맨딥 싱(Mandeep Singh)
인도가 능동 냉각 방식의 스크램제트 소형 연소기 지상 시험에 성공하면서, 극초음속 무기 개발에서 또 하나의 결정적인 진전을 이뤘다.
이번 시험은 2025년 4월 말, 인도 국방연구개발기구(Defence Research and Development Organisation) 산하 국방연구개발실험실(Defence Research and Development Laboratory)이 하이데라바드(Hyderabad)에 새로 구축한 스크램제트 시험시설에서 실시됐다. 이번 시험에서 지속적인 초음속 연소가 성공적으로 이루어져 스크램제트 구성 요소의 설계가 검증됐으며, 향후 실전 배치를 위한 본격적인 비행 시험의 기반을 마련했다고 인도 국방부는 밝혔다.
국방 분석가이자 인도 공군 전투기 조종사 출신 예비역 비자인더 K. 타쿠르(Vijainder K. Thakur)는 포럼과의 인터뷰에서 “국방연구개발기구가 처음으로 능동 냉각 방식이 적용된 스크램제트 연소기를 1,000초 동안 성공적으로 시험했다”라며, “이는 짧은 순간이 아닌 수 분간 연속 작동이 가능한 스크램제트 시스템을 인도가 자체적으로 설계·구축할 수 있음을 입증한 중요한 이정표”라고 말했다.
극초음속 순항미사일은 마하 5, 즉 시속 약 6,100킬로미터의 속도로 비행하며, 스크램제트를 추진체로 사용한다. 이러한 무기체계는 기존 미사일 방어 시스템에 큰 도전 과제를 던져준다. 극초음속 미사일의 빠른 속도, 기동성, 저고도 비행 경로로 인해 기존 레이더 시스템으로는 추적과 요격이 어렵기 때문이다.
호주, 중국, 러시아, 한국, 미국을 비롯한 여러 국가들도 극초음속 전력을 개발 중이다.
2025년 3월, 미국 국방부는 완전 회수 가능한 무인 극초음속 시험체의 두 번째 비행을 성공적으로 실시했다. 미 국방부에 따르면, 액체 연료 로켓 엔진을 동력으로 사용하는 이 항공기 탑재형 시험체는 태평양 상공에서 마하 5를 돌파한 뒤 캘리포니아 밴덴버그 우주군 기지(Vandenberg Space Force Base)에 착륙했다.
인도는 인도양 지역에 영향력을 확대하려는 중국의 여러 시도에 대해 우려스러운 상황 속에서 국방 역량을 강화하고 있으며, 수십 년간 이어져 온 양국 간 국경 분쟁은 히말라야에서 사상자가 발생하는 충돌로 이어지기도 했다.
이번 스크램제트 시험은 고속 체계에서 발생하는 추진 및 열 관리 문제를 해결하기 위한 것으로, 연소 전 연료가 열을 흡수해 엔진 온도를 조절하는 기술과 열 차단 코팅 등 다양한 혁신이 동원됐다.
이러한 기술 진전은 인도의 극초음속 역량이 성숙 단계에 접어들었음을 보여준다. 인도는 2020년 스크램제트 엔진을 탑재한 극초음속 기술 실증 발사체(Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle)의 비행 시험을 통해 처음으로 해당 역량을 공개했으며, 당시 마하 6(시속 약 7,400킬로미터) 속도로 20초간 지속 비행에 성공한 바 있다.
타쿠르는 “극초음속 순항미사일을 실용화하는 데 가장 큰 장애물은 스크램제트 엔진 그 자체가 아니라, 시간이 지남에 따라 누적되는 극한의 열을 관리하는 일”이라며, “국방연구개발실험실의 이번 성과가 특히 주목받는 이유는 마찰로 인해 발생하는 극심한 열을 능동 냉각 기술과 첨단 열 차단 코팅의 조합으로 해결했다는 점”이라고 말했다.
능동 냉각은 케로신 계열 연료를 엔진 연소기 벽면의 통로를 따라 순환시켜, 극초음속 비행 중 발생하는 고열을 흡수하고 제어하는 방식이다. 연료가 가열되면 연소실로 유입되어 더욱 효율적으로 점화되며, 이를 통해 냉각 성능과 연소 효율이 동시에 향상된다.
타쿠르는 이번 시험의 성공 요인 중 핵심 요소로, 국방연구개발실험실과 인도 과학기술부가 공동 개발한 차세대 세라믹 열 차단 코팅의 적용을 꼽았다. 이 코팅은 연소기 내부의 섭씨 2,500도에 달하는 고열로부터 부품을 보호해, 엔진의 수명과 신뢰성을 높여준다.
타쿠르는 국방연구개발실험실과 현지 기업들이 공동 개발한 특수 연료 또한 “중대한 기술 진전”이라며, “이 연료는 엔진을 냉각하는 데 도움이 될 뿐 아니라, 해외 기술 의존도도 낮춰준다”라고 설명했다.
또한 그는 국방연구개발실험실의 스크램제트 기술이 장차 무기 플랫폼에서 수입 기술을 대체할 수 있을 것이라고 전망했다. “이번 성과는 인도가 머지않아 순수 국내 기술로 개발한 극초음속 순항미사일을 실전 배치할 수 있도록 길을 열어줬다.”
맨딥 싱은 인도 뉴델리에서 활동하는 포럼 기고가다.
