스티븐 배릿(Steven Barrett)' 교수팀은 프로펠러의 추진력이나 화석연료의 추진력 없이도 비행기가 날 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔는데요. 스티븐 배릿 교수는 이를 '이온풍 비행기(ion-drive aircraft)'라고 소개합니다.
이온풍 비행기라는 개념을 이해가기 위해서는 우선 '이온풍(ionic wind)'이라는 개념을 먼저 이해해야 하는데요. '전기유체역학 추진력(electrohydrodynamic thrust)'이라고도 불리는 이 이온풍은 특정한 전기적 상황에서 발생하는 바람입니다.
출처: MIT
전기적 특성으로 강력한 바람이 발생해요
두 전극 사이에 전류가 흐를 때, 한 쪽 전극이 다른 쪽 전극보다 얇으면 실제로 두 전극 사이에 바람이 생기게 되죠. 따라서 충분한 전압을 가해 이 바람을 강하게 만들면 프로펠러 엔진처럼 강력한 추진력을 만들어낼 수 있습니다.
출처: MIT
스티븐 배릿 교수팀은 이 원리를 실제 비행기에 적용해 성공한 비행 영상을 유튜브에 올렸는데요. 연구진은 이 비행기에 탑재한 이온풍 추진 시스템 '슛더갭(Shooting the gap)'도 소개했습니다.
슛더갭의 시초는 2013년부터 시작되는데요. 연구진은 5년 동안 10번의 시험 비행을 통해 평균 0.47m의 높이에서 평균 60m 거리를 비행하는 능력을 갖게 됐다고 밝혔습니다.
출처: MIT
시험 비행에 성공한 이온풍 비행기의 무게는 2.5kg, 양 날개를 펼쳤을 때 한쪽 날개 끝에서 다른쪽 날개 끝까지의 길이가 5m 정도입니다. 그 안에는 이온풍 추진시스템을 작동시키는 배터리가 장착돼 있고, 이 배터리의 전력은 500 와트(watt)입니다.
배릿 교수는 언론과의 인터뷰에서 "이온풍 비행기의 성능 향상을 위해서는 수십만 킬로볼트의 전압이 필요하며 향후 태양전지 패널이나 연료전지를 통해 이 문제를 해결할 수 있을 것으로 생각한다"고 밝혔는데요. 앞으로 그의 바람대로 이온풍 비행기가 미래의 비행기로 탄생할 수 있을지 이들의 행보를 계속 주목해주기 바랍니다.
