[마성기의 軍] KFX 최종조립 순항중, 우리 항공산업과 방산기술 대전환기 맞이할 것인지?

마성기 객원기자 승인 2020.11.12 14:06 의견 0
사진=마성기

우리 최초의 국산전투기인 KFX 시제기 최종조립이 막바지로 가면서 순항을 하고 있다. FA-50이 있는데 왜 최초냐고 하는 사람들도 있겠지만, 우리가 개념설계부터 순수 우리의 능력으로 설계한 전투기는 사실상 KFX가 최초이기 때문에 KFX를 최초라고 하는 게 맞을 것이다.

물론 KFX도 미국 록히드마틴사의 일부 기술협조를 받고 있지만 전체의 설계는 우리가 독자적으로 하고 있는 것이므로 국산이 맞다.

KFX의 조립에는 세계 최고의 전투기 제조사인 록히드마틴사조차 가지지 못한 첨단 조립장비가 사용되고 있다. 동체의 각 부분을 따로 제작해 이송하여 하나로 조립하는 과정 등에 우리가 자체 개발/제작한 이송 및 로봇드릴 등을 사용하고 있는데, 이는 전 세계 항공기 제작 업체 중 우리 KAI가 유일하게 보유하고 있는 장비다. 오차가 수천분의 1미리일 정도로 아주 정교하게 움직이는 기계로서 사람이 하는 것 보다 80%의 효율 개선을 이루었다.

우리 조선산업에서 세계 최초로 모듈별 제작 후 조립 방식을 개발해 효율을 개선시켰던 것이 항공산업에도 적용되고 있는 것으로 보여진다. 이를 본 미국의 항공엔지니어들이 감탄을 금치 못했다는 후문이다. 이미 항공기 제작 인프라가 세계최고 수준에 올라 있다는 평가다. 이 기술이 적용되면서 시제기 제작 일정도 더 앞당겨 질 것으로 예상된다.

이와 함께 KFX의 항모탑재기 버전(KFX 네이비)의 개발 이야기가 나오는 것을 보면 우리 항공기술자들의 자신감이 불붙고 있는 듯 싶기도 하다. KAI측은 자신감을 보이고 있으며, 방사청도 그 가능성에 큰 점수를 주고 있는 듯 하다.

한국형 무인기에 사용될 추력 5,000파운드급 터보팬 제트엔진 개발에도 착수한 상태다. 우리나라 유일의 항공기엔진의 정비 및 제작을 하고 있는 한화에어로스페이스를 중심으로 개발을 하고 있다. 일반전투기용은 1만 파운드급 이상은 돼야 하는데, 한화에어로스페이스는 미국의 GE, 플랫앤휘트니, 영국의 롤스로이스사 등 메이저 제트엔진 업체들과 공동개발 및 부품의 제작 및 납품, 라이센스 생산등 포괄적 협력체제를 구축하고 있는데다, 국내 수요가 없어서 자체모델을 개발하고 있지 않을 뿐, 자체 엔진개발도 시간의 문제일 뿐이라고 한다. 그만큼 기술은 충분히 축적되고 무르익어 있다.

제트엔진에 있어서 가장 어려운 일은 흡입공기를 고효율로 압축하고 연소된 가스의 폭발력을 다시 회전력으로 바꾸는 팬블레이드의 제작 기술에 있다. 수천도의 온도에서도 장시간 변형과 파손이 없이 견뎌내는 소재의 제조 및 가공기술이 필수다. 중국이 수조원을 들여 장기간 러시아의 엔진을 그대로 역설계해서 베꼈음에도 불구하고 출력이 6~70%에 불과하고 진동과 파괴로 인해 자체개발한 전투기들이 추락하거나 작전배치가 제대로 이뤄지지 않는 등의 문제점에 봉착해 있는 것을 보면 그 기술이 얼마나 어려운 기술인지 알 수가 있다. 유체역학적 해석을 통해 효율적으로 압축공기의 흐름을 제어해야 하기 때문에 그 형상을 최적으로 설계해야 한다. 그러면서도 고온에서 견딜 수 있는 단결정 금속을 만드는 재료공학이 필요하고 고속으로 회전하는 이 블레이드에 미세한 구멍을 뚫어 냉각용 공기를 흐르게 만드는 기술은 첨단 중의 첨단 기술이다.

그 첨단 부품을 만들 수 있는 우리 기업이 한개도 아니고 몇개가 존재한다고 한다. 미국이 각 부품들의 제조능력을 평가해 등급을 매기고 있는데, 우리가 만든 이 부품들은 최고등급인 1등급 이라고 한다. 다만 미국이 인증서를 내 주지 않고 있을 뿐, 그 기술을 인정하고 우리에게 납품을 받고 있다고 한다.

관계자들의 말에 의하면 중국하고는 비교할 수 없는 기술력이라고 한다. 중국은 자체 항공기 수요가 많아서 부족한 기술이나마 만들고 있는 것이고, 우리는 자체 수요가 없으니 국제협력을 통해 부품이라도 팔아먹고, 공동개발 및 생산에 주력하고 있을 뿐이라는 것.

현재 개발하고 있는 5000파운드급 무인기 엔진은 메이저 엔진업체들과 별개로 우리의 전략적 필요성과 수요가 인정되어 개발하고 있는 것이고, 이를 토대로 향후 KFX용 고효율 엔진을 개발할 계획도 있는 것으로 알려져 있다.

사실, 우리는 이미 5500파운드급 터보팬 엔진을 오래전에 개발했다. 다만, 그것은 순항미사일용으로서 일회용이다. 그 엔진도 상당히 효율이 우수한 엔진이지만, 전투기나 항공기 엔진처럼 오랫동안 반복해서 사용하는 것이 아니라서 기술적으로 더 어려운 기술은 아니다. 5500파운드급 엔진을 개발했는데 왠 5000파운드급이냐고 의아해 하는 사람들이 있는데, 바로 그 차이일 뿐이다.

올해 말에 KFX의 시제기 조립이 완료될 예정이고, 내년 4월에 일반공개를 할 예정이라고 하는데, 다소 일정이 앞당겨 질 수도 있다는 소리도 들린다. 늦어지는 게 아니라 빨라질 수 있다는 말이 나도는 것을 보면 그만큼 순조롭고 기술적 자신감이 있는 것으로 보여진다. 내년 4월이 기다려진다.

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