◎고도 8백40m 비행… 선자세로 무사귀환 우주왕복 로켓­.친근한듯 하면서도 다소 낯선 이 용어는 사실상 수십년간 항공과학기술자들을 괴롭혀 온 숙제다. 지금까지 우주궤도상에 인공위성같은 비행체들을 올려놓기 위해 발사한 로켓은 수십억달러의 추진체를 우주 속에 날려 버려야 했던 1회용 장치였다.「우주왕복 로켓」은 임무를 마친 로켓을 제자리로 불러들여 재활용을 함으로써 우주개발에 투입되는 예산을 절감해 보자는 발상에서 나온 차세대 비행체. 디스커버 최신호는 미국 항공과학기술자들의 이 분야에 대한 노력에 이제 서광이 비치기 시작했다고 전한다. 궤도진입 1단로켓의 영어 첫자를 따 SSTO라 불리는 이 로켓을 앞장서 개발하고 있는 곳은 델타로켓으로 유명한 맥도널 더글러스(MD) 항공사.인류 최초의 달 착륙선 아폴로 12호의 피트 콘래드 선장이 개발사업 책임자다. 콘래드팀은 다섯번의 시도끝에 마침내 지난 94년6월27일 뉴 멕시코 발사장에서 전장 12.6m의 원추형 DC(델타 클리퍼)­X 로켓을 시험발사하는데 성공했다. 3분의 1 축소모형인 DC­X는 비록 발사후 동체손상으로 비상착륙 프로그램을 작동시켜야 했지만 최고 고도 8백40m로 78초간 비행을 한후 발사됐던 자리에서 불과 2백40m 떨어진곳에 반듯이 선 자세로 무사히 귀환했다.이번에도 고도 1.6㎞,비행시간 2분 기록을 넘기지는 못했지만 전에 비하면 놀라운 성과였다. 총 2백여개의 위성발사기록을 지닌 MD사가 SSTO개발에 나선 것은 1991년 스타워스 프로그램의 요청을 받고 나서부터였다.목표는 단 한번의 발사로 우주에 진입할 수 있는 가볍고 효율적인 비행체 제작.연구팀은 최소 궤도 3만8천4백㎞,최소 시속 17만5천㎞를 기준으로 새로운 로켓을 설계하기 시작했다. 가장 큰 난제는 전체무게의 90%에 이르는 엄청난 연료량이었다.하지만 과학자들은 로켓의 모양은 원추형으로 하고 수직이륙과 수직착륙을 시키도록 한다는 데는 쉽게 합의했다.그것만이 차체의 무게와 열차폐량,지상장비를 최소화시킬수 있기 때문이다. 과학자들은 또 수직착륙시 돌풍과 기압파에 의한 로켓의 전복을 막기 위해 로켓을 물개의 코위에서 돌아가는공처럼 회전하는 구조체로 설계했다. 드디어 93년8월 처음으로 DC­X가 발사대에 선을 보였다.전장 12.6m,폭 3.9m,무게 21t에 개폐식 네다리를 가진 모습이었다. 무게를 최소화 하도록 동체는 크레디트카드보다 얇은 다공 탄소섬유로 제작됐으며 약 2분간 연소할 수 있는 4개의 산소­수소엔진이 장착됐다. 추진체는 천천히 발사대를 떠나 90m 높이에서 수초간을 배회한후 회전엔진의 도움을 받아 오른쪽으로 1백5m를 미끄러져간후 다시 비행하고 천천히 지상으로 내려왔다.전체 비행시간은 66초.시험은 대성공이었다. DC­X는 그후 4회의 시험비행을 추가하면서 그때마다 기록을 높여 나갔고 마침내 미국 항공우주국(NASA)의 주요사업으로 자리잡기에 이르렀다. 이제 MD사의 기술자들은 모형이 아닌 실제 비행체로서 DC­XA 개발을 서두르고 있다.무게를 줄이기 위해 알루미늄 연료탱크를 리튬과 알루미늄 합금으로 전환하는 문제,동체 내부의 뼈대를 알루미늄에서 탄소섬유로 바꾸는 문제가 고려되고 있으며 산소및 수소로 이뤄진 연료및 엔진의 교체도 연구되고 있다. 등유와의 혼합엔진을 택하는것도 방안중의 하나.동체 역시 탄소섬유에서 내화성 세라믹으로 바꾸되 무게를 현저하게 줄이는 방법이 강구되고 있다. DC­XA는 라크웰 인터내셔널과 록히드등 2개의 경쟁상대도 맞고 있다.NASA가 투자분산책으로 이들에게도 연구용역을 주었기 때문이다.두 회사는 모두 수직이륙­수평착륙형 1단로켓을 개발중이다. NASA가 20 00년도 발사 모델로 어느쪽에 낙점을 할 것인지는 아직 미지수다.하지만 어떤 형태로든 실험단계에 들어간 곳은 MD밖에 없으며 그때까지 실체를 내놓을 수 있는 곳도 MD밖에 없을 것이란게 MD기술진들의 장담이다.

