[📺뉴스] 신화망 : "한국이 신형 엔진 개념 시제품을 공개했다."

[익명(k9k2fa50kf21)]

※ 작년 11월 기사임.

※ 맨 아래 요약 있음.

http://big5.news.cn/gate/big5/www3.xinhuanet.com/milpro/20241108/3c89cab3794d487f8968337172d50ed2/c.html

최근 2024년 판버러 국제 에어쇼에서 한국의 한화그룹이 신형 엔진 개념 시제품을 공개했다.

보도에 따르면 해당 엔진은 향후 10년 이내에 미제 F414 엔진을 대체하여 한국의 KF-21 전투기와 신형 무인기들의 국산 '심장'이 될 것이라고 한다.

현재 KF-21 전투기에 사용되는 미제 F414 엔진은 1990년대 기술로 성능이 썩 좋지 않다.

또한 해외 엔진 기술로 인해 제약을 받는 현 상황을 타파하기 위해서 한국은 자국의 '전투기 심장'을 개발하기로 결정했다.

비행기의 엔진은 현대 산업의 '정수'로 알려져 있다. 최근 수 년간 한국은 미국 군용기들의 조립 업무를 담당하면서 F-16과 다른 전투기의 생산 시설을 획득하여 서서히 비행기 엔진 설계, 생산 과정, 품질 통제 역량을 익혔다.

그렇다면 한국의 국산 엔진 개발 및 생산은 순항할까? 그들의 항공산업 발전 전망은 어떠할까? 본보의 분석을 읽어보자.

비행기 수리부터 생산까지, 한국의 항공 산업은 시작부터 어려웠다.

5세대기 개발은 매우 복잡한 사업이다. 5세대기는 첨단 장비의 대명사이기에 어느 나라든 독자적으로 5세대기를 개발할 역량이 있다면 항공 강국이 되는 '입장권'이 보장된다는 뜻이다.

지난 수 년간 터키와 일본이 5세대기 개발에 열성적이었고, 한국도 예외가 아니었다.

2021년 4월 9일, 한국은 자국산 KF-21 전투기 시제기 출고식을 가지면서 한국의 자주국방 시대를 선언했다.

비록 핵심 중요 기술들에서 엄청난 진전을 이루지는 못 했지만 해당 전투기는 20년 이상 한국 항공 산업이 겪은 고된 R&D의 커다란 성과라고 할 수 있다.

1980년대에 미국과 일본의 무역 마찰로 인해 미국의 항공 산업은 한국으로 눈을 돌리기 시작했다.

모처럼의 기회를 잡은 한국의 항공 산업은 아무 것도 없는 상태에서 값싼 노동력을 내세워 F-5와 A-10을 포함하여 다양한 기체들의 조립과 정비 계약들을 수주했고, 생산 과정에서 모방 역량을 배우고 발전시켰다.

1990년대에 한국 공군은 F-16 전투기의 생산 라인을 도입했는데 당시 한미 양국은 조립 생산 계약을 체결하면서 대우, 현대, LG를 포함한 몇몇 한국 항공 기업들이 미국의 군용기 생산 기술 습득을 위해 생산에 참여하게 되었다.

1994년, 첫 한국산 KF-16이 출고되었다. 기체의 국산화율은 70%, 항전 장비들의 국산화율은 40~50%였는데 이는 당시부터 한국이 수리, 조립, 모방에 만족하지 않고, 진정한 국산 전투기 개발을 열망하고 있었음을 드러내는 대목이다.

F-16 전투기 생산 라인 도입에 이어 한미 양국은 1992년에 초음속 고등훈련기 공동 개발에 착수했다.

시제기는 T-50 '골든 이글'이란 명칭의 훈련기였고, 2002년 8월 20일에 초도비행을 성공적으로 마쳤다.

해당 훈련기는 FA-50 경전투기로 진화했는데 이는 한국의 항공 산업이 처음으로 전투기의 전체적인 설계, 개발, 조립, 생산을 주도한 사례로 이를 통해 첨단 전투기 개발의 기반을 다지게 되었다.

다른 항공 강국들을 따라잡기 위해 한국은 2001년에 5세대 KF-X 사업에 착수했고, 해당 사업은 한국 정부의 국가적 목표로 격상되었다.

원안대로라면 해당 사업은 프랑스의 라팔과 유럽제 타이푼 전투기를 모든 측면에서 상회할 것으로 예상되었고, 이 시점부터 한국의 항공우주 산업은 급성장 시기로 접어들었다.

한편으로 한국은 항공 산업을 통합했다. 한화그룹은 삼성테크윈을 인수하여 한국 유일의 항공 엔진 제작사가 되었다.

