NASA, “초음속 비행 폭발음을 ‘사진’으로 촬영”

비행기가 음속(시속 1224㎞)을 돌파하며 생기는 충격파의 모습이 사진으로 촬영됐다.

미 항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 초음속 비행기가 내는 큰 소음인 이른바 '소닉붐'(sonic boom)의 모습을 사진으로 촬영해 홈페이지에 공개했다.

일반적으로 제트기는 초음속으로 비행할 때 충격파(Shockwave)가 생기며 이 때문에 발생하는 폭발음을 소닉붐이라 부른다. 지상에서는 견디기 힘들 정도의 굉음이 나오며, 이는 초음속 여객기가 대중화되지 못한 주요 원인이 됐다.

소리가 눈에 보이는 사진이 된 것은 NASA의 특별한 기술 덕이다. NASA가 특허출원한 이 기술은 지난 1864년 독일 물리학자 어거스트 토플러가 개발한 촬영법인 ‘슐리렌법’(schlieren method)을 응용·발전시킨 것이다. 슐리렌법은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률(refractive index)을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA에서는 그간 슐리렌법을 개선한 BOSCO(Background Oriented Schlieren using Celestial Objects) 기술을 개발해 왔다.

이번에 공개된 사진 속 기체는 미 공군조종사 훈련기인 T-38로 초음속으로 비행하는 모습을 담고 있다. 사진에서 기체 위 아래로 붉은 색으로 퍼져나가는 빛이 바로 충격파다.

NASA가 충격파 연구에 나선 것은 X-플레인(X-Plane)이란 이름으로 알려진 차세대 초음속기를 개발 중이기 때문으로 그 핵심 기술이 바로 소닉붐을 줄이는 것이다.

박종익 기자 pji@seoul.co.kr