[자동차] 영국은 왜 시속 1000마일 차를 만들려 할까 자동차교통

ssc.jpg » 10월말 공식 시운전을 한 '블러드하운드 SSC'. 블러드하운드SSC닷컴 제공

 

'가장 빠른 차' 신기록을 독점해온 영국

 

독일은 자동차를 발명하고, 미국은 이를 대중화시켰다. 그러나 '가장 빠른 자동차' 타이틀을 거머쥐고 있는 나라는 영국이다. 영국의 자동차 개발자와 모험가들은 지난 100여년 동안 시속 200㎞(1914), 시속 400㎞(1932), 시속 500㎞(1937)에 이어 1997년 음속 돌파(1224km)에 이르기까지 자동차 속도 신기록을 독점하다시피 했다. 영국의 다음 목표는 시속 1000마일(1609km, 마하 1.3) 돌파다. 10월26일 영국 남서부 콘월주에 있는 뉴키콘월공항(Cornwall Airport Newquay)에서는 의미 있는 행사가 열렸다. 시속 1000마일을 목표로 개발중인 '블러드하운드 SSC'(Bloodhound SSC)가 대중 앞에서 처음 시운전을 하는 행사였다. SSC는 초음속자동차(Super Sonic Car)란 뜻의 영문 이니셜이다. 제트엔진을 장착한 영국의 '스러스트 SSC'(Thrust SSC)가 1997년 10월 미 네바다주 사막에서 시속 763마일(1228㎞)로 음속을 돌파한 지 20년, 이 프로젝트 구상이 나온 지 10년만의 일이다. 시속 1000마일은 서울에서 부산까지 대략 15분에 갈 수 있는 속도다. 프로젝트팀에 따르면 "눈을 한 번 깜빡이는 순간(0.2초)에 축구장 한 쪽에서 들어왔다가 다른 쪽으로 감쪽같이 빠져 나가는 속도”다.

 

ssc2.jpg » 현재 최고 속도 보유 자동차인 '스러스트 SSC'. 블러드하운드SSC닷컴 제공

 

첫 시운전서 8초만에 시속 338km 도달

모양만 놓고 보면 블러드하운드는 자동차라기보다는 미사일이나 우주발사로켓을 옆으로 뉘여놓은 것처럼 보인다. 1000여명의 서포터즈를 포함해 3500여 관중이 지켜보는 가운데 길이 2.7km  활주로에서 열린 첫 시운전에서 블러드하운드는 출발 8초만에 최고 시속 210마일(338km)에 도달했다. 음속 돌파 차량을 몰았던 영국 공군 전투조종사 출신의 앤디 그린(Andy Green)이 이번에도 운전석에 앉았다.
 향후 최종 완성될 블러드하운드엔 3개의 동력장치가 탑재된다. 자동차 엔진과 항공기 제트엔진, 로켓이다. 우주, 항공, 자동차 기술이 총동원되는 셈이다. 시속 1000마일에 도달하는 방식은 이렇다. 먼저 제트 엔진이 시속 500km까지 가속을 하다, 그런 다음 경주용 차에 쓰이는 V8 엔진과 하이브리드 로켓이 합세해 시속 1000마일까지 끌어 올린다. 재규어가 제작하는 엔진은 로켓에 산화제플 뿜어주는 보조동력장치로 쓰인다. 설계상의 최고 속도는 1050마일(1690km)이다.