또한 한국은 자신들의 역량을 강화하면서 해외로도 뻗어나갔는데 예를 들면 베트남 하노이에 해외 생산 기지를 구축하여 국제적인 경쟁력과 생산 역량을 증진하는가 하면 한화에어로스페이스 USA를 세워 미국 항공엔진 부품 공급사가 되면서 R&D 역량을 강화해왔다.

한편 한국은 내부 인프라도 육성 중이다. 항공우주발전진흥법에 따라서 정부는 100개 이상의 기업들이 국산 전투기 및 관련 장비 R&D에 참여하도록 독려하고 있다.

예를 들어 한국항공우주연구소(KARI)는 압축기, 연소기, 터빈, 완전한 항공 엔진들에 대한 시험 및 평가 시설들을 1995년 이래로 서서히 갖추기 시작했다.

국방과학연구소(ADD)도 중등도 추력 군사 터보 엔진과 엔진의 핵심 부품들을 시험하기 위한 고고도 시험 시설을 확보했다.

자체 개발한 제품들도 항전 체계들이나 통제 소프트웨어로 사용하고 있다.

2024년 6월, KF-X 사업의 마지막 KF-21 시제기가 비행하자 해당 사업은 양산 준비 단계에 돌입했다.

KF-X 사업을 통해 한국의 항공우주산업은 무기와 장비 국산화에 큰 진전을 이뤘다.

ㆍ핵심 기술 접근 제한으로 국산 '심장'을 개발 및 생산하기엔 힘들다.

항공 산업에는 이런 말이 있다.

"엔진의 세대가 전투기의 세대를 결정한다."

5세대 엔진을 예시로 들어보자. 이전 세대와 비교해서 매우 높은 가스 열기와 추력을 자랑하여 장착한 전투기에게 초음속 비행 성능을 부여한다.

KF-21 설계 단계부터 한국군은 오랫동안 더욱 첨단화된 엔진을 갈망해왔고, 업그레이드 수요에 부딪치자 한국 정부는 '일단 수입하고, 이후 국산화한다.'라는 두 단계의 개발 전략을 제시했다.

군용 엔진 개발사인 한화그룹도 고성능 엔진 개발은 단지 단발성 사업도 아니고, 미국의 기술 협조가 요구된다고 판단했다.

그러나 한국이 F-35에 비견되는 첨단 전투기를 개발하는 것을 막기 위해 미국은 25개의 핵심 기술들을 목록에 올려놓고 한국에게 엄격한 정밀 조사를 받도록 했다.

끈질긴 한국 정부의 요구에 미국은 결국 록히드마틴이 21개의 기술을 이전하는 것을 허가했으나, 아직도 최중요 핵심 기술들의 이전은 거부하고 있다.

결국 한국은 KF-21 양산을 위해 GE사의 4세대 F414 터보팬 엔진 240개와 관련 예비 부품들을 구매하기로 결정했다.

현재 KF-21 전투기는 핵심 스텔스 기술을 포함한 40개 이상의 핵심 기술들에서 큰 진전을 이루지 못 한 채로 있다.

KF-21의 5세대 기체 설계는 F414 엔진으로 인해 다운그레이드되었다. 이러한 전투기 성능 타협에도 한국은 독자 엔진 개발에 대해 굳게 다짐하고 있다.

최근 수 년간 한화 그룹은 단계별로 다양한 추력을 가진 여러 터보팬 엔진들을 개발할 계획을 공표하고, 활발히 첨단 엔진 기술을 연구하고 있으며, 고성능 항공 엔진 개발 기간을 단축하기 위해 분투하고 있다.

그럼에도 최근 수 년간 한화 그룹의 항공 엔진 분야 R&D 성과들을 평가해본다면 저압 압축기 블레이드를 비롯한 콜드 엔드 구성품 관련 기술이 비교적 미성숙하고, 고압 압축기를 비롯한 핫 엔드 구성품들에 대한 설계 역량도 비교적 부족하다.

결국 한국의 국방과학연구소는 가스터빈 제조업체인 두산중공업과 한화 그룹의 공동 R&D 협력을 주선했고, 한화 그룹은 가스터빈을 비롯한 핫 엔드 구성품들에 대한 두산중공업의 설계 및 생산 역량을 지원받아 자신들의 약점을 보완하게 되었다.

또한 한화 그룹은 지난 2019년에 지정학적인 이점을 활용하여 미국의 EDAC 테크놀로지 사로부터 3억 달러 규모의 계약을 체결했다.