◎2001년까지 8,800억 투입/축전지·수소엔진·에어백 개발/총 26개과제 선정… 수출시장 변화에 대처 정부는 2천년대 실용화를 목표로 오는 2천1년까지 8천8백여억원을 들여 전기자동차등 차세대자동차와 첨단생산시스템을 개발키로 했다. 이와 관련,고성능전지와 에어백등 차세대자동차 개발을 위한 기술개발 9개과제와 고기능 조립용 로봇등 17개 첨단생산기술 과제를 선정하고 관련기업과 기계연구원등 연구기관,대학의 공동참여아래 개발을 추진키로 했다. 16일 상공부가 발표한 「차세대 자동차 및 첨단생산시스템 개발계획」에 따르면 정부는 2천1년까지 G7프로젝트의 하나로 정부출연금 4천4백45억원등 모두 8천8백93억원을 들여 저공해·고안전자동차와 전기자동차등 차세대자동차의 개발을 완료하고 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 첨단생산시스템 개발에 주력키로 했다. 정부는 자동차에 대한 배기가스 규제가 점차 높아짐에 따라 무공해 전기자동차의 조기개발이 시급하다고 보고 1단계로 고성능전지와 충전장치,경량모터,차량 및 시스템기술등 3개분야의 기술을 집중 개발,늦어도 95년까지 최고시속 1백20㎞,하루충전거리 3백㎞의 4인승 전기자동차용 요소기술의 개발을 마무리짓기로 했다. 상공부의 한 관계자는 『미국 캘리포니아주의 경우 오는 98년에는 무공해차를 전체 자동차판매의 2%로,2천3년에는 10%로 의무화하는 내용의 법을 이미 통과시켰고 이러한 배기가스규제가 여타주로 파급될 경우 98년까지 전기자동차를 개발하지 않고는 미국시장에 자동차를 수출하기가 어려운 상황』이라고 밝혔다. 미국은 현재 에너지성을 중심으로 전기자동차 기술을 개발중이고 GM이 94년부터 전기자동차를 생산·판매할 계획이며 일본은 1천여대가 시험제작돼 운행중인데 2천년대에는 연간 10만대씩 생산될 전망이다. 정부는 또 자동차 배기가스에 대한 규제가 날로 심화됨에 따라 현재 1대 14(선진국 1대 20수준)인 가솔린과 공기의 혼합비율을 1대 24까지 높인 저공해 엔진과 수소엔진,무단변속기와 공통기반기술의 개발에도 2천1년까지 1천6백50억원을 투입하고 에어백과 「커브각도에 따라 차체가 자동적으로 균형을 잡는」 자동현가장치등 고안전기술 개발에 2천1백50억원을 들이기로 했다.

