한화·두산 '3조 동맹'…전투기 엔진 만든다
한화에어로스페이스가 두산에너빌리티와 함께 차세대 전투기 엔진 개발에 나섰다. 두산이 엔진에 들어가는 터빈을 제작하면 한화가 여기에 핵심 부품을 덧붙여 전투기 엔진으로 최종 조립하는 방식이다. 개발에 성공하면 한국은 세계 일곱 번째로 자체 전투기 엔진 보유국이 된다.
1일 방위산업계에 따르면 한화와 두산은 최근 국방과학연구소(ADD)가 발주한 첨단엔진 개발 관련 ‘개념설계’를 마무리하고 조만간 ‘기본설계’에 들어간다. 개념설계 과정을 통해 상용화 가능성 등이 검증된 만큼 본격적인 연구개발(R&D)에 나선다는 의미다. 두 회사는 방위사업청과 함께 10년간 최소 3조원을 들여 추력 1만5000파운드급 엔진을 개발한다. 지난달 생산에 들어간 한국형 전투기인 KF-21 엔진과 같은 급이다.
업계 관계자는 “전투기 엔진 개발 기간을 단축하기 위해 항공기 엔진 부품 제조 노하우를 가진 한화와 가스터빈 개발 기술을 보유한 두산이 손잡아야 한다는 정부 제안을 두 회사가 받아들인 것”이라며 “엔진 개발에 성공하면 사실상 차세대 전투기를 독자 개발할 수 있다”고 말했다. 엔진을 제외한 나머지 전투기 부품은 국산화가 완료된 만큼 엔진만 손에 넣으면 독자 개발 전투기 생산이 가능하다는 얘기다.
항공 엔진을 독자 개발한 국가는 미국 영국 프랑스 러시아 우크라이나 중국 등 6개국뿐이다. 전투기 엔진으로 전용될 수 있다는 이유로 주요국이 전략자산으로 지정해 핵심 기술을 외부에 공개하지 않아서다. 민간 기업으로는 미국 프랫앤드휘트니(P&W), 제너럴일렉트릭(GE), 영국 롤스로이스PLC 등 세 개 업체가 세계 시장의 80%를 차지하고 있다.
업계 관계자는 “엔진 기술 확보는 한국 방위산업 포트폴리오가 전차, 미사일, 잠수함에 이어 전투기로 확대된다는 것을 의미한다”고 말했다.
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GE·P&W·롤스로이스PLC 과점…허가 없이는 K전투기 수출 불가
한화에어로스페이스는 주력 제품인 ‘K9 자주포’를 수출할 때마다 독일 눈치를 봐야 했다. K9 자주포에 장착된 MTU 엔진이 독일의 ‘국가 전략자산’으로 지정된 까닭에 자주포를 수출할 때마다 독일 허락을 받아야 했기 때문이다. 2020년 아랍에미리트(UAE)와 도장을 찍기 직전까지 갔던 수출 계약이 무산된 것도 독일의 어깃장 때문이었다.
이를 갈던 한화는 지난 2월 1000마력급 전차용 엔진을 독자 개발하는 데 성공해 K9 자주포에 장착하기 시작했다. 이제 K9 자주포를 수출할 때 독일 눈치를 보지 않아도 된다는 얘기다. ○기술 독립 나선 한화에어로한화에어로스페이스가 전차 엔진에 이어 전투기 엔진도 독자 개발에 나섰다. 한화는 현재 제너럴일렉트릭(GE) 등이 만든 설계도 등을 토대로 항공기 엔진 핵심 부품을 제조하고 있다. 45년 동안 이 분야에 몸담은 만큼 상당한 노하우를 쌓았지만 아직 독자 설계 능력은 갖추지 못했다.
한화가 전투기 엔진에 들어갈 터빈 분야 실력자인 두산에너빌리티를 파트너로 맞이한 이유다. 두산이 2019년 세계 다섯 번째로 개발한 가스터빈은 국내 여러 화력발전소에 들어서 있다. 업계 관계자는 “전투기 엔진은 응축된 공기에 연료를 태워 터빈을 돌린다는 점에서 가스터빈 발전 방식과 유사하다”며 “정부와 한화가 두산의 가스터빈 기술을 높이 산 이유”라고 말했다.
이렇게 만난 한화와 두산은 지난달 선행 연구를 끝내고 조만간 기본설계에 들어간다. 개발에 들어가는 비용은 향후 10년간 3조원을 넘을 것으로 추정된다. 소재 개발과 부품 가공 기술까지 내재화하면 사업비는 5조원 이상으로 불어난다. 두 기업이 엔진 개발에 성공하면 한국형 전투기 KF-21을 개량한 기체에 실린다. 한국항공우주산업(KAI)이 개발하고 있는 한국형 수송기에도 이 엔진이 들어간다.
한화가 자체 엔진 개발에 뛰어든 건 각국의 수출 통제 때문이다. 미국 등 35개국이 참여한 미사일 기술 통제 체제(MTCR)에 따라 첨단 무기와 부품은 개발사 승인 없이 수출할 수 없다. KF-21에 장착되는 엔진도 GE가 라이선스를 갖고 있기 때문에 KAI 마음대로 수출할 수 없다.
해외에 기술을 이전할 수 없는 구조다 보니 항공 엔진의 핵심 기술은 영국 롤스로이스 PLC와 미국 GE 및 프랫&휘트니(P&W) 등 3사가 사실상 독점하고 있다. 후발 주자인 일본 IHI는 독자 개발에 성공했지만 아직 이렇다 할 납품 성과는 없는 것으로 알려졌다. 프랑스 국영 방산 업체 사프란은 GE와 협력해 엔진을 제조하고 있다. ○M&A로 핵심 기술 확보한화가 전투기 엔진 독자 개발에 나설 수 있던 배경에는 인수합병(M&A)이 있다. 2019년 미국 항공 엔진 부품 업체 이닥(EDAC)을 3억달러에 인수하면서 핵심 부품인 엔진 회전체 제조 역량을 확보한 덕분이다. 이전까지 한화는 엔진 외형인 고정체만 양산했다.
회전체는 엔진이 외부 공기를 흡입해 연소한 뒤 터빈을 돌려 추진력을 얻게 해주는 부품이다. 김종훈 한화에어로스페이스USA 글로벌엔지니어링팀장은 “회전체 기술을 확보하면서 항공 엔진에 들어가는 모든 철강 부품을 자체 생산할 수 있게 됐다”며 “덤으로 110여 개에 달하는 미국 항공 엔진 부품 제조 네트워크도 갖췄다”고 말했다. 업계에선 한화가 항공 엔진과 관련한 기술을 대부분 터득한 만큼 두산과 협력해 터빈 기술을 확보하면 독자 생산이 가능할 것으로 예상한다.
한화는 엔진 개발에 속도를 내기 위해 현재 250명 정도인 엔진 연구 인력을 2028년 800여 명으로 늘리기로 했다. 엔진 연구만을 위해 인력을 대거 확충하는 건 이례적이라는 평가를 받는다. 한화는 GE, P&W 등과 수출 통제에 문제가 되지 않는 선에서 기술 협력을 하는 방안도 검토하는 것으로 알려졌다.
유인 전투기 엔진 기술을 전수받은 뒤 GE 등과 무인 전투기 엔진을 공동 개발하는 방식을 논의하는 것으로 전해졌다.
오현우/김우섭/김형규 기자 [email protected]