일요주간 - 한화에어로스페이스, 1만파운드급 항공엔진 독자 개발…국산화 도전

▲1만파운드급 엔진 모델링 이미지(이미지=한화에어로스페이스)

한화에어로스페이스가 국방과학연구소(국과연)와 함께 국내 최초로 추력 1만파운드(lbf)급 항공엔진 개발에 나선다. 독자적인 엔진 기술 확보를 통해 무인기용 동력체계 국산화는 물론 차세대 전투기용 항공엔진 개발 기반도 확대한다는 계획이다.

한화에어로스페이스는 국과연이 주관하는 ‘1만파운드급 고바이패스 터보팬 엔진 개발’ 과제의 우선협상대상자로 선정됐다고 13일 밝혔다. 총사업 규모는 1,773억원이며 개발은 2031년 10월까지 진행된다.

이번 사업은 저피탐 정찰용 무인기에 탑재할 추력 1만파운드 이상의 터보팬 엔진을 국내 독자 기술로 개발하는 것이 핵심이다. 수천 시간 이상 운용할 수 있는 장수명 엔진을 목표로 하며, 국내 항공엔진 가운데 가장 높은 수준의 터빈입구온도(TIT)를 구현하는 기술도 확보할 예정이다. 터빈입구온도가 높아지면 열효율과 출력 등 엔진 성능을 향상시킬 수 있다.

고바이패스비 기술 역시 주요 개발 과제다. 바이패스비는 엔진으로 유입된 공기 가운데 연소 과정을 거치지 않고 엔진 외부로 우회하는 공기의 비율을 의미한다. 일반적으로 바이패스비가 높을수록 추진 효율이 개선되고 연료 소모를 줄일 수 있어 민항기와 군용 정찰기 등에 활용된다.

한화에어로스페이스는 엔진 상세설계부터 핵심 부품 제작과 조립, 완제 엔진 4대 생산 및 시험평가까지 개발 전 과정을 맡는다. 설계·제작·시험을 아우르는 전주기 수행 경험을 확보해 독자적인 항공엔진 개발 역량을 한층 강화한다는 방침이다.

이번 엔진은 국과연과 한화에어로스페이스가 공동 개발 중인 5,500파운드급 터보팬 엔진의 코어엔진 기술을 기반으로 한다. 코어엔진은 고압압축기와 연소기, 고압터빈 등으로 구성되며 항공엔진의 출력과 효율을 좌우하는 핵심 부분이다. 기존 기술을 활용해 추력을 1만파운드 이상으로 높이는 한편 고온 내열성과 장수명 기술을 고도화할 계획이다.

기존 엔진의 핵심 기술을 다양한 추력급으로 확장하는 파생형 개발 역량도 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 한화에어로스페이스는 이번 사업에서 엔진 중량을 줄이기 위한 설계 개선안도 제안했다. 엔진 경량화는 항공기의 항속거리 확대와 연료 소모 절감, 탑재중량 증가 등 운용 성능 개선으로 이어질 수 있다.

이번 개발에는 한화에어로스페이스가 1979년부터 축적해 온 항공엔진 사업 경험이 활용된다. 회사는 47년간 엔진 설계와 제작, 조립 및 정비 역량을 쌓아왔으며, 최근에는 5,500파운드급 터보팬 엔진과 1,400마력급 터보프롭 엔진 등 국내 독자 항공엔진 개발사업도 수행하고 있다.

항공엔진은 고온·고압의 극한 환경에서 안정적으로 작동해야 하는 고난도 기술 분야다. 특히 군용 엔진은 국가 안보와 직결되는 전략기술로 해외 주요국의 수출통제와 기술이전 제한을 받는다. 해외 엔진에 대한 의존도가 높으면 항공기 개발과 성능개량뿐 아니라 수출 과정에서도 제약이 발생할 수 있어 독자 기술 확보의 중요성이 커지고 있다.

한화에어로스페이스는 이번 사업을 통해 고온 내열성과 장수명, 경량화 설계 기술을 축적하고 이를 바탕으로 KF-21 블록3 등 차세대 전투기에 적용할 첨단 항공엔진 개발도 단계적으로 추진할 계획이다.

일요주간 / 엄지영 기자 circle_90@naver.com 

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