 

자동차, 항공, 우주 기술 총집합


이번 시험주행에선 롤스로이스의 EJ200 제트 엔진만을 장착했다. 이 엔진은 유럽 4개국 합작 개발한 전투기 '유로파이터 타이푼'에 쓰인 것과 같은 것이다. 엔진의 최대출력은 90킬로톤이다. 이는 5만4000마력에 해당하는 힘이다. 승용차 360대의 출력을 합친 것과 비슷하다. 테스트를 마친 뒤 그린은 "여전히 개발할 것이 있지만 즉시 반응하고 안정적이며 무엇보다 굉장히 빠른 느낌이었다"고 말했다.
이번 시운전은 총 한 달에 걸친 테스트의 마지막 단계였다. 이 기간중 제작팀은 이곳에서 제트엔진과 핸들 브레이크, 서스펜션, 데이타시스템 등을 체크해왔다. 시운전 행사는 모두 세 번에 걸쳐 진행됐다. 첫날인 26일엔 후원자들을 초청한 '후원자의 날', 28일엔 일반인을 대상으로 한 '공공의 날', 마지막 30일에 어린이, 청소년들을 위한 '교육의 날' 행사가 이어졌다. 

  

ssc3.jpg » 블러드하운드 운전을 맡은 공군 조종사 출신의 앤디 그린. 블러드하운드SSC닷컴 제공

 

"아직은 블러드하운드 아닌 그레이하운드"


방문객들은 차의 내부, 외부를 가까이서 구경하는 것은 물론 다양한 무대 행사와 구역별 전시/체험 행사를 즐겼다. 전시물 중에는 운전 시뮬레이터와 웨스트잉글랜드대(University of the West of England=UWE Bristol) 학생들이 개발한 스피드 타이탄 비디오게임도 있었다. 관람객들은 직접 모의 로켓 자동차를 제작해보는 등 여러 실습활동도 체험했다. 세 차례의 시운전 행사에 참여한 인원은 무려 1만여명에 이른다.

블러드하운드에는 항공기에 쓰이는 휠을 장착했다. 이는 원래 영국이 1958년 개발한 마하2급의 영국 유일의 초음속 전투기(English Electric Lightning)에 쓰였던 것을 던롭이 육상용으로 개조한 것이다. 이 공기압 휠은 접지력이 일반 자동차 타이어의 3분의 1에 불과하다. 운전석의 그린은 이렇게 말했다. "접지력이 낮은 항공기 타이어로 달리는  5톤 차를 멈춰 세우는 것은 2.7km 활주로 안에서는 어려운 과제다. 가속 상태에 있기 때문에 더욱 어렵다. 나는 시속 200마일에 도달하기 위한 초기 동력 테스트를 하는 동안 시속 130마일 지점에서 스로틀(액셀)에서 발을 떼야 한다는 걸 알았다. 그러면 2초간 더 가속이 진행된다. 그런 다음 감속 단계로 돌입한다. 먼저 2초 동안 브레이크를 부드럽게 밟는다. 브레이크 디스크판을 '웜업'해주기 위해서다. 이어 힘껏 브레이크를 밟아준다. 이 때 브레이크 온도는 무려 1000도까지 올라간다. 불꽃이 튀는 경우도 있다." 블러드하운드의 수석엔지니어 마크 채프먼(Mark Chapman)은 " 활주로 테스트는 기대치보다 더 나은 결과를 보여줬다"며 "하지만 이번 것은 3500개의 맞춤형 부품으로 구성된 일회용 시제품으로, 아직은 블러드하운드가 아닌 그레이하운드다"라고 말했다.

  

ssc4.jpg » 사막을 달리는 '블러드하운드 SSC' 상상도.블러드하운드SSC닷컴 제공

 

내년 여름 남아공 사막서 시속 500마일 도전

 

