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엑셀시어 프로젝트

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1. 개요

엑셀시어 프로젝트는 1958년 미 공군이 고고도에서 비상 탈출 시 조종사의 안전을 확보하기 위해 시작한 연구 프로젝트이다. 이 프로젝트는 다단계 낙하산 시스템을 개발하여 고고도에서 안정적인 하강을 가능하게 하는 것을 목표로 했다. 조셉 키팅거 대위는 세 차례의 시험 낙하를 수행했으며, 1960년 엑셀시어 III에서 31,333m 상공에서 뛰어내려 자유 낙하 최고 기록을 세우며 성공적으로 착륙했다. 이 프로젝트는 고고도 탈출 기술의 발전에 기여했으며, 키팅거는 이 공로를 인정받아 하몬 트로피를 수상했다.

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엑셀시어 프로젝트
프로젝트 개요
명칭프로젝트 엑셀시어
영문 명칭Project Excelsior
종류미국 공군 낙하산 실험 프로젝트
기간1959년–1960년 (3회 강하)
장소성층권, 뉴멕시코주 사막 상공
목적고고도 낙하용 낙하산 테스트
수단헬륨 기구, 개방형 곤돌라 (기압복 착용)
참가자조 키팅거 (미국 공군 대위)
기록 (최종 강하, 1960년 8월 16일)
고도19.47 마일 (31.38 킬로미터)
속도614 mph (988 km/h)
지속 시간13분 45초
이미지
엑셀시어 III에서 촬영한 마지막 강하 모습
엑셀시어 III에서 촬영한 마지막 강하 모습

2. 역사

1950년대 제트기의 성능 향상으로 비행 고도와 속도가 높아지면서, 미 공군은 고고도 비상 탈출 시 조종사 안전 문제에 대해 우려했다. 인체 모형 실험 결과, 높은 고도에서 자유 낙하하는 인체는 분당 최대 200회까지 회전할 수 있어 매우 위험하다는 사실이 밝혀졌다.[11]

이 문제를 해결하고 고고도 탈출 시 안정적인 하강을 위한 낙하산 시스템 개발을 위해 1958년 엑셀시어 프로젝트가 시작되었다. 오하이오주 라이트-패터슨 공군 기지의 프랜시스 뷰프레는 다단계 낙하산 시스템을 고안했다. 이 시스템은 고고도 회전 방지용 2m 크기의 안정화 낙하산과, 저고도 하강용 8.5m 크기의 주 낙하산으로 구성되었다. 또한 타이머와 고도계가 부착되어 적절한 고도에서 자동으로 낙하산이 펴지도록 설계되었다.[2]

낙하산 시험을 위해, 85000m3 용량과 61m 높이의 헬륨 기구를 제작하여 성층권까지 도달시킬 곤돌라를 매달았다. 1959년부터 1960년까지 총 3번의 시험 낙하가 있었다.

2. 1. 배경

1950년대 제트기의 성능이 향상되면서 비행 고도와 속도가 점점 높아짐에 따라, 미 공군은 고고도에서 비상 탈출 시 조종사의 안전 문제에 대해 우려하기 시작했다. 인체 모형을 이용한 실험 결과, 높은 고도에서 자유 낙하하는 인체는 분당 최대 200회까지 회전할 수 있어 매우 위험하다는 사실이 밝혀졌다.[11]

이러한 문제를 해결하고 고고도 탈출 시 안정적인 하강을 위한 낙하산 시스템을 개발하기 위해 1958년 엑셀시어 프로젝트가 시작되었다. 오하이오주 라이트-패터슨 공군 기지의 기술 부사관 프랜시스 뷰프레는 다단계 낙하산 시스템을 고안했다. 이 시스템은 고고도에서의 회전을 방지하기 위한 2m 크기의 작은 안정화 낙하산과, 낮은 고도에서의 하강을 위한 8.5m 크기의 주 낙하산으로 구성되었다. 또한 타이머와 고도계가 부착되어 있어 적절한 고도에서 자동으로 낙하산이 펴지도록 설계되었다.[2]

낙하산 시험을 위해, 85000m3 용량과 61m 높이의 헬륨 기구를 제작하여 테스트 파일럿을 성층권까지 도달시킬 곤돌라를 매달았다.

2. 2. 시험 낙하

1959년 11월 16일에 실시된 첫 번째 시험(엑셀시어 I)에서 조셉 키팅거는 23300m 고도에서 뛰어내렸다.[3] 안정 낙하산이 너무 일찍 펴져 키팅어의 목을 감아 분당 120회전으로 회전하게 만들었고, 이로 인해 의식을 잃었으나, 3000m 고도에서 주 낙하산이 자동으로 펼쳐져 목숨을 구했다.

