극초음속 미사일 핵심 기술 열어젖힌 학부생들…인하대 팀, 캡스톤디자인 '장관상'

항공우주공학과 학부연구생 '인하와이' 팀, 제8회 전국 대학생 경진대회 최우수상
국방·미래 항공우주 핵심 난제 해결 제시…창의성·실용성서 최고 평가

지도교수인 이창열 인하대 항공우주공학과 교수와 인하와이 팀 학생들이 기념사진을 촬영하고 있다./사진=인하대 제공

마하 5 이상의 극초음속으로 날아가는 순항미사일 내부의 핵심 전자장비가 시뻘겋게 달아오르는 열을 어떻게 견뎌낼지 미리 예측하고 평가하는 첨단 시스템을 대학 학부생들이 성공적으로 설계해냈다.

인하대학교(총장 최기영)는 항공우주공학과 학생들로 구성된 '인하와이' 팀이 최근 개최된 '제8회 전국 대학생 캡스톤디자인 경진대회'에서 최고 영예인 국토교통부 장관상을 차지했다고 1일 밝혔다.

항공우주시스템공학회가 주최한 이번 대회는 미래 항공우주 산업을 이끌 인재들의 실무 대응 역량과 종합적 문제 해결 능력을 평가하기 위해 열렸다. 올해는 전국 25개 대학에서 60개 팀이 출품해 치열한 경합을 벌였으며, 과제의 창의성과 실용성, 논리적 완성도, 발표 능력 등을 종합 검증했다.

국토교통부 장관상을 거머쥔 인하와이 팀은 항공우주공학과 박정아·한유진·김예영 학생으로 구성됐다. 이들은 이창열 교수가 이끄는 구조재료연구실(ASCENT)에서 학부연구생으로 활동하며 기초 이론과 실무 연구를 병행해 왔다.

수상작은 '극초음속 순항미사일(HCM) 레이돔 내부 전자장비의 열응답 평가를 위한 비행조건 이력 기반 통합 해석 시스템 설계'다. 레이돔(Radome)은 레이더 및 탐색기 안테나를 외부 환경으로부터 보호하는 필수 덮개 부품으로, 극초음속 영역에서는 공기 마찰에 따른 극심한 공기력 가열(Aerodynamic Heating)을 가장 먼저 받게 된다.

현재 국방 및 항공우주 분야에서는 극초음속 비행 시 발생하는 수천 도의 고온이 내부 유도조종 전자장비로 전달돼 기기 오작동이나 융해 손상을 일으키는 문제가 최대 난제로 꼽힌다.

인하와이 팀은 비행 궤적(경로)과 외부 유동, 공기 가열 및 열전달 해석 등 기존에 파편화되어 있던 개별 평가 영역을 하나로 연결하는 '통합 평가 메커니즘'을 구현했다. 특히 방대한 계산량이 요구되는 수치 해석 과정에 기계학습(Machine Learning) AI 모델을 접목, 연산 부담을 획기적으로 줄이면서도 정확도를 확보해 실용성을 극대화했다. 심사위원단은 차세대 국방 무기 체계 설계 현장에 즉시 적용할 수 있는 완성도를 갖췄다고 평가했다.

극초음속 기술은 미·중·러 등 세계 주요국이 패권 다툼을 벌이는 차세대 게임체인저 분야로, 이번 연구는 학부생 수준을 뛰어넘어 첨단 국방 공학의 가려운 곳을 긁어줬다는 점에서 의의가 크다.

팀 대표를 맡은 박정아 학생은 "강의실에서 배운 전공 지식을 바탕으로 차세대 항공우주 핵심 과제에 도전했는데, 좋은 결과로 이어져 뜻깊다"며 "앞으로도 우리나라 항공우주 및 국방 기술 발전에 기여하는 연구자로 성장하고 싶다"고 소감을 전했다. 인천=주관철 기자