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Part 1 APT사업 특집②

APT사업 경쟁 기종 분석 part 1

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지난 7월 판보로 에어쇼에서 전시된 T-100의 목업. T-100은 경쟁 기종 중 유일하게 아직까지도 시제기를 내놓지 못하고 있다.

 

Part 1 APT사업 특집②

APT사업 경쟁 기종 분석 part 1

레이시온/레오나르도/CAE

T-100 Integrated Training System

 

미 공군의 T-38 탈론(Talon)을 대체할 고등훈련기 획득사업(APT: Advanced Pilot Training)의 본격 레이스가 시작된 가운데 경쟁 기종들의 움직임도 바빠지고 있다. 앞으로 2회에 걸쳐 KAI의 T-50A와 경쟁할 4개 기종의 현황과 강점 및 약점 등을 살펴보기로 한다. 그 첫 회로는 T-100에 대해 알아보고, 다음 회에는 나머지 경쟁 기종인 노스롭 그루먼/BAE 시스템즈/L-3, 보잉/사브, 텍스트론에어랜드의 스콜피온을 함께 다루고자 한다.

 

기획 배화윤 차장 글 조문곤 항공전문기자

 

우여곡절 많았던 사업 추진

이탈리아의 레오나르도는 미국의 레이시온(Ray-theon)을 주 계약자로 하니웰(엔진), CAE USA(지상훈련체계)와 팀을 이루어 APT사업에 도전하고 있다. APT사업에서의 레오나르도 T-100(M-346)은 사업 추진 주체에 여러 변화를 겪는 등 우여곡절이 적지 않았다. 제작사인 알레니아 아에르마키(Alenia Aermacchi)는 2016년 1월 1일부로 레오나르도의 항공사업부로 합병된 바 있고, 이보다 앞서 알레니아 아에르마키는 주 계약자로 2013년 1월 미국의 제너럴 다이내믹스 C4 시스템즈(General Dynamics C4 Systems)를 내세워 사업을 추진해왔다.

당시 알레니아 아에르마키는 제너럴 다이내믹스가 가지고 있는 미 육·해·공군의 많은 항공기 및 탑재 장비에 대한 통합 작업 노하우가 접목되면 높은 경쟁력을 가질 수 있을 것이라고 큰 기대를 걸었다. 그러나 파트너십 2년 여 만인 2015년 3월 제너럴 다이내믹스는 T-100의 주 계약자로서의 지위를 포기하고 입찰을 철회한다고 발표했다. 제너럴 다이내믹스의 대변인은 “당초 T-100의 완성도와 우리의 사업 역량이 결합되면 충분한 경쟁력을 가질 수 있을 것이라 보았다. 그러나 미 공군의 잠재 요구조건을 지속적으로 수용함에 따라 점점 개발 소요가 많은 항공기로 변해가면서 가치 경쟁력을 잃었다고 판단했다”며 입찰 철회 이유를 밝혔다.

뜻하지 않은 악재를 만난 T-100의 APT사업 추진은 2016년 새해 알레니아 아에르마키를 품은 레오나르도 항공사업부가 바통을 이어받았으며, 2016년 2월 새로운 주 계약자로 레이시온과 손잡고 오늘에 이르고 있다. 레이시온은 미 공군의 고등비행훈련 이전 과정인 UPT(Undergraduate Pilot Training) 과정을 수행하는 T-6 텍산 II와, 수송기 및 공중급유기 조종사들의 고등비행훈련 과정을 수행하는 T-1A 제이호크의 원제작사이며 미 해군 해상초계기 및 수송기 조종사 훈련기인 T-44A 페가서스를 제작하기도 했다. 그만큼 훈련 체계에 대한 이해가 깊어 보이나 이는 모두 과거의 일이다. 레이시온의 항공기 사업부를 2006년 12월 호커 비치크래프트에 매각하고 그 뒤 훈련기사업에서 완전히 손을 뗀 바 있다. 때문에 레오나르도와 APT사업으로 다시 손을 잡기까지 레이시온의 훈련기 체계에 대한 업력 공백은 약점으로 지적된다.

