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현대 사회를 살고 있는 우리에게 가장 필요한 것은 스마트폰, 인터넷이라 생각할 수 있다. 하지만 그보다 더 중요한 것은 아마도 엔진일 것이다. 엔진은 심장에 비유될 정도로 현대 사회에 있어 빠짐없이 들어가는 요소지만, 우리는 그 소중함을 모르고 있다.
사실, 우리가 스마트 기기를 쓰기 위해 사용하는 전기를 생산하는 발전기도, 비행기와 배, 자동차 등을 움직여서 사람과 물류를 이동시키는 것도 모두 다 엔진이라서 가능한 것이다. 스마트폰 충전도, 제주도를 가기 위해 , 해외를 나가기 위해 타는 비행기, 출근할 때 타는 버스와 지하철 모두 엔진이 있어야 가능한 것들이다.
그런데 이 엔진은 기계공학과 열역학, 전기공학과 소재 공학 등 다양한 분야의 지식과 기술의 결합을 통해서 비로소 탄생하기에 개발에 드는 비용과 시간도 엄청날 수 밖에 없다. 특히나 항공기용 가스터빈 엔진처럼 첨단엔진은 국가가 나서서 노력해도 상당한 시간과 비용이 들어간다.
한화에어로스페이스는 정부가 발주한 항공엔진개념연구를 수행중인데, 첨단 항공엔진 개발비로 약 5조원이 들 것으로 추정하고 있다. 비용이 천문학적으로 들지만 최고 기술 난이도가 요구되는 이 엔진이 개발이 된다면 수많은 엔진 기술의 발전으로 이어지며 우리나라는 수십조원의 직간접적 경제효과를 누릴 수 있을 것으로 기대된다.
첨단엔진을 두고 경쟁을 벌이는 국가들
전세계적으로 국가들은 국방비를 높이며 국가 안보에 집중을 하고 있다. 안보에 대한 불안감이 증가하고 있는만큼 기술 개발의 중요성도 커지는데, 첨단엔진 개발의 중요성이 특히 더 높아지고 있다.
항공기나 전투기에 꼭 들어가야만 하는 가스터빈과 같은 첨단엔진은 엔진 자체의 개발과 엔진의 고온 고압을 버틸수 있는 초내열 합금 소재의 개발까지 이뤄져야 하기에 아주 힘들다. 그래서 세계 각국이 노력하고 애써도 전투기에 탑재되는 첨단 가스터빈 엔진을 만들 수 있는 회사는 전세계에 아직까지 단 세 곳인 GE, 프랫엔휘티니, 롤스로이스다.
그래서 세계 각국은 오랜 시간을 기술 확보를 위해 많은 돈과 시간을 쏟아붓고 있다. 중국은 9천억 위안, 우리 돈으로 약 164조원을 20년간 쏟아부었고 2017년에 아시아 최초로 5세대 전투기 J-20 웨이룽을 실전 배치했다고 밝히기도 했다. 그리고 2023년에는 항공기를 18.6마일(30KM)고도로 운항하고 마하 16의 속도로 이동하는, 세계에서 가장 강력한 회전폭발 엔진을 개발했다고 발표하기도 했다.
일본도 중국의 항공안보위협에 대응하기 위해 2008년부터 국가와 민간 기업이 함께 하는 연구개발 프로젝트를 시작했고 영국과 이탈리아와 함께 국제 공동개발로 무인화와 인공지능을 특징으로 하는 6세대 전투기 개발에 의욕을 보이고 있다. 영국의 롤스로이스와 일본의 중공업 기업 IHI가 협력해 첨단 엔진을 개발하겠다는 것이다.
한국의 K-방산과 경쟁을 벌이고 있는 튀르키예의 T-방산 역시 지켜볼 부분이다. 튀르키예는 튀르키예 5세대 전투기인 TF-칸(KAAN)이 앙카라의 공군 기지에서 이륙해 시속 426km, 비행고도 8천피트(2.4km)의 비행기록을 세우며 13분간의 첫 시험 비행에 성공했다고 밝히며 전투기의 비행 영상을 공개하기도 했다.
한국의 첨단엔진 소재국산화 성공이 필요한 지금!
세계 각국이 첨단엔진 개발에 힘을 쏟고 있듯이 우리나라 역시 첨단엔진 국산화 성공을 위해 고군분투 하고 있다. 대한민국은 현재 4.5세대 전투기 KF-21을 개발하고 있지만 KF21엔진은 미국 GE사의 엔진을 한화 에어로스페이스가 면허 생산한 것이라는 한계를 갖고 있다.
우리나라가 보유한 엔진 소제 국산화율은 선진국의 40%에 불과한 반면, 주변국들은 5세대, 6세대 첨단 엔진 개발을 향해 국가 역량을 총동원하고 있기에 대한민국의 경우에는 뒤쳐진 감이 아주 많다. 그렇기에 첨단 엔진 국산화의 성공이 시급한 것도 사실이다.
첨단 엔진은 엔진 자체 개발도 필요하지만 고온 고압을 버텨야 하기에 초내열 합금 소재와 개발 등도 당연히 필요하다. 전세계에 딱 세 곳 밖에 없으니 세계 각 나라가 개발에 몰두하는 것은 당연한 일이기도 하다. 국가와 기업 모두의 역량을 총동원해도 성공할까말까하는 길고 힘든 여정이 첨단 엔진 개발이지만, 성공한다면 그 다음은 정말 꽃길이 펼쳐진다.
국산 전투기의 첨단엔진 탑재는 당연하고, 수소액화기술, 항공엔진, 함정 및 헬기용 엔진 기술 등 다양하게 확장이 가능하고 산업 분야에서도 적용이 가능하며 엔진 개발과 관련한 초정밀기계, 초내열합금 신소재 산업 등 다양한 분야에서 긍정적인 영향을 미치게 된다. 국가 안보에도 결정적으로 도움이 되고, 경제 적인 측면에서도 투자 대비 몇 배에 이르는 파급 효과를 낼 수 있기에 각국의 정부와 기업들이 모든 역량을 첨단 엔진 개발에 집중하고 있는 것이다.
지난 2024년 3월 13일에는 경상남도 사천시의 사천 한국항공우주산업(KAI)에서 '우주산업 클러스터 출범식'이 열렸다. 이날 행사에서 오는 2027년까지 우주 개발 예산을 1초 5천억원 이상으로 확대하고, 2045년까지 우주산업에 100조원의 투자를 이끌어내고 25만개 이상의 양질의 일자리를 창출하겠다는 약속과 함께 우주산업 클러스터 비전 추진 계획 발표 등도 이뤄졌다.
한화에어로스페이스를 포함한 104개의 우주항공분야 기업과 우주항공분야 글로컬 대학인 경상국립대학교 등 산학연이 모두 모인 경상남도인만큼 첨단 엔진 국산화와 미래항공모빌리티(UAM) 기체 개발 등도 모두 가능할 것 같다는 기대가 이곳으로 몰리고 있기도 하다.
한화에어로스페이스는 지난 40년간 1만대에 육박하는 다양한 항공엔진을 만들었고, 첨단 엔진 설계와 해석, 소재와 제조, 시험평가, 감항 인증 기술을 종합할 수 있는 역량을 모두 갖추고 있다. 시작은 다소 늦었지만, 우리는 빨리빨리의 민족이고 불가능을 가능으로 이뤄내는 대한민국인만큼 가능할거라 믿는다. 누구보다 진심으로 첨단엔진의 빠른 국산화를 응원하며, 첨단엔진 개발의 성공이 일으킬 긍정적인 나비효과가 서둘러 오길 바라는 간절한 마음으로 이 글을 마친다.