프로젝트팀은 2018년 10월 남아프리카공화국의 사막호수 학스킨 판(Hakskeen Pan)에서 2차 속도 테스트를 실시할 예정이다. 내년 사막 주행에선 노르웨이의 로켓제작업체 남모(Nammo)가 제작한 하이브리드 로켓이 추가된다. 로켓은 제트엔진 아래쪽에 배치한다. 바퀴도 타이어를 덧대지 않고 접지력이 매우 낮은 딱딱한 알루미늄 휠만으로 달릴 계획이다. 이 때 시속 500마일(804km)에 도전한다. 이를 위해 이 곳에 길이 19km, 폭 3km 규모의 시험주행 구역을 마련해 둔 상태다.  만약 블러드하운드가 도전에 성공한다면 22번째 국제자동차연맹(FIA) 기준 세계지상스피드기록(World Land Speed Record)을 세우게 된다. 현재로선 앞으로 3년간 시속 1000마일 돌파에 단계적으로 접근해 2020년에 목표를 이룬다는 계획이다.
현재 계획대로라면 완성된 블러드하운드는 길이 13.4m, 무게 7.5톤이다.  42초만에 시속 1000마일에 도달하는 걸 목표로 삼고 있다. 최대 출력은 13만5000마력, 가속 중 운전자가 받는 힘은 2.5g(체중의 2.5배), 감속중 받는 힘은 최대 3g이다. 시속 1000마일은 권총에서 발사된 총알보다 빠른 속도다. 실현될 경우 총알보다 빠른 자동차가 상상에서 현실로 바뀐다.

 

ssc5.jpg » 뒤에서 본 블러드하운드 SSC. 블러드하운드SSC닷컴 제공

꿈을 이루기 전 해결해야 할 과제들


그러나 꿈을 이루기 전에 해결해야 할 문제가 한두가지가 아니다. 우선 속도가 높아지면 양력이 생겨 공중에 뜨게 되는 문제가 있다. 개발팀은 복잡한 유선형 설계로 공기 저항과 양력으로 인해 생기는 문제를 동시해 해결했다. 물론 이는 어디까지나 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 것이다. 실제 주행에서도 계산대로 결과가 나올지는 지켜봐야 할 일이다. 음속을 돌파하는 순간 굉음과 함께 차체에서는 강력한 충격파가 나온다. 차체는 이 충격파에도 흔들림 없이 주행을 할 수 있어야 한다. 운전자의 체력도 문제다. 운전자는 지구 중력의 2.5~3.0배에 이르는 강력한 힘을 견뎌낼수 있는 튼튼한 몸을 갖고 있어야 한다.

마지막 과제는 차를 정지시키는 것. 연구진은 가속보다 감속이 기술적으로 더 어렵다고 말한다. 현재 구상은 3단계 감속 시스템를 만드는 것이다. 먼저 엔진 스위치를 끈다. 그러면 급속히 감속하면서 시속 800마일로 속도가 준다. 그 다음엔 에어브레이크가 작동한다. 에어브레이크는 공기 흐름을 이용해 속도를 급속히 줄여간다. 감속은 20초만에 시속 60마일을 0으로 줄이는 템포로 진행된다. 시속 200마일까지 속도가 떨어지면 그때부턴 자동차의 휠 브레이크 시스템을 작동시켜 차를 정지시킨다.

 

ssc6.jpg » 블러드하운드 SSC 운전석. 조종석이라고 하는 편이 더 나을 듯하다.블러드하운드SSC닷컴 제공

 

왜 10년째 이런 무모한 도전을 계속할까

 

그런데 여기서 의문이 한 가지 생긴다. 이들은 왜 굳이 실용성이 없는 시속 1000마일 자동차를 만들려 할까? 시속 1000마일로 달릴 일이 뭐가 있으며, 그 속도를 감당할 이가 몇명이나 될 것인가. 빠른 이동이라면 비행기가 있잖은가. 기술 과시욕으로 볼 수도 있겠으나, 그것만으로 보기엔 투입하는 시간과 비용이 너무나 많이 든다. 그런데도 이런 도전을 요란하게 진행하는 이유는 뭘까?
이 프로젝트의 진짜 목적은 다른 데 있다. 바로 미래세대에게 과학에 대한 꿈과 도전 의욕을 심어주는 것이다. 프로젝트를 이끌고 있는 스코틀랜드 출신의 기업가이자 모험가 리처드 노블(Richard Noble)은 2007년 영국 정부관리로부터 엔지니어가 부족해지고 있는 교육 현실을 우려하는 말을 듣고 이 프로젝트의 아이디어를 떠올렸다고 한다. 어린 학생들에게 영감을 불어넣어줄 상징적 프로젝트가 필요하다는 말에 그는 자신의 경험을 살려보자고 생각했다. 1983년 시속 1000㎞를 돌파한 '스러스트2'를 직접 몰았던 그는 1997년엔 음속을 돌파한 '스러스트 SSC' 프로젝트를 이끌었다.

