2015년 들어 강대국 간의 극초음속 경쟁에 시동이 걸릴 전망이다. 미국 군사전문 온라인 매체 워싱턴프리비컨에 따르면 지난해 통과한 미 하원의 ‘2015년 국방수권법안’에는 미 육군이 신청한 초음속 무기 예산 7070만 달러(한화 약 720억원)가 포함된 것으로 알려졌다.
실제로, 지난 2007년부터 미 항공우주국(NASA)이 마하 10으로 비행할 수 있는 강력한 스크램제트(Scramjet) 엔진을 탑재한 무인항공기의 실험 비행에 성공한 이후, 지난 2013년 미 국방부는 마하 5.1의 극초음속 무인기 ‘X-51A’를 언론에 공개하는 등 극초음속 비행체 개발에 열을 올렸다.  
B-52H 전략 폭격기에 이끌려 상공에 오른 X-51A는 폭격기에서 이탈한 다음, 마하 4.8로 가속한 후, 고도 1만8000m 상공에서 5.1의 극초음속으로 비행했다. 이어 미국은 마하 10의 극초음속에 도전하며 이 분야의 선두 자리를 확고히 지키고 있다.  
현재 태평양을 사이에 놓고 미국과 패권경쟁을 벌이는 중국도 질세라 극초음속 비행체 개발에 적극적이다. ‘워싱턴 프리 비컨‘에 따르면 지난해 중국은 지구상의 어떤 목표물도 1시간 내에 타격할 수 있는 극초음속 비행체 ’WU-14‘의 발사 실험을 했다. 중국은 오는 2020년까지 WU-14를 실전 배치할 계획이다.  
우리나라 역시 초고속 비행체에 대한 요격 무기를 개발할 예정이다. 방위사업청은 구랍 18일 한국과학원에 ‘초고속비행체 특화연구센터’를 설립했다. 초고속 비행체 특화센터는 미래의 첨단화된 미사일과 같은 위협요소를 빠르게 요격하기 위해 필요한 핵심원천기술을 개발하는 연구센터다. 이를 위해 오는 2019년까지 이 센터에 124억 원이 투입될 예정이다.  
공상과학 영화에나 나올 법한 비행체가 이제 실전 배치를 남겨놓고 있다. 이 극초음속 비행기가 실전에 배치되면 기존의 로켓미사일로는 격추가 쉽지 않다. 이에 강대국을 선두로 극초음속 비행체를 요격할 수 있는 신무기가 적극 개발되고 있다.

무한 속도의 극초음속 세계 

터보제트 엔진은 공기를 흡입하여 압축 후 연소한 다음 고온 가스를 분출시켜서 터빈을 회전시키는 원리다. 이때 배출되는 가스를 이용해 추력을 얻는다.  
그러나 제트 엔진의 비행속도는 최대 마하 3이 한계다. 전문가들은 “터보 제트 엔진의 속도 제한은 압축기와 터빈의 회전에 에너지가 사용될 뿐만 아니라 연소가 이뤄지려면 공기의 속도가 느려야 하기 때문”이라고 설명한다.  
반면에 마하 3 이상의 경우에는 압축기와 터빈이 더 이상 필요 없게 된다. 이것이 바로 램제트 엔진(Ramjet engine) 이다. 이 램제트 엔진도 마하 5 이상의 속도는 제한된다.  
그 이유는 연소가 원활하게 이뤄질 수 있도록 느린 공기속도를 유지해야 하기 때문이다. 따라서 비행속도를 마하 5 이상으로 높이려면 연소실의 공기 속도를 초음속으로 흐르게 해야 한다. 이 엔진이 바로 스크램제트 엔진(Scramjet engine)이다. 미국은 지난 2007년 10월에 X-43B 엔진으로 드디어 마하 10의 비행에 성공했다.  
현재 전 세계 각국에 배치된 요격미사일은 매우 다양하지만 대부분의 추진 시스템은 고체추진로켓이며, 비행속도는 마하 5 정도가 최대인 것으로 알려졌다. 만약에 마하 10의 스크램제트 엔진을 장착한 극초음속 항공기가 실용화되면 현재 사용하고 있는 미사일로는 요격이 불가능해진다.  
이에 각국은 미래의 하늘을 지배할 극초음속 비행체를 요격할 수 있는 신무기 개발에 눈을 돌리고 있다. 극초음속을 놓고 창과 방패의 싸움이 시작된 것이다.  

초고속 비행체의 요격 무기 

지난해 4월 미 해군은 10㎏의 포탄을 마하 7로 발사해 160㎞ 떨어진 목표물을 타격할 수 있는 레일건(Rail gun)을 개발했다. 이 레일건의 탄속은 마하 7로 탄도미사일 요격에 활용할 것으로 알려졌다.  
오는 2020년경 실전 배치를 목표로 개발 중인 이 레일건은 활주 레일을 이용한 전자포다. 두개의 평행한 레일 사이에 전류를 흘려보낸 후, 그때 발생하는 전자기력으로 레일 사이의 포탄을 발사하는 원리다. 이는 속도가 빨라서 파괴력이 매우 크고, 전류의 양을 조절할 수 있어서 위력을 쉽게 조절할 수 있다. 포탄에 장약을 넣을 필요가 없어 운반이 쉬운 장점이 있다.  
다음으로 레이저포(Laser gun)가 있다. 지난해 12월 미 해군은 최첨단 레이저포를 세계 최초로 함정에 장착해 중동의 걸프 지역에 배치했다. 이 레이저포(Laser Weapon System)는 미군이 6년간 4,000만 달러를 투자해 개발한 것으로 아직 강력한 파괴력은 없으나 싼 가격과 유지비용으로 오는 2017년부터 실전배치를 앞두고 있다.  
‘유도방출에 의한 빛의 증폭’을 의미하는 레이저는 들뜬 원자나 분자를 외부에서 자극시켜 장단이 잘 맞는 빛을 방출함으로써 큰 증폭률로 증폭된 빛이다. 따라서 레이저는 결이 잘 맞아 있는 강력한 빛이다. 무질서한 빛이 아니라 많은 파동이 서로 정확하게 잘 겹쳐져서 매우 강력한 힘을 갖고 있다.  
또 미 육군과 이스라엘이 1996년 공동 개발한 전술 고에너지 레이저(THEL·Tactical High Energy Laser) 무기도 극초음속 비행체를 요격할 수 있는 전략무기다. 미국은 이 고에너지(THEL) 기술을 바탕으로 레이저 방공무기 개발을 추진하고 있다.  
미 레이시온사는 기관포와 고에너지 레이저 무기를 결합한 LADS를 개발했는데, 지난 2006년 60㎜ 박격포탄을 요격하는 데 성공하기도 했다. LADS는 약 550m 거리에서 무인기, 소형선박, 차량 등을 파괴할 수 있다.  
극초음속 비행체의 속도가 빨라질수록 이를 막으려는 요격 무기의 성능도 다양해지고 있어 속도를 놓고 벌이는 창과 방패의 경쟁은 더욱 치열해질 것이란 분석이다.