“시속 16만㎞로 화성에 2배 빨리 간다”…英 기업, 이온엔진 초기 시험 성공

영국의 한 기업이 지구에서 화성까지 가는데 걸리는 시간을 현재 수준에서 절반으로 줄일 우주선 로켓엔진의 미니어처(축소형) 시제품을 제작해 연소실험에 성공했다는 소식이 영국물리학협회(IOP)에서 발간하는 물리학잡지 ‘피직스월드'에 소개돼 이목을 끌고있다.

‘펄서퓨전’(이하 펄서)이라는 이름의 이 민간기업은 현지 리얼리티 TV쇼 ‘메이드 인 첼시’에 출연해 유명해진 사업가 리처드 디낸이 설립해 이름을 알린 회사로, 소규모 핵융합 장치를 개발하는 기술기업인 것으로 전해졌다.

펄서가 지난달 31일 공식 유튜브채널에 공유한 영상에 따르면, 이 기업은 이날 자사 기술진이 제작한 축소형 엔진 시제품을 약 2분30초간 가동해 폭 12인치의 노즐을 통해 추진제 기체인 아르곤을 최대 배기 속도인 시속 5만6000마일(약 9만123㎞/h)까지 연소하는 실험에 성공했다.

이에 대해 펄서 기술진은 해당 엔진을 최대 크기로 제작하면 기존 추진 방식을 쓰는 로켓으로 할 수 있는 최대 배기 속도인 시속 4만마일(약 6만4373㎞/h)의 두 배 이상인 시속 10만마일(약 16만934㎞/h)을 달성할 수 있다고 말했다.

이 기업 최고경영자(CEO)이기도 한 리처드 디낸은 이날 영상에서 “이온 엔진은 가속에 오랜 시간이 걸리는 문제가 있지만, 기존 로켓 엔진을 사용해 궤도권에 도달한 뒤 아르곤 플라스마(이온화 기체) 스러스터(반동 추진 엔진)로 전환하면 우주선이 화성까지 가는 데 걸리는 시간을 절반으로 줄일 수 있다”고 설명했다.

이 엔진은 아르곤 기체를 약 1600℃까지 가열해 자성화(magnetising)하는 방식으로 작동, 아르곤 입자가 이런 엄청난 속도로 뒤쪽으로 분사하게 한다. 하지만 이런 이온 엔진은 핵융합 엔진보다 훨씬 낮은 온도에서 효율적으로 작동한다. 이런 엔진이 핵융합에 의해 구동되는 추진 방식을 채택하려면 1억℃가 넘는 온도를 생성하고 유지해야 하는 것으로 알려졌다.

리처드 디낸 CEO는 한 매체와의 인터뷰에서 “이는 완벽하게 기능적인 풀사이즈 이온 엔진으로 우주 탐사에 즉시 적용할 수는 있다”고 설명했다.

펄서에 따르면, 현재 기존 로켓 엔진을 개선하기 위한 연구와 개발 등 시제품 엔진 제작에 50만 파운드(약 7억6400만원)를 투자했다. 최종 결과물은 그보다 10분의 1 저렴한 약 5만 파운드(약 7640만원)에 상업용으로 생산할 수 있지만, 기존 로켓보다 최대 10배 더 효율적인 잠재력을 갖는 것으로 전해졌다.

그렇지만 펄서의 궁극적인 목표는 시속 50만마일(약 80만4672㎞/h) 이상의 배기 속도를 제공하는 핵융합 엔진을 만들어 인류의 외계 탐사를 더욱더 현실적으로 가능하게 하는 것으로, 이를 위해 올해 말부터 두 번째 더 큰 시제품을 가지고 실험을 수행할 예정이다.

이에 대해 디낸 CEO는 “행성간 우주 여행을 위해서는 더욱더 강력한 플라스마 엔진이 필요하다. 이 때문에 우리는 실제로 행성간 여행의 길을 열 핵융합 엔진 개발에 전념한다”면서 “NASA(미국항공우주국)도 이 기술에 투자 중”이라고 말했다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr