공항에서 보이는 비행기는 거대한 제트 엔진을 달고 있습니다. 터보팬으로 알려진 장치입니다. 앞쪽에서 거대한 회전날개로 밀어내는 공기가 추력을 생성하는 구조입니다. 크기가 클수록 더 강한 힘을 발휘할 여지가 많아집니다. 어떤 터보팬은 날개의 가로 길이가 3M 넘는 예도 있습니다. 대형 기계를 작동하는 데 연료가 상당히 필요하고 시끄러운 소리도 발생합니다.

하지만 마술적인 방법으로 엔진 크기를 줄이고 조용하게 만들 수 있다면 어떨까요? 2021년 설립한 위스퍼 에어로가 세운 목표입니다. 새로운 제트 엔진은 대형 여객기에 동력을 공급할 목적으로 만들지 않았습니다. 군용 드론이나 9인승 소형 제트기를 고려해 제작되었습니다. 비행체 외 다른 영역으로도 진출할 수 있습니다. 건축물 내 공기 순환을 제어하는 것이 한 예시입니다.

이안 빌라 위스퍼 에어로 COO는 "위스퍼는 드론, 제트기, 그리고 하늘에 떠다니는 기체들에 더 깨끗하고 조용하며 효율적인 차세대 동력을 제공하는 데 주력하고 있다"고 강조했습니다. 그는 자신들을 엔진 제작기업 프랫 앤 휘트니와 가전제품 회사 다이슨을 합친 회사로 비유했습니다.

마크 무어 위스퍼 에어로 CEO는 다양한 항공 기획에 참여한 경력이 있습니다. NASA가 진행한 X-57 비행기 개발과 우버 엘리베이트에 몸을 담았었습니다. 무어는 새로 제작한 엔진 설계로 인해 매우 견고하고 가벼운 고성능 회전 엔진이 탄생했다고 감탄했습니다.

위스퍼 에어로가 제작하는 제품 구조를 전문용어로 덕트 팬(Ducted fan)이라고 합니다. 회전하는 날개가 덕트 통 안에 들어있는 형태를 의미합니다. 하지만 일반 덕트 팬과 다릅니다. 날개 끝이 모두 원형 덮개와 연결되어 있습니다. 빌라는 자전거 바퀴로 설계 의도를 설명했습니다. 날개는 바큇살과 비슷하고 덮개는 바깥 바퀴 테두리와 유사합니다. 날개는 중앙에서 뻗어 나와 원형 테두리에 결합하였습니다. 장력을 지속해서 유지하기 수월합니다. 

회전 날개 수도 일반적인 제품보다 수가 많습니다. 무어는 "날이 너무 많아서 정면에서 보면 단단한 원반처럼 보인다"고 표현했습니다. 게다가 모든 날개가 덮개에 연결되어 있어 시끄러운 소리를 줄였습니다. 빌라는 "소음의 원인으로 꼽히는 날개의 와류 소리도 제거한다"고 말했습니다. 소음 자체도 다른 회전 엔진과 다릅니다. 무어에 따르면 많은 회전날과 빠른 모터 속도의 조합은 날 소음을 초음파까지 끌어올렸습니다. 주된 소음이 사람에게 들리지 않는다는 것입니다.

위스퍼 에어로는 현재 웹사이트에서 두 가지 엔진을 공개했습니다. 하나는 날개 지름이 15센티미터가 넘고 다른 하나는 거의 25센티미터에 달합니다. 일반 비행기 엔진에 비해 작은 크기입니다. 무어는 연료 효율을 챙기기 위해서 추진기가 작다고 말했습니다. 그는 "항공기가 최고 수준 효율을 내고 무게를 최소화하기 위해 엔진 수를 줄이고 크기를 키우고 있다"며 "우리가 개발한 기술이 기존 상식을 깨뜨렸다"고 강조했습니다.

이제 정교한 제트 엔진은 실용화에 나서고 있습니다. 위스퍼 에어로는 자사 엔진이 달린 3.6 미터 너비 드론을 만들어 성공적으로 비행했습니다. 빌라는 "비행 중 60미터 거리에서도 소음이 들리지 않았다"고 주장했습니다. 조용한 드론은 은밀한 기동이 필요한 군대에 유용할 수 있습니다. 빌라는 "우리 목표는 올해 말이나 내년 초에 국방부 전용 제품을 실제로 출시해 첫 비행을 하는 것이다"고 밝혔습니다.

민간 분야도 고려하고 있습니다. 아직 여객기에 엔진을 적용하지는 않았습니다. 하지만 자사 엔진이 여럿 달린 비행기가 어떤 모습일지 예상한 그림을 공개한 바 있습니다. 두 날개에 11개 제트 엔진이 장착된 가상의 비행체를 위스퍼 제트라고 소개했습니다. 9인승으로 다른 단거리 비행기처럼 수직 이륙하는 대신 활주로를 따라 날아오를 것입니다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Rob Verger 기자 & 육지훈 기자