EDAC 테크놀로지는 항공 엔진 부품 전문 회사로 해당 계약을 통해 한화 그룹은 수많은 첨단 로터 구성품 제작 기술들을 습득하게 되었을 뿐 아니라 110개가 넘는 미국의 항공 엔진 부품 제작사들과도 사업 협력 관계를 구축하게 되었다.

그러나 KF-21의 핵심 기술 다수는 여전히 미국이 공급하고 있으므로 향후 KF-21의 수출은 미국 정부의 승인이 필요하다.

국산 엔진 개발에 실패하면 KF-21 사업은 미국의 통제를 벗어날 수 없으므로 한국은 어려움에 처하게 될 것이다.

ㆍ해당 개념의 기체는 수요가 매우 높으나, 현실적으로 수많은 어려움들에 직면하고 있다.

수 년간의 기술 개발 끝에 한국은 결국 독자적인 KF-21 전투기용 엔진 생산 계획을 공개했다.

최근인 2024년 판버러 국제에어쇼에서 한화 그룹은 자신들의 신형 엔진 개념 시제품을 공개했다.

해당 시제품은 6단 압축기 설계가 적용되었고, 추력 범위가 애프터버너 미사용 시 15000~18000파운드, 애프터버너 사용 시 최대 24000파운드에 달하여 다방면에서 미제 F414 엔진을 상회했다.

해당 신형 엔진의 첫 등장은 즉각 국제적인 관심을 받았다. 한국 정부의 주도로 해당 국산 엔진 개발 사업은 22억 달러가 넘는 투자를 받았고, 십수 개의 군산복합체들, 대학들, 연구 기관들이 동원되었으며, '건국 이래 최대의 국방 사업'으로 예상된다.

그러나 전방위적인 관심에도 불구하고, 한국의 신형 엔진 개발은 아직 개념 검증 단계에 있고, 성숙한 비행기 엔진 설계 기준에 달하려면 추가 개선, 시제품 제작과 시험, 양산 계약, 지속적인 개량이 필요하다.

현재 한국의 항공산업은 몇 가지 어려움에 직면해있다.

첫째, 컴퓨팅 연산 능력 기준 충족 문제이다. 항공 엔진 개발은 광범위하고 복잡한 체계를 구성하는 사업으로 설령 한국의 설계 인력들이 F414 엔진을 기반으로 더욱 첨단화된 엔진을 설계 및 제작하려 해도 블레이드 형상, 구조 설계, 소재 적용 등 여러 측면들을 다시 고려해야 한다.

통계에 따르면 군용기 엔진은 30만 개 이상의 구성품들이 있으므로 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 필요로 한다.

현재 한국이 보유한 슈퍼컴퓨터는 총 12대, 컴퓨팅 파워는 세계 9위, 항공 엔진 사업 종사자는 7000명도 안 되는 등 관련 분야 설계 역량이 한참 모자란다.

둘째, 고온 소재 제작이다. 군용 터보팬 엔진은 터빈 입구의 고온 내구성과 엔진 추력을 높여야 하는데 엔진의 연소실 온도가 2000도를 넘어가면 터빈의 온도는 1500도에 달하므로 고온과 고압을 견딜 수 있는 첨단 소재들을 사용해야 한다.

현재 한국의 항공 엔진 적용 소재 R&D 수준은 아직 걸음마 단계이고, 소재 기술에 대한 어려움을 극복하려면 향후 상당한 투자가 필요하다.

게다가 한국은 광물 자원 보유량이 부족하다. 이는 주요 원자재들을 수입에 의존해야 하고, 원자재와 장비의 자급자족이 힘들다는 뜻으로 이는 항공 엔진용 소재 개발을 어렵게 만들 것이다.

일단 엔진이 양산에 돌입하면 자재 부족과 수입 제한으로 인한 문제는 더욱 심화될 가능성이 높다.

셋째, 시험과 관련 시설 구축이다. 항공 엔진 개발은 '기술 검증' - '엔지니어링 검증' - 시제품 제작' 단계로 이뤄지는데 반복적인 검증을 통해 시제품의 신뢰성과 내구성을 최종 설계 기준을 충족할 때까지 지속적으로 향상시키기 위함이다.

특히 첨단 항공 엔진은 블레이드 셰딩 시험, 내구성 시험, 버드 스트라이크 시험, 수만 시간 동안 운용 시험, 고고도 시뮬레이션 운용, 시험 기체에 장착하여 다양한 운용 환경에서 성능, 품질, 안전성을 충족하는지 등 30개가 넘는 종류의 시험들을 필수적으로 수행해야 한다.