 

ssc7.jpg » 블러드하운드 프로젝트에 참여하고 있는 학생들. 블러드하운드SSC닷컴 제공

 

신기록보다 학생들에게 영감을 불어넣는 것이 목표


그가 정한 블러드하운드 프로젝트의 목표는 4가지다. 제1 목표는 학생들한테서 스템(STEM=과학, 기술, 공학, 수학) 과목에 대한 흥미를 끌어내는 것이다. 제2목표는 학생들이 모험에 동참할 수 있는 수단을 제공하면서도 최고의 연구와 기술을 투입할 수 있는 프로젝트로 만드는 것이다. 시속 1000마일 목표는 중요도에서 세번째 순위다. 마지막 네번째는 후원자들을 위해 지속적으로 언론에 프로젝트를 노출시키는 것이다. 이를 위해 프로젝트팀은 차에 대한 연구, 디자인, 제작, 시험과 관련한 모든 정보를 교사와 학생들에게 활짝 공개하고 있다. 5000개가 넘는 영국 학교들이 참여해 이 프로젝트의 정보를 교육에 활용하고 있다고 한다. 참여자간 온라인 커뮤니티 ‘블러드하운드 블라스트’(http://www.bloodhoundssc.com/blast)도 있다. 학생들을 대상으로 시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 가상의 차량을 설계하고 경주를 벌이는 경연대회도 펼친다. 딱딱하고 어려운 이들 과목을 즐길 수 있도록 하기 위한 것들이다. 비용은 정부의 지원금과 기업, 시민들의 기부금을 통해 마련한다. 또 기업들은 후원자로 참여해 프로젝트 완성에 필요한 기술들을 제공한다. 미래세대엔 도전정신을 불어넣고, 세계엔 자국의 기술을 과시하는 정부, 기업, 학교, 시민이 함께하는 범국가적 공동참여 프로젝트인 셈이다. 지난 8월엔 중국의 최대 민간 자동차업체 지리가 이 프로젝트의 최대 후원업체로 참여해 화제를 모았다.

 

ssc8.jpg » 블러드하운드 프로젝트에 참여하고 있는 학생들. 블러드하운드SSC닷컴 제공

프로젝트에 참여한 학생들이 달라졌다


프로젝트팀은 기술의 복잡성, 자금 부족 등으로 개발 일정은 늦춰졌지만 프로젝트의 기본 목표는 이미 가시적 성과를 내고 있다는 평가를 내리고 있다. 예컨대 롤스로이스 엔지니어인 제스 허버트(Jess Herbert)는 이 프로그램을 보고 인생의 행로를 정한 사례다. 그는 "제작팀이 학교를 방문한 후 이 프로젝트에서 경력을 쌓겠다고 결심하고 롤스로이스에서 견습 생활을 시작했다." 프로젝트 책임자인 노블에 따르면 이 프로젝트 덕분에 스완지대, 웨스트잉글랜드대 등의 공대 지원자 수가 늘어났다. 블러드하운드 교육 프로그램에 참가한 학생들의 65%가 공학이나 과학을 장래 직업으로 생각하고 있다는 설문조사 결과도 있다. 지난해 이 프로젝트에 참여한 영국 학생수는 13만명이 넘는다.
블러드하운드 프로젝트는 해외에 교육 콘텐츠로 수출되는 성과도 내고 있다. 노블은 "오라클이 클라우드 파트너로 참여함에 따라 우리는 전세계 220개국에 방대한 양의 블러드하운드 실행데이터를 수출함으로써 수백만명에게 영감을 불어넣어줄 수 있게 됐다"고 말했다. 프로젝트팀은 전세계 350만명의 학생들이 참여하는 걸 목표로 하고 있다.

