우주항공청, 국내 첫 민·군 겸용 항공용 터보팬 엔진 및 하이브리드 추진시스템 개발 착수

- 항공기 전기화 시대 대응을 위한 핵심 추진기술 개발 본격화...
- 민·군 겸용 항공엔진 독자 개발 기반 마련 및 국내 항공추진 산업생태계 강화 기대

【관련 국정과제】 (국정28-2) 우리 기술로 K-Space 도전

□ 우주항공청(청장 오태석)은 5월 26일(화) 국내 민수 항공 분야의 차세대 핵심 기술 확보를 위해「차세대 민·군 겸용 항공엔진·추진시스템 개발사업 합동 착수보고회｣를 개최하고, 국내 첫 민·군 겸용 항공용 터보팬 엔진 및 하이브리드 추진시스템 개발에 본격 착수한다고 밝혔다.

○ 이번 착수보고회는 우주항공청 한창헌 항공혁신부문장이 주재하고 연구개발 수행기관, 참여기업 및 관계기관 전문가들이 참석하여 사업 추진 방향과 기관 간 협력 방안을 심도 있게 논의하기 위해 마련되었다.

□ 첨단 모빌리티 및 항공 분야의 국가전략기술 확보를 목표로, 이번에 착수하는 두 사업에 총 4년간(2026~2029년) 약 900억 원 규모의 사업비가 투입될 예정이며, 주요 내용은 다음과 같다.

1. 전기화 항공기용 고바이패스 터보팬 엔진 핵심기술 개발
ㅇ주요목표 : 고 전기출력이 요구되는 전기화 항공기(MEA) 및 무인기에 적용할 4,500lbf급 민·군 겸용 항공 가스터빈 엔진 모델 최초 확보
ㅇ핵심과제 : 고바이패스비 팬/부스터 및 연소기 시험 기술, 로터일체형 ISG (Intergrared Starter Generator)설계 및 제작 기술 등

2. 전기-터빈 하이브리드 추진시스템 핵심기술 선행개발
ㅇ주요목표 : 차세대 미래 모빌리티를 위한 전기-터빈 하이브리드 추진시스템 기술 개발과 그 핵심 요소인 500kW급 터보제너레이터와 300kW급 다중화 전기엔진(모터/인버터) 개발
ㅇ핵심과제 : ①시스템 통합 설계·해석 및 지상리그 구축 ②고효율 터보제너레이터 개발 ③다중화 전기엔진(모터·인버터) 개발

○ 우주항공청은「전기화 항공기용 고바이패스 터보팬 엔진 개발｣ 사업을 통해 대한민국 우주항공 역사의 이정표가 될 ‘국내 최초의 민·군 겸용 항공용 엔진 모델(4,500lbf급)’ 확보에 나선다. 이는 단순한 부품 제작을 넘어 독자적인 엔진 체계 통합 역량을 갖춘 글로벌 항공 강국으로 도약하는 결정적 계기가 될 것으로 전망된다.

○ 엔진 국산화와 더불어, 친환경 항공 시대를 선도할「전기-터빈 하이브리드 추진시스템 개발｣ 사업은 미래 항공 모빌리티(AAM) 시장의 주도권을 결정지을 전략적 자산으로 소개됐다. 우주항공청은 국내 기업이 글로벌 항공 공급망(Global Value Chain)의 핵심 파트너로 거듭날 수 있도록 핵심기술 개발부터 지상 성능 검증까지 체계적으로 지원함으로써 미래 항공 산업의 핵심 추진 동력을 확보할 방침이다.

□ 착수보고회에 참석한 전문가들은 항공 엔진 및 추진 기술 국산화가 국내 항공산업 고부가가치화의 핵심 과제라는 데 뜻을 모으고, 연구 성과가 실질적인 사업 모델 창출과 글로벌 시장 경쟁력 강화로 연결될 수 있도록 협업체계를 공고히 하기로 했다.

□ 우주항공청 한창헌 항공혁신부문장은 “고바이패스 터보팬 엔진과 하이브리드 추진시스템은 차세대 항공 분야의 핵심 경쟁력을 좌우할 전략기술”이라며, “국내 역량을 결집해 핵심 기술을 내재화하고 글로벌 시장에서 주도권을 확보할 수 있도록 사업 관리에 만전을 기하겠다”고 밝혔다.

