한화에어로-국과연, '장수명 무인기 엔진' 국산화...처음 공개

[아이뉴스24 최란 기자] 한화에어로스페이스가 국방과학연구소(국과연)와 함께 국내 독자 기술로 개발한 무인기 엔진 2종의 시제를 처음으로 공개했다.

한화에어로스페이스는 7일 경남 창원1사업장에서 '국산 장수명 항공엔진 초도시제 지상시험 착수식'을 진행하고 '저피탐 무인편대기용' 5500파운드 터보팬 엔진, '중고도 무인기용' 1400마력 터보프롭 엔진을 공개했다.

그간 미사일 엔진 등 단수명 항공엔진은 국과연 주도로 한화에어로스페이스를 포함한 국내 업체들이 국산화에 성공해 양산까지 이뤄왔다. 반면 수천 시간 이상 사용하는 장수명 엔진은 이번이 첫 국내 개발 시제다.

저피탐 무인편대기는 KF-21 전투기와 연계해 정찰, 전자전, 공격 등 다양한 임무를 수행하는 차세대 무인항공체계다. 중고도무인기(MUAV)는 장시간 비행하며 광범위한 지역을 감시·정찰할 수 있다.

5500파운드 터보팬 엔진, 1400마력 터보프롭 엔진 등 두 엔진은 조립을 마치고 현재 지상 시운전을 진행 중이다. 두 엔진 개발이 완료되면 기체, 비행제어, 임무장비에 이어 엔진까지 국내 기술로 확보해 무인기 국산화를 완성하게 된다.

착수식 하루 전인 6일에는 창원1사업장에서 '국산 장수명 항공엔진 최초 공개 미디어 행사'가 열렸다. 이 자리에서 회사 측은 이번에 공개한 무인기 엔진 뿐만 아니라 향후 개발 로드맵을 제시했다.

김종호 한화에어로스페이스 항공사업부 첨단엔진사업팀장은 "이번에 공개한 5500파운드급 터보팬 엔진은 국내 최초로 독자 개발한 터보팬 엔진"이라며 "2010년대 후반 고압 압축기·연소기·고압 터빈으로 구성된 '코어 엔진' 개발에 착수한 뒤 완제 엔진 개발로 넘어가 이번에 1호기 지상시험에 착수하게 됐다"고 말했다.

이어 "다음 단계인 시험 개발을 거쳐 체계에 직접 장착해 비행시험을 하는 계획이 2030년대 초반으로 잡혀 있다"며 "이 엔진 개발이 성공하지 못하면 사실상 무인기 개발도 성공할 수 없다"고 덧붙였다.

1400마력급 터보프롭 엔진에 대해서는 "현재 운용 중인 중고도 무인기에는 캐나다 P&WC의 PT6 엔진이 실려 있는데 PT6가 요구 출력에 약간 미달하는 부분이 있고 자유롭게 수출할 때도 제약이 생길 것으로 예상돼 2021년도에 이 터보프롭 엔진 개발을 시작하게 됐다"고 말했다.

그는 "설계·시험을 1단계 과제로 수행했고 이번에 1호기 지상시험에 착수하게 된 것"이라며 "조금 더 경량화하고 비행시험이 가능한 수준으로 2단계 개발을 거친 후 향후 고고도·중고도 정찰용 무인기 등에 장착될 수 있을 것으로 예상한다. 시기는 2030년대 초반 정도로 보고 있다"고 설명했다.

두 엔진 외에 국내 독자 개발이 진행 중인 엔진으로는 장거리 공대지 유도탄용 1200파운드급 터보팬 엔진이 있다. 2022년 개발에 착수해 현재 비행시험 중이며 수리온과 KF-21에 탑재되는 보조동력장치(APU)는 개발을 완료했다. 또 5500파운드 엔진을 스케일업한 1만파운드급 터보팬 엔진과 2만4000파운드급 첨단항공엔진도 준비 중이라고 밝혔다.

이날 김 팀장은 항공엔진 독자 개발 필요성에 대해서도 강조했다. 그는 "현재 KF-21 Block 1.2에는 미국의 GE F414 엔진을 면허생산해 장착하고 있는데 앞으로 KF-21이 완전한 스텔스형으로 성능개량이 되고 유무인 복합체계·차세대 전투기 등 관련 정책이 계속 발전해 나갈 때 계속해서 이 엔진을 기존 생산 방식으로 확보할 수 있을지는 사실 불투명하다"고 말했다.

이어 "과거 사례를 보더라도 F-35의 엔진에 대해서는 전혀 면허를 받지 못한다든지, 스웨덴 그리펜이 최근 수출 과정에서 미국이 F414 판매를 거부한 사례 등이 최근 뉴스에 나오고 있다"며 "이런 사례들을 봤을 때 결국 미래의 한국형 전투기 엔진을 확보하기 위해서는 독자 개발이 필수적이라고 본다"고 밝혔다.

항공엔진은 항공기 성능과 작전 범위를 좌우하는 핵심 부품으로 주요국은 국가 안보와 첨단 기술 유출 방지를 이유로 미사일기술통제체제(MTCR), 국제무기거래규정(ITAR), 수출관리규정(EAR) 등을 통해 관련 기술 이전과 수출을 엄격히 통제한다.

이에 해외 엔진을 도입한 경우 정비·개량이나 해당 엔진을 장착한 항공기 수출 시에도 원 제작국의 승인이 필요하다. 현재 미국이 동의하지 않으면 국내 기술로 개발한 KF-21, FA-50 등도 수출할 수 없는 구조다.

국산 엔진을 탑재하면 이런 제약 없이 방산 수출 시장을 확장할 수 있고 정비·부품 교체·성능 개량 등 MRO 사업으로 장기적 부가가치도 기대할 수 있다.

한화에어로스페이스는 이번 시제 개발로 국내에서 유일하게 설계-제조-시험을 아우르는 항공엔진 개발 전주기 역량을 갖췄다고 밝혔다. 1979년 공군 F4 전투기용 J79엔진 창정비 생산을 시작으로 47년간 엔진 1만대 이상을 생산했으며 이번 2종을 포함해 국내 독자 기술로 개발을 완료했거나 진행 중인 항공엔진은 총 12종이다.

앞으로는 향후 스텔스 무인기에 탑재될 1만파운드 터보팬 엔진, KF-21을 비롯한 차세대 전투기 탑재를 목표로 한 첨단항공엔진 개발 등 정부 주도 사업에 참여할 계획이다.

김선 한화에어로스페이스 항공사업부장은 이날 미디어 행사 환영사에서 "한화에어로스페이스는 대한민국 유일의 항공엔진 전문 기업"이라며 "1979년 이후 반세기 가까운 시간 동안 1만 대 이상의 항공엔진을 생산하며 개발·제조·시험·정비에 이르는 전 주기 역량을 쌓아왔다"고 말했다.

이어 "이제는 1만파운드급 엔진 개발이라는 더 높은 목표를 향해 전진하고 있다"며 "소재·냉각·제어 전 분야에서 세계 최고 수준의 첨단엔진을 우리 힘으로 완성하는 것이 항공 강국 도약의 최종 이정표"라고 밝혔다.

정형동 창원1사업장장도 "창원1사업장은 KF-21, T-50, 수리온 등에 탑재되는 엔진은 물론 누리호 엔진과 각종 미사일 추진기관까지 생산하는 대한민국 항공우주 산업의 동력원"이라며 "항공엔진 기술의 독립은 자주국방의 핵심이자 타국의 제재나 허가 없이 방산 수출 시장을 넓혀갈 수 있는 토대가 될 것"이라고 말했다.