난공불락 ‘전투기 엔진’···핵심기술 국산화가 우선돼야

한화에어로스페이스가 시험 중인 전투기 엔진. [사진=한화에어로스페이스]

[이뉴스투데이 김재한 항공·방산 전문기자] 국산 전투기 엔진 개발이 국내 방산업계의 새로운 도약 기회로 주목받고 있다. 현재 정부가 ‘전투기 엔진 독립’이라는 목표 아래 기술 자립과 국산화의 청사진을 내세우며 기대감을 높이고 있다. 하지만 막대한 연구개발 비용과 핵심기술 확보 등 많은 난관을 마주해야 하는 만큼 장밋빛 외침보다 냉철한 현실 점검이 필요하다는 지적이 나오고 있다.

◇ 정부, 전투기 엔진 독자 개발 준비 착수

16일 산업통상자원부(이하 산업부)에 따르면 최근 정부는 전투기 엔진 개발을 위한 준비에 본격 착수했다. 지난 3월 5, 산업부는 방위사업청을 비롯해 한화에어로스페이스, 두산에너빌리티 등 주요 엔진 기업과 국방과학연구소(ADD), 국방기술진흥연구소(KDIT), 한국산업기술기획평가원(KEIT) 등 정부출연연구소 관계자들이 참석한 가운데 ‘민관 합동 첨단 항공엔진 개발 TF 회의’를 열고 첨단 항공엔진 개발을 위한 실행계획 준비에 나섰다.

이날 회의에서 참석 관계자들은 첨단 항공엔진 기술은 차세대 전투기와 고성능 무인기 개발을 위한 핵심기술이자 독자적인 국산 전투기 수출, 유지 비용 절감, 국부 유출 방지 등 다각적 측면에서 큰 파급효과가 기대될 것이라는 데 공감했다.

이러한 공감에 산업부 관계자도 “첨단 항공엔진은 첨단소재, 정밀가공, 전자제어 등 고도화된 기술의 집약체이고 안보 측면에서도 핵심적인 기술인 만큼, 앞으로 예비 타당성 조사 등 시급한 핵심기술 개발과 기반 구축 등을 업계와 함께 속도감 있게 추진하겠다”고 밝혔다.

방사청은 앞서 지난 1월 26일 '25-1차 첨단기술사업관리위원회'를 개최하고 '첨단 항공엔진 개발계획(안)'을 심의했다. 이 계획(안)에는 차세대 항공무기체계에 적용하기 위해 요구되는 엔진의 목표 성능, 사업추진방식, 예상 비용과 일정 등이 포함됐다. 방사청은 향후 관련기관과 협의 검토 절차를 거쳐 확정하고, 사업기간과 예산규모를 고려해 사업타당성 조사를 추진한다는 계획이다.

◇ KF-21 탑재 엔진 이상급 개발 … 핵심기술 확보가 관건

산업부에 따르면 현재 정부가 구상 중인 엔진 성능은 추력이 1만6000파운드 무게를 밀어 올릴 수 있는 1만6000파운드포스(lbf)급. 이는 국산전투기 KF-21에 탑재되는 13000파운드포스급 F414 엔진을 능가하는 성능이다. 정부는 이 같은 성능의 엔진을 개발하기 위해 14년간 약 3조3500억원이 투입될 것으로 전망하고 있다.

KF-21에 탑재되는 F414 엔진. [사진=GE 에어로스페이스]

이처럼 정부가 야심차게 국산 전투기 개발에 나섰지만, 엔진은 항공업계에서도 난공불락이라고 할 만큼 진입이 어려운 분야로 유명하다. 특히 1500도를 넘나드는 고온에서도 견뎌야 하는 소재와 미세한 각도에 따라서도 성능이 달라지는 설계기술, 그리고 극한의 조건에서 엔진을 제어하는 기술 등 고도의 전문성과 경험을 바탕으로 한 노하우가 필요한 분야다.

이러한 개발 환경 탓에 항공기 엔진 분야에 오래 몸담은 전문가들은 정부의 계획을 장밋빛으로만 보면 안 된다고 지적하고 있다. 그 중 한 전문가는 우선 정부가 예측하는 개발비용이 현실적이지 않다는 지적이다. 그는 “지금까지 국내에서 전투기 엔진을 독자적으로 개발한 적이 없었던 만큼 연구개발을 위한 인프라 구축에 상당한 비용이 투입될 수 있다”면서 “이러한 비용까지 반영한다면 개발비용이 훨씬 더 늘어날 수 있다”고 지적했다.

그는 또 핵심기술 확보도 극복해야 할 난관이라고 지적했다. 예컨대 전투기 엔진에 적합한 소재 개발하는 것에서부터 이를 최적의 형상으로 설계하는 기술, 엔진을 제작한 후 수명을 유지해 줄 후속지원체계와 예측정비기술 등은 현재 세계 엔진 시장을 이끌고 업체들이 절대 넘겨주지 않는 핵심기술들이다.

핵심기술 확보가 이처럼 까다롭다 보니 그는 독자적으로 핵심기술을 확보하는 데는 상당한 노력이 필요하다고 지적했다. 특히 “스페이스X가 우리나라 업체였다면 지금의 성공은 없었을 것”이라면서 “핵심기술을 확보하는 과정에서 반드시 있을 실패에 대해 정부의 기다림은 필수”라고 강조했다.