3주 후인 1959년 12월 11일에 두 번째 시험(엑셀시어 II)이 진행되었다. 키팅거는 22800m 고도에서 뛰어내려 주 낙하산을 펼치기 전 17000m를 자유 낙하했다.[12][3]

세 번째이자 마지막 시험(엑셀시어 III)은 1960년 8월 16일에 진행되었다. 상승 중 키팅거의 오른쪽 장갑에 압력 밀봉 파손이 발생하여, 극심한 저압으로 인해 손이 심한 고통을 받았다. 그는 시험 중단을 우려해 지상 승무원에게 알리지 않고, 오른손을 일시적으로 사용할 수 없음에도 불구하고 계속 상승하여 31333m 고도까지 올라갔다.[13][4] 이는 1시간 31분이 걸렸으며, 1957년 맨하이 프로젝트에서 데이비드 G. 시몬스 소령이 세운 이전 유인 기구 고도 기록 30942m를 경신했다.[5] 키팅거는 12분 동안 최고 고도에 머물면서 기구가 착륙 목표 지점으로 이동하기를 기다린 후 곤돌라에서 내려 강하를 시작했다.

작은 안정 낙하산이 성공적으로 펼쳐졌고 키팅거는 4분 36초 동안 낙하하여[13][4] 가장 긴 자유 낙하 세계 기록을 세웠다. 5330m 고도에서 주 낙하산을 펼치고 뉴멕시코 사막에 안전하게 착륙했으며, 전체 하강에는 13분 45초가 걸려 가장 높은 낙하산 점프 세계 기록을 세웠다.[14][7] 하강하는 동안 키팅어는 -70°C까지의 온도를 체험했고, 자유낙하 단계에서 그의 속력은 최대 시속 988km/h였다.[14]

엑셀시어 III 곤돌라 문 아래에는 "이것은 세계에서 가장 높은 발걸음입니다"라는 표지가 부착되어 있었다.

3. 실험 결과 및 영향

엑셀시어 프로젝트에서 키팅어는 높은 고도에서 비행사가 탈출하여 안전하게 내려올 수 있다는 것을 증명했다.[5] 드와이트 D. 아이젠하워 대통령은 키팅어에게 이 공로를 치하하여 하몬 트로피를 수여했다. 키팅어는 이외에도 수훈 비행 십자 훈장에 오크 잎 훈장을 받았고, J.J. 제프리스 상, A. 레오 스티븐스 낙하산 메달, 그리고 윙풋 라이터-댄-에어 소사이어티 공로상을 받았다.

키팅거의 엑셀시어 프로젝트는 고고도에서 탈출한 후 승무원이 안전하게 하강할 수 있다는 것을 증명했다.[5]

1950년대 제트기가 더 높고 빠르게 비행하면서, 미 공군은 고고도에서 탈출해야 하는 비행 승무원의 안전에 대해 점점 더 우려하게 되었다. Operation High Dive에서 모형 인형을 이용한 실험은 고고도에서 자유 낙하하는 인체가 분당 최대 200회전(초당 약 3.3회전)의 속도로 플랫 스핀에 빠지는 경우가 많다는 것을 보여주었다. 이는 잠재적으로 치명적일 수 있었다. 엑셀시어 프로젝트는 이러한 문제점을 해결하고 고고도 탈출 후 안전하고 통제된 하강을 가능하게 하는 낙하산 시스템을 설계하기 위해 1958년에 시작되었다.

키팅어는 세 번의 실험을 통해 최고 고도 낙하산 점프, 최장 자유 낙하 기록을 세웠다.

실험명날짜고도결과
엑셀시어 I1959년 11월 16일약 23286.72m안정 낙하산 조기 전개로 분당 120회전, 키팅어 의식 불명. 약 3048.00m 고도에서 주 낙하산 자동 전개로 생환.[3]
엑셀시어 II1959년 12월 11일약 22768.56m약 16764.00m 자유 낙하 후 주 낙하산 전개.[3]
엑셀시어 III1960년 8월 16일약 31333.44m오른쪽 장갑 압력 밀봉 파손, 극심한 저압 노출. 4분 36초 동안 낙하, 최고 속도 614mph. 약 5334.00m 고도에서 주 낙하산 전개, 뉴멕시코 사막 착륙. 총 하강 시간 13분 45초.[4]



키팅어가 세운 최고 고도 낙하산 점프, 최장 자유 낙하 기록은 오랫동안 유지되었다. 2012년 10월 14일, 펠릭스 바움가르트너가 레드 불 스트라토스 프로젝트에서 키팅어의 기록을 경신했지만, 키팅어는 여전히 최장 드로그 낙하 기록을 보유하고 있다.