□ 참여기업 리스트

구분	기업명
소관부처	우주항공청
전기화항공기용 고바이패스 터보팬 엔진 핵심기술개발 사업
총괄, 3세부	한화에어로스페이스
	진솔터보기계
	서울대
	부산대
1세부	충남대
	한국항공우주연구원
	고려대
	충남대
2세부	㈜캐스
	㈜아이스펙
전기-터빈 하이브리드 추진시스템 핵심기술 선행 개발
총괄, 1세부	한국항공우주연구원
	경인테크
	이노윌
	㈜효원파워텍
2세부	한국항공우주연구원
	경인테크
	이노윌
	인하대학교
	인하대학교
3세부	㈜케이에스이피
	한국전기연구원
	한국전자기술연구원
	한국항공대학교
	한국건설생활환경시험연구원

붙임2

전기화항공기용 고바이패스 터보팬엔진

 핵심기술개발 사업 설명자료

□ 사업개요

ㅇ(사업목적) 전기화 항공기용(MEA*) 고바이패스 터보팬 엔진 핵심 기술 개발을 통한 ①민수용 항공 엔진 기술 확보, ②CCA 등 민수·군수 사업 진출로 미래 항공 엔진 분야에 대한 자주성 확보와 글로벌 시장 경쟁력 강화

*MEA(More Electric Aircraft): 기존 항공기에서 유압, 연료, 기계적 시스템으로 작동하던 개념을 전기식으로 일부 또는 전부를 대체한 항공기(e.g. 공압식 환경제어장치 등)

ㅇ(기간/예산) ’26~’29(총4년) / 총 438.29억

ㅇ(사업내용) 추력 4,500lbf급, 바이패스비 4.0 이상, 전기출력 100kW 이상의 로터일체형 임베디드 전동발전기를 적용한 전기화 항공기용 고바이패스 터보팬 엔진 핵심기술 개발

〈 사업 추진체계 〉

□ 기대효과

ㅇ10인승급 비즈니스제트 및 협동전투기(CCA) 등 전기화 항공기(MEA) 분야 엔진 공급 및 시장 진출 기회 확보

ㅇ미래 항공기 엔진 분야의 RSP 참여기회 확대 및 다양한 플랫폼 요구에 대응하는 등 미래 항공기 시장 영역 확대에 기여

붙임3

전기-터빈 하이브리드 추진시스템 

핵심기술 선행개발 사업 설명자료

□사업개요

ㅇ(사업목적) 미래 항공모빌리티의 운용시간, 항속거리 확대에 필요한 친환경 하이브리드 추진시스템 핵심기술 3종*을 확보하여 비행체 자체 개발 및 국내 기업의 해외 진출 역량 강화

*①1.5MW급 하이브리드 전기추진시스템 통합 설계·해석, ②500kW급 터보제너레이터 개발, ③300kW급 전기엔진(모터·인버터) 개발

ㅇ(기간·예산) `26~`29(총4년) / 총 431억원

ㅇ(사업내용) 전기-터빈 하이브리드 추진시스템 요구도 도출, 추진시스템, 터보제너레이터, 전기엔진(모터/인버터)의 통합설계·해석 기술 개발

〈 사업 추진체계 〉

□ 기대효과

ㅇ(기술적) 전기-터빈 하이브리드 추진시스템 핵심기술 내재화로 미래 항공 모빌리티 분야 기술개발 역량 고도화 및 신뢰성 확보

ㅇ(경제적) 연료 절감과 운용 효율성 향상을 통해 운항사의 비용 절감, 국내 업계의 글로벌 AAM 공급망 진입, 일자리 창출 등

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한화-우주항공청, 국내 첫 민·군 겸용 터보팬 항공엔진 개발

4500lbf 터보팬 엔진 2029년 개발 목표…강소기업·대학 참여 '상생 국책 과제'

발전기 일체형으로 동급 엔진보다 전력↑ 무게↓…무인기, 민항기 모두 최적

"무인기 엔진 시장 초기 단계, 선제적 기술 확보로 글로벌 선도 기업으로 도약"

한화에어로스페이스가 우주항공청과 함께 미래 항공전장의 핵심 전력인 무인기용 항공엔진 개발에 본격 착수한다. 민관협력을 바탕으로 2029년까지 민수용으로도 확장 가능한 4500파운드(lbf)급 무인기 엔진을 국내 기술로 개발해 자주국방에 기여하고 글로벌 무인기 및 민간 제트기 엔진 시장도 적극 공략할 계획이다. 항공엔진을 민·군 겸용으로 국내 개발하는 것은 이번이 처음이다.

한화에어로스페이스는 26일 경상남도 사천시 우주항공청 청사에서 열린 우주항공청 주재 ‘차세대 민·군 겸용 항공엔진·추진시스템 개발사업 합동 착수보고회’에 참석했다. 이날 보고회는 한창헌 우주항공청 항공혁신부문장이 주재하고 우주항공청 산하 한국항공우주연구원, 참여 대학 및 기업들이 참석해 사업 추진 방향과 협력 방안을 심도 있게 논의했다.

