'1만파운드급 개발' 한화에어로, 국산 항공엔진 체급 높인다

[프라임경제] 한화에어로스페이스(012450)가 국내 최초로 추력 1만파운드(lbf)급 항공엔진 개발에 나서기로 했다. 국방과학연구소(국과연)와 손잡고 국산 항공엔진의 체급을 한 단계 끌어올리겠다는 구상이다.

한화에어로스페이스는 13일 국과연이 주관하는 '1만파운드급 고바이패스 터보팬 엔진 개발' 과제의 우선협상대상자로 선정됐다고 밝혔다. 규모는 1773억원이며, 개발 기간은 2031년 10월까지다.

이번 과제의 목표는 저피탐 정찰용 무인기에 들어갈 터보팬 엔진을 국내 독자기술로 만드는 것이다. 수천시간 넘게 쓸 수 있는 장수명 엔진이면서 국내에서 가장 높은 터빈입구온도(TIT)를 구현해야 한다. 이 온도가 높을수록 열효율과 출력 등 엔진 전반의 성능이 향상된다.

고바이패스비 기술도 중요하다. 바이패스비는 엔진 안쪽을 거치는 공기량과 바깥으로 돌아 흐르는 양의 비율이다. 이 비율이 높을수록 추진 효율은 오르고 연료 소모는 줄어든다. 주로 여객기나 군용 정찰기에 쓰이는 기술이다.

한화에어로스페이스가 맡는 범위는 엔진 상세설계부터 △핵심 부품 제작 △조립 △완제 엔진 4대 생산 △시험평가까지다. 설계-제작-시험으로 이어지는 개발 전 과정을 직접 책임지는 구조다.

이번 엔진은 국과연과 한화에어로스페이스가 개발 중인 5500파운드 터보팬 엔진의 코어엔진 기술을 바탕으로 한다. 코어엔진은 △고압압축기 △연소기 △고압터빈 등으로 이뤄진 항공엔진의 심장부다. 엔진의 성능과 효율이 여기서 갈린다.

한화에어로스페이스는 이 기술을 통해 1만파운드 이상으로 추력을 확대하면서 고온 내열기술과 장수명 기술을 끌어올릴 계획이다. 핵심 기술을 여러 추력급으로 넓혀 가는 파생형 엔진 개발 역량을 확보하고 더 높은 추력과 성능이 필요한 첨단 항공엔진으로 이어가는 단계적 로드맵을 구체화하겠다는 전략이다.

수주 과정에서는 엔진 중량을 줄이는 개선 설계안도 제안했다. 엔진이 가벼워지면 항공기 전체 무게가 줄어 항속거리와 탑재중량은 늘고 연료 소모는 낮출 수 있다.

이러한 기술력 바탕에는 47년간 쌓아 온 항공엔진 사업 경험이 자리한다. 한화에어로스페이스는 1979년부터 항공엔진의 설계·제작·조립·정비 역량을 축적했고, 최근에는 5500파운드 터보팬 엔진과 1400마력 터보프롭 엔진 등 국내 독자 개발사업을 수행하고 있다.

항공엔진은 고온·고압의 극한 환경에서 안정적으로 돌아가야 하는 고난도 기술의 집약체로 꼽힌다. 특히 군용 엔진은 국가 안보와 직결된 전략기술이어서 주요국이 엄격한 수출통제와 기술이전 제한을 걸고 있다. 

해외 엔진에 기대면 항공기 개발과 성능개량은 물론 수출 단계에서도 발목을 잡힐 수 있다는 얘기다. 독자개발이 군 전력의 안정적 운용과 미래 항공무기체계의 기술 자립, K-방산 수출 경쟁력 확보에 필수로 꼽히는 이유다.

한화에어로스페이스는 이번 개발로 고온 내열·장수명·경량화 설계 역량을 쌓고, 이를 토대로 KF-21 블록3 등 차세대 전투기에 적용할 첨단 항공엔진 개발도 단계적으로 추진한다는 방침이다.

한화에어로스페이스 관계자는 "국내 독자 항공엔진의 추력과 성능을 한 단계 높이는 동시에 첨단 항공엔진의 단계적 개발에 필수적인 핵심기술을 확보하는 중요한 이정표다"며 "그동안 축적한 항공엔진 개발 역량을 바탕으로 대한민국 항공엔진 기술 자립과 미래 항공산업 경쟁력 강화에 기여하겠다"고 강조했다.

관건은 2031년까지 성능과 수명을 함께 잡는 일이다. 터빈입구온도는 높이면서, 수천시간을 버티는 장수명까지 구현해야 하는 만큼, 기술의 완성도가 사업 성패를 가를 전망이다.