한화에어로, 1만파운드급 항공엔진 개발 과제 수주…1773억원 규모

2031년까지 국과연과 항공엔진 완제 4대 제작 및 시험…2031년 목표
국내 최고 터빈 입구 온도 구현…장수명 고바이패스비 터보팬 엔진 개발
“기존 엔진 코어 활용한 파생 개발…단계적으로 첨단항공엔진도 개발 추진”

한화에어로스페이스와 국방과학연구소가 국내 최초로 개발에 나서는 1만파운드급 엔진 모델링 이미지. 한화에어로스페이스 제공

한화에어로스페이스가 국방과학연구소(국과연)와 함께 국내 최초로 추력 1만파운드(lbf)급 항공엔진 개발에 나선다.

한화에어로스페이스는 국방과학연구소(국과연)가 주관하는 ‘1만파운드급 고바이패스 터보팬 엔진 개발’ 과제의 우선협상대상자로 선정됐다고 13일 밝혔다. 총 사업규모는 1773억원, 개발 기간은 2031년 10월까지다.

제작-조립-완제-시험 등 개발 전주기 모두 수행

이번 과제는 ‘저피탐 정찰용 무인기’에 탑재 예정인 추력 1만파운드 이상의 터보팬 엔진을 국내 독자기술로 개발하는 사업이다. 해당 엔진은 수천 시간 이상 운용할 수 있는 장수명 엔진으로, 국내에서 가장 높은 터빈입구온도(TIT)를 구현하는 것이 목표다. 터빈입구온도가 높을수록 엔진의 열효율과 출력 등 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.

고바이패스비 기술도 요구된다. 바이패스비는 엔진 내부로 흡입된 공기량과 엔진 외부로 우회해 흐르는 공기량의 비율로, 바이패스비가 높을수록 추진 효율을 높이고 연료 소모를 줄이는 데 유리해 주로 여객용 민항기, 군용 정찰기 등에 적용되는 기술이다.

한화에어로스페이스는 이번 과제에서 엔진 상세설계부터 핵심 부품 제작, 조립, 완제 엔진 4대 생산 및 시험평가까지 수행한다. 이를 통해 ‘설계-제작-시험’으로 이어지는 항공엔진 개발 전주기를 담당하며 항공엔진 개발 역량을 강화할 계획이다.

기존 엔진 활용한 파생형…47년 축적 기술로 개발 시행착오 최소화

이번 엔진은 국과연과 한화에어로스페이스가 개발하고 있는 5500파운드 터보팬 엔진의 코어엔진 기술을 활용한다는 점에서도 의미가 크다. 코어엔진은 고압압축기와 연소기, 고압터빈 등으로 구성되는 항공엔진의 핵심 부분으로, 엔진의 성능과 효율을 좌우한다.

한화에어로스페이스는 기존 코어엔진 기술을 활용해 1만파운드 이상으로 추력을 확대하고, 고온 내열기술과 장수명 기술을 고도화할 계획이다. 이를 통해 기존 엔진의 핵심기술을 다양한 추력급으로 확장하는 파생형 엔진 개발 역량을 확보하고, 향후 더욱 높은 추력과 성능이 요구되는 첨단 항공엔진 개발로 이어지는 단계적 기술개발 로드맵을 구체화한다는 전략이다.

한화에어로스페이스는 이번 과제 수주 과정에서 엔진의 중량을 줄이기 위한 개선 설계안도 제안했다. 엔진 중량이 감소하면 항공기 전체의 무게를 낮출 수 있어 항속거리 확대와 연료 소모 절감, 탑재중량 증대 등 항공기의 운용 성능을 개선하는 데 기여할 수 있다.

이 같은 기술 경쟁력의 바탕에는 한화에어로스페이스가 47년 간 축적해 온 항공엔진 사업 경험이 있다. 한화에어로스페이스는 1979년부터 항공엔진의 설계·제작·조립 및 정비 역량을 축적해 왔다. 최근에도 5500파운드 터보팬 엔진과 1400마력 터보프롭 엔진 등 국내 독자 항공엔진 개발사업을 수행하며 항공엔진 개발 전주기 역량을 입증하고 있다.

독자 항공엔진 기술 확보, 국가 안보 및 항공기 수출 위한 필수 과제

항공엔진은 고온·고압의 극한 환경에서 안정적으로 작동해야 하는 고난도 기술의 집약체다. 특히 군용 항공엔진은 국가 안보와 직결되는 핵심 전략기술로, 해외 주요국의 엄격한 수출통제와 기술이전 제한을 받고 있다.

해외 엔진에 의존할 경우 항공기 개발과 성능개량은 물론 수출 과정에서도 제약이 발생할 수 있다. 따라서 항공엔진 독자개발은 안정적인 군 전력 운용과 미래 항공무기체계의 기술 자립, K방산 수출 경쟁력 확보를 위해 반드시 필요한 과제로 평가받는다.

한화에어로스페이스는 이번 1만파운드급 엔진 개발을 통해 고온 내열기술과 장수명 기술, 경량화 설계 역량 등을 축적하고, 이를 바탕으로 KF-21 블록3 등 차세대 전투기에 적용할 수 있는 첨단항공엔진 개발도 단계적으로 추진할 계획이다.

한화에어로스페이스 관계자는 “이번 사업은 국내 독자 항공엔진의 추력과 성능을 한 단계 높이는 동시에 첨단항공엔진의 단계적 개발에 필수적인 핵심기술을 확보하는 중요한 이정표”라며 “그동안 축적한 항공엔진 개발 역량을 바탕으로 대한민국 항공엔진 기술 자립과 미래 항공산업 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다.

정충신 기자