4. 조셉 키팅어

조셉 윌리엄 키팅어 2세(Joseph William Kittinger II, 1928년 7월 27일 ~ )는 미국의 공군 조종사이다. 플로리다주 탬파에서 태어나 플로리다 대학교를 졸업하고 1950년 미국 공군에 입대했다. 엑셀시어 프로젝트의 책임자이자 테스트 파일럿이었다.

키팅거는 고고도 기구 실험에 참여한 후, 베트남 전쟁에 참전하여 A-26 및 F-4 조종사로 복무했다. 1972년에는 격추되어 포로가 되어 하노이 힐튼에 수감되기도 했다. 1978년 대령으로 전역한 후에는 마틴 마리에타에 입사했다.

1984년에는 기구를 이용한 단독 대서양 횡단 비행에 성공하는 등 기구 경기에서도 활약했다. 2007년부터는 플로리다주 올랜도에 거주하며 항공 관련 커뮤니티를 운영하고 컨설팅을 했다.

2008년에는 레드불 스트라토스 프로젝트의 자문으로 취임했으며,[10] 2012년 10월 14일, 이 프로젝트를 통해 펠릭스 바움가르트너가 키팅거가 보유하고 있던 고도 및 최고 낙하 속도 기록을 경신하게 되었다.

5. 비판 및 교훈

프로젝트 맨하이와 엑셀시어 프로젝트의 성공에도 불구하고, 조지프 키팅어가 NASA에 제안한 두 가지 안전 관련 제언은 받아들여지지 않았다. 키팅어는 훗날 독일 방송국이 제작한 다큐멘터리 프로그램에서 이 제언들이 받아들여졌다면 아폴로 1호 화재와 챌린저호 폭발 사고 희생자를 줄일 수 있었을 것이라고 회고했다.

키팅어가 NASA에 제안한 두 가지 내용은 다음과 같다.


  • 우주선 내부를 순수한 산소로 채우는 것은 화재 방지상 매우 어려운 기술적 과제가 많고, 만일의 사고 시 비행사를 생명과 관련된 위험한 사태에 노출시키게 되므로 삼가야 한다.
  • 우주선 발사 중 고장이 발생했을 때, 비행사가 낙하산을 사용하여 개인 단위로 안전하게 탈출할 수 있는 긴급 탈출 장치(사출좌석 등)를 갖추어야 한다.

6. 대중문화

일렉트로니카 그룹 보드 오브 캐나다는 엑셀시어 프로젝트에서 촬영된 영상을 [https://www.youtube.com/watch?v=lrBZeWjGjl8 〈Dayvan Cowboy〉]라는 곡의 뮤직비디오에 삽입했다.

드라마 스킨스 두 번째 시즌의 마지막 에피소드에서 크리스의 장례식에 키팅어의 엑셀시어 3호 점프에 관한 이야기가 사용되었다.

미국의 싱어송라이터이자 음악 프로듀서이고 아울 시티(Owl City)로 많이 알려진 아담 영(Adam Young)은 2016년 8월 Adam young Scores에 이 프로젝트를 주제로 [https://web.archive.org/web/20160822083556/http://www.ayoungscores.com/scores/project-excelsior/ ]라는 음악을 만들었다.

참조

[1] 웹사이트 World Record Jump ! Red Bull Stratos http://www.redbullst[...] 2012-10-17
[2] 웹사이트 Dressing for Altitude ! NASA http://www.nasa.gov/[...] NASA 2012
[3] 뉴스 Kittinger's long, lonely leap 2002-08-12
[4] 뉴스 "'Hero of Aviation' speaks about record-setting free fall" 2003-12-15
[5] 웹사이트 Space Men: They were the first to brave the unknown (Transcript) https://www.pbs.org/[...] PBS 2016-03-01
[6] 웹사이트 Speed Skydiving ! World Air Sports Federation https://www.fai.org/[...] 2017-08-15
[7] 뉴스 Out of thin air His free fall from 32 km (20 mi) put NASA on firm footing 1998-08-18
[8] 뉴스 The Long, Lonely Leap 1960-12
[9] 뉴스 超音速」ダイビングに成功、史上最高の高度3万8000mから https://jp.reuters.c[...] ロイター 2012-10-15
[10] 웹사이트 ミッション http://www.redbull.j[...]
[11] 문서 현재는 Wright-Patterson 공군기지
[12] 뉴스 Kittinger's long, lonely leap 2002-08-12
[13] 뉴스 "'Hero of Aviation' speaks about record-setting free fall" 2003-12-15
[14] 뉴스 Out of thin air His free fall from 32 km (20 mi) put NASA on firm footing 1998-08-18
[15] 뉴스 The Long, Lonely Leap 1960-12



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