현재 한국은 중등도 출력 엔진을 위한 고고도 시뮬레이션 시험 시설을 단 하나만 보유했고, 고장 시뮬레이션 종류와 결함 분석 및 해결 능력도 아직 부족한데 개발될 신형 엔진을 시험할 수 있을지도 불분명하다.

항공 엔진은 현대 산업의 정수로 한국이 이 왕관을 차지하려면 강한 국력과 함께 탄탄하고 종합적인 항공 산업이 동반되어야 하므로 한국이 서방의 기술 장벽을 넘어서 독자적인 국방력을 갖출 수 있을지 여부는 더 지켜봐야 한다.

[요약]

1) 한국이 KF-21과 신형 무인기들에 탑재하기 위해 독자 개발한 엔진 시제품을 공개했다.

2) 한국은 라이센스 생산이나 미국 기업들과의 폭넓은 제휴, 산학연 협력을 통해 항공 엔진 독자 개발에 힘써왔다.

3) 그러나 한국은 항공 산업 기반과 시험 시설이 부족하고, 소재 기술 수준도 낮아서 성공할 지는 더 지켜봐야 한다.

[00(58.235)]

얘들 글 잘쓰네 이걸 보고 국내 엔진 개발 현황 알겠는데?

[익명(210.254)]

마지막은 어김없이 짱드라이브

[익명(219.250)]

저건 짱깨치곤 걍 담백한 팩트지 뭐

[그복이(hjwlive)]

414를 구시대 고물 엔진 운운하는 중국은 엔진 성능이랑 교체주기 다 투명하게 공개하고 있는거겠지

[익명(bread1915)]

j-35가 414수준인데 그럼 지들도 지들이 90년대 고물 기술 쓴다고 인정한 건가 ㅋㅋㅋㅋㅋ

[00(118.40)]

얘들 조사 많이 했네 지들 관심 분야라 그런가 팩트로 패니 아프네 특히 이 대목 ' 최근 수 년간 한화 그룹의 항공 엔진 분야 R&D 성과들을 평가해본다면 저압 압축기 블레이드를 비롯한 콜드 엔드 구성품 관련 기술이 비교적 미성숙하고, 고압 압축기를 비롯한 핫 엔드 구성품들에 대한 설계 역량도 비교적 부족하다.' '결국 한국의 국방과학연구소는 가스터빈 제조업체인 두산중공업과 한화 그룹의 공동 R&D 협력을 주선했고, 한화 그룹은 가스터빈을 비롯한 핫 엔드 구성품들에 대한 두산중공업의 설계 및 생산 역량을 지원받아 자신들의 약점을 보완하게 되었다.'

[익명(210.94)]

중국기술이 우리를 판단할 수준은 안된다고 보는데, 엔진 내구성 형편 없으면서 누구를 평가질인지

[익명(tnsgkdwjsck)]

걔네가 엔진 기술은 우리보다 훨씬나을텐데 평가할 정도는 되겠지...

[익명(woong09292)]

국산 엔진 있음 vs 국산 엔진 없음 - dc App

[익명(decent7949)]

한국이 장수명엔진 개발한다는게 중국~러시아 수준 내구성이 목표치일건데

[익명(banana6754)]

미국등 서방에 비해서 딸리는거지 한국보다 훨씬 앞서있지

[익명(58.225)]

쟤들이 러시아엔진은 껍데기만 만지다가 제대로 카피 못했지만 80-00년대까지 미국에게서 30000파운드급 엔진 기술받고 영국에게서 20000파운드급 엔진 기술 받아다가 국산화 했는데 말 못함? 쟤들 mig-21엔진 자체 개조개발해서 터보제트인데도 f404급 출력까지 올리는데 성공함. 최소한 우주항공기술은 쟤들이 여길 압도하는데 헛소리노

[익명(paint0177)]

[Bahr(oliver2324)]

보고있으면 어설픈 국내기사보다 정확하고 동향파악도 열심인데 결론이 어

[익명(149.50)]

팩트는 저새끼들 414 넘는거 못만듦 404도 힘듦 꼬우면 압축비랑 사용주기 까던가 ㅋ - dc App

[익명(58.225)]

병신. j-20엔진 정보 이미 대강 다 까였는데 개멍청한 소릴 지껄이노

[최神(fafefofo)]

결론도 좋은데?? 우리나라한테 피와살이 되는 기사같은데 ㅋㅋ - dc App

[필룸(awesome5680)]

분석 무서울정도로 정확하네

[그냥수박이(gg7474)]

F414 성능이 좋지 않으면 대체 어떤 엔진이 좋음?