◎저공해 자동차/G7프로젝트 개발목표와 전망/자동차3사,메탄올차등 제작단계/수소엔진·무단변속기등 개발계획/연구기관 곧 확정… 2001년까지 1,650억 투입 「환경규제 강화」라는 새로운 수출장벽 극복을 위한 국내 자동차업계의 기술개발 열기가 뜨겁다. 국산 자동차의 최대수출시장인 미국이 대기정화법을 제정,오는 94년부터 2003년까지 단계적으로 모든 자동차에 대해 「저공해화」실현을 요구함으로써 「저공해자동차」 개발이 시급해졌기 때문이다. 현재 국내 자동차업체들이 저공해자동차 기술로 관심을 쏟고 있는 분야는 연소자체에서 발생되는 가스의 양을 저감시킬 수 있는 대체연료 자동차 개발.실례로 기아자동차는 91년 일찌기 메탄올을 연료로하는 승용차개발을 발표했으며 대우자동차는 압축천연가스(XNG) 승용차 개발을 발표했다.현대자동차 역시 메탄올자동차를 개발한데 이어 메탄올과 가솔린을 선택해 쓸 수 있는 가변연료자동차 개발을 발표함으로써 이 분야에 대한 깊은 관심을 입증했다. 이들 대체연료자동차는 미국 일본등 세계 주요 자동차생산국들도 저공해자동차기술로 주목,이미 상용화 단계에 있거나 기술개발을 서두르고 있는 분야이다. 하지만 미국등이 요구하고 있는 저공해자동차의 기준은 이같은 대체연료자동차 개발만으로는 이미 해결할 수 없는 수준이라는데 문제의 어려움이 있다.즉 자동차의 배기가스공해를 현재보다 획기적으로 낮추기 위해서는 대체연료 엔진뿐만 아니라 연비를 향상시킴으로써 유류소비 자체를 줄여주는 초희박 연소엔진과 무단변속기,배기가스 감소를 위한 후처리기술,소재 경량화기술등 차량 전체적인 기술의 향상이 필요한 것으로 지적되고 있는 것이다. 이에따라 G7프로젝트는 ▲CNG엔진과 ▲수소엔진 ▲초희박엔진 ▲무단변속기 ▲저공해 공통 기반기술등 5개 기술을 저공해기술로 선정,2천1년까지 1천6백50억원의 연구비를 투입해 집중 개발하기로 했다. CNG엔진과 수소엔진은 대체연료자동차로 유망시되고 있는 기술이다.CNG엔진은 천연가스를 고압으로 압축시켜 연료로 사용하는 것으로 전용엔진이 개발될 경우 일산화탄소 및 탄화수소의 획기적인 저감이기대된다.수소엔진은 영하 2백35도C의 저온액화수소를 연료로 사용하는 차세대 대체연료 엔진으로 지구온난화 방지에 가장 유망한 기술로 평가되고 있다.초희박엔진은 엔진의 당량비(연소시 연료1g에 흡입되는 공기량)를 종전의 14.5g에서 22g수준으로 올려 최고 20%의 연비향상을 기대하는 첨단 연소장치이다.또 무단변속기는 기존의 자동변속기가 4단의 변속만을 하는데 비해 무수히 많은 단수의 변속효과를 냄으로써 5%정도의 연비향상효과와 함께 승차감을 향상시킬 수 있는 첨단기술로 평가된다. 정부는 이 가운데 우선 CNG엔진기술과 초희박엔진기술,공통기반기술을 올해 지원하기로 하고 연구희망기관을 공모했는데 현재 기아 대우 현대 아시아자동차등의 경합이 치열한 상태. 정부는 금명간 연구수행기관을 최종 확정,8월부터 오는 94년 7월까지는 1단계로 미국 「초저공해자동차」기준을 만족시키는 CNG자동차 초기시작품 제작과 희박연소방식 엔진설계를 실현하고 다음 단계로 96년 7월까지는 CNG자동차의 내구시험,후처리기술,전자제어시스템 개발을 완료토록 할 계획이다.