■ 대용량 전력 공급으로 CCA 최적화…연비 높아 민항기로 확장 가능

이번 사업은 한화에어로스페이스가 주관 기업을 맡고 항우연 등 연구기관과 대학, 강소기업들이 함께 협력해 개발하는 기업 상생 국책 과제다.

2029년 개발 완료를 목표로 진행되는 이 엔진은 국내 최초로 시동-발전기를 외장형이 아닌 엔진 회전축에 장착하는 형태로, 최대 100kW의 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 것이 장점으로 꼽힌다. 동급 엔진보다 전기 출력은 높고 발전기가 내장형이어서 전체 무게도 상대적으로 덜 무겁다.

특히 많은 전력을 필요로 하는 무인기에 최적화된 엔진이라 할 수 있다. 이를테면 유인 전투기와 다양한 임무를 수행하는 CCA (Collaborative Combat Aircraft, 협동전투무인기)는 AI를 기반으로 작전 운용에 필요한 연산뿐 아니라 레이더, 전자전, 센서 운용 등에 많은 양의 전력이 필요하기 때문에 엔진의 전력 생산 능력이 핵심 기술 요소다. 전기차처럼 항공기도 전기장비가 많아지는 것(전기화)은 현 항공기의 추세이기도 하다.

해당 엔진은 민군 겸용을 고려해 ‘고(高)바이패스(bypass)’ 터보팬 엔진으로 개발될 예정이다. 엔진 내 공기 흐름을 연료 효율이 높은 방향으로 맞춘 엔진으로, 향후 소형 비즈니스 제트기 등 다양한 민수 항공기용으로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

■ ‘개발 속도·가성비 관건’ 무인기 엔진, 혁신 제조기술로 글로벌 시장 공략

한화에어로스페이스는 4500파운드급 엔진을 기반으로 CCA 엔진을 비롯해 글로벌 무인기 시장 선점에 먼저 나선다는 전략이다. 업계에서는 미국을 중심으로 CCA 도입이 본격화됨에 따라 향후 2040년대에는 전 세계적으로 3000대 이상의 CCA가 운용될 것으로 전망하고 있다.

최근 중동 및 동유럽 지역의 국제정세 불안 속에서 ‘빠른 개발 속도’와 ‘가성비’가 글로벌 방산시장에서 핵심 경쟁력으로 부상하고 있다. 한화에어로스페이스는 3D 프린팅, 내열성과 경량성을 모두 갖춘 복합재 등 첨단 제조 기술을 활용해 개발 시간 및 비용을 절감하면서 경량화 및 전기화된 엔진을 개발해 글로벌 무인기 엔진 시장에서 경쟁력을 확보할 계획이다.

아울러 무인기 엔진 수출의 활성화는 국내 항공우주 생태계 전반의 외연 확장으로 이어져 양질의 고용 창출과 지역 및 국가 경제 활성화에 기여할 것으로 전망된다.

한화에어로스페이스는 이번 4500파운드급 터보팬 엔진을 포함해, 높은 기동성에 초점을 맞춘 ‘저피탐 무인 편대기용’ 5500파운드급 저(低)바이패스 터보팬 엔진, ‘중고도무인기(MUAV)용’ 1400마력급 터보프롭 엔진 등 다양한 무인기 엔진을 정부와 함께 국내 기술로 개발하고 있다. 또한 ‘스텔스 무인기용’ 1만파운드 터보팬 엔진 핵심기술 개발에도 참여 중이다. 한화에어로스페이스는 무인기 체계 및 엔진 개발, 시험 및 양산시설 구축 등에 7500억원을 투자하겠다고 밝힌 바 있다.

한창헌 우주항공청 항공혁신부문장은 “고바이패스 터보팬 엔진은 차세대 항공 분야의 핵심 경쟁력을 좌우할 전략기술”이라며 “국내 역량을 결집해 핵심 기술을 내재화하고 글로벌 시장에서 주도권을 확보할 수 있도록 사업 관리에 만전을 기하겠다”고 말했다.

박희호 한화에어로스페이스 항공사업부 CTO는 “글로벌 무인기 엔진 시장은 아직 시장 지형이 굳어지지 않은 초기 단계인만큼 선제적인 기술 확보로 대한민국 군의 무인기 전력 강화에 기여할 뿐만 아니라 글로벌 시장에서도 선도 기업으로 도약할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다.