 

 

프로젝트 교육 방식, 인공지능시대의 대안으로


하나의 프로젝트 안에 국가와 미래세대의 꿈을 고스란히 담은 블러드하운드 프로젝트는 인공지능 기술이 촉발시킨 4차산업혁명론의 한가운데에 서 있는 우리에게 시사하는 바가 적지 않다.
인공지능은 이제 분석과 추론은 물론 전략 수립, 미래 예측에 이르기까지 다양한 사고영역에서 인간을 따라잡거나 추월하고 있다. 알파고의 후신 '알파고 제로'는 인간이 만든 빅데이터에 대한 학습 없이도 바둑 신의 경지에 올라섰다. 수재들이 몰린다는 법대, 의대를 졸업한 변호사의 판단력과 의사의 진단력을 능가하는 인공지능 실험 결과들이 잇따라 나오고 있다. 주식투자 분야에선 이미 인공지능이 내로라 하는 전문가들을 내쫓고 있다. 골드만 삭스가 인공지능 '켄쇼'를 도입하면서 주식 트레이더 600명을 2명으로 줄인 것이 대표적인 사례다.

인공지능 시대에도 인간에게 남아 있을 마지막 경쟁력은 창의성뿐이라고 한다. 20세기 규격화된 대량생산 공장시대에 적합한 인재를 키워내는 주입식, 교과목 위주 교육은 이제 효용을 다했다는 평가를 받는다. 어떻게 하면 미래세대의 창의성을 쑥쑥 키울 수 있을까? 여러가지 방법론이 거론된다. 여러 교과목이 융합된 프로젝트를 활용한 교육 방식도 그 중 하나로 꼽을 수 있다. 여러 사람이 함께 하는 프로젝트에는 집단지성을 추구하는 협력과 뇌를 자극하는 피드백이 있다. 창의성의 핵심 가운데 하나라 할 질문형 사고는 혼자서 골똘히 하는 것보다 함께하면 훨씬 더 탄탄해질 것이다. 블러드하운드 개발 프로젝트엔 과학과 기술, 수학, 미술 등 여러 교과목의 지식들이 융합돼 있다. 특정 프로젝트를 중심으로 커뮤니티를 형성해 서로 묻고 답하고, 궁금증을 해소하고 함께 목표를 정하고 뭔가를 만들어보는 식으로 피드백과 협업이 오가다 보면 자신도 모르는 새 해당 분야의 지식은 물론 아이디어, 자신감, 도전 의욕이 다져질 것이다. 요즘 미래세대한테 익숙한 게임과 경연 방식을 곁들이면 더욱 효과적일 수 있다. 10년을 목표로 한국형 블러드하운드 프로젝트를 추진한다면, 어떤 걸 선정하는 게 좋을까?

 

*아래는 한겨레신문 지면에 실린 기사입니다

http://www.hani.co.kr/arti/science/future/821874.html

 

 *이 기사는 2017년 12월19일 업데이트했습니다.

-업데이트 부분은 내년 테스트 일정을 10월, 500마일로 조정한 것입니다.

*업데이트 자료

https://newatlas.com/bloodhound-supersonic-car-500-desert/52646/

 

출처
https://www.cnbc.com/2017/10/26/bloodhound-car-aiming-to-break-1000-mph-just-passed-first-test.html
https://www.wired.com/story/the-rocket-powered-car-trying-to-hit-1000-mph-makes-its-world-debut/?mbid=nl_102717_daily_list3_p3

시속 1000마일 차는 어떻게 만들까

자동차 속도 역대 기록

https://www.fia.com/sports/fia-world-land-speed-records

https://en.wikipedia.org/wiki/Land_speed_record

총알 속도

프로젝트 사이트
위키피디아

 

*사후 추가

-STEM에 예술(ART) 추가해 STEAM으로 가르쳐야

http://www.newequipment.com/industry-trends/case-adding-art-technical-curriculums?

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profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다. 

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