 

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T-6 텍산 II(위)은 레이시온이 스위스의 필라투스 PC-9을 기반으로 제작한 것이고, T-1(아래)은 호커 비치크래프트 400 비즈니스 제트를 기반으로 레이시온이 훈련체계를 통합해 제작한 기체다. 그러나 레이시온은 T-6 사업 수행 기간 중이던 2006년 항공기 사업부를 매각해버려 관련 노하우는 모두 상실한 상태라 할 수 있다.

 

미국색 입히기에 안간힘을 쓰고 있는 T-100

T-100이 이번 사업에서 가장 신경 쓰는 부분 중 하나가 미국색 입히기이다. 다시 말해 T-100은 외국(이탈리아) 업체가 아닌 미국 업체가 제공하는 솔루션이라는 인상을 주는 것에 사력을 다하고 있다. T-100이 APT사업 추진을 본격화한 2012년 가장 먼저 단행한 것은 이름을 바꾸는 일이었다. 미 공군의 제식명칭체계와 다소 거리가 있는 M-346이라는 본 명칭을 버리고 미군의 명명체계와 동일하게 훈련기(Trainer)를 뜻하는 ‘T’와 미 공군 제트기 르네상스를 이끌었던 센츄리 시리즈를 뜻하는 ‘100’을 붙여 T-100으로 명명했다. 여기에 지상훈련체계가 강조되는 APT사업의 특성상 단순한 고성능 훈련기가 아닌 통합된 훈련체계임을 강조하는 ITS(Integrated Training System)라는 별칭이 추가됐다.

참고로 레오나르도가 이전에 제너럴 다이내믹스와 현재 레이시온을 주 계약자로 내세우고 최종 조립을 미 본토에서 수행하는 것은 미 연방 국방조달규정(DFAR: Defense Federal Acquisition Regulation) 때문이다. DFAR은 최종 제품이 미국 내에서 제조되어야 하고, 조달 구성품 비용이 전체 구성품 비용 총액의 50% 이상이어야 함을 골자로 한다. 자연히 미국 내 제조 비율을 높일수록 경쟁력이 높아지는데, 경쟁력을 보다 높이기 위해 레오나르도와 함께 팀을 이룬 하니웰도 미국에 본사를 둔 업체이며, 캐나다 업체인 CAE 역시 북미법인인 CAE USA를 내세우고 있다. 이 모든 것이 미국색 입히기 강화 전략의 일환이다.

이와 같이 레오나르도가 APT사업에서 외국 업체로 입찰에 참여한다는 인식을 벗으려고 노력하는 것은 바로 M-346(T-100)의 혈통 문제 때문이다. 잘 알려져 있듯 M-346의 기반 설계는 현재 러시아의 주력 훈련기인 야코블레프 Yak-130이 원형이다. 1990년대 초 아에르마키(알레니아 아에르마키의 전신)는 이탈리아 공군의 노후화되어가던 MB-339를 대체할 새로운 훈련기 개발을 추진하고 있었다. 같은 시기 러시아의 L-39를 대체하기 위한 차기 고등훈련기로 선정된 야코블레프 Yak-UTS는 러시아의 경제난과 그에 따른 개발비 부족으로 어려움을 겪으면서 해외 파트너를 물색하고 있었는데 시기적으로 양사의 이해관계가 맞아떨어져 공동 개발에 나선 것이었다. 하지만 야코블레프가 개발 분담금조달조차도 제대로 이행하지 못하자 아에르마키는 1999년 야코블레프와의 공동 개발을 포기하고 7,700만 달러의 기술료를 지불하는 조건으로 Yak-UTS 기반의 독자적 훈련기 개발에 나섰는데, 이것이 바로 오늘날 T-100의 기반이 된 M-346이 된다. 그동안 알레니아 아에르마키가 독자적으로 자사 항전장비와 무장을 통합하고 수출 활동을 할 수 있었던 것은 당시 지불했던 기술료의 조건에 개발 및 개량, 향후 수출에 대한 판권 일체에 대한 권리행사가 포함되어 있었기 때문에 가능했다.

결과적으로는 Yak-UTS는 오늘날 러시아의 고등훈련기 Yak-130으로 러시아 공군에 채택되어 생산 및 배치가 진행 중이다. 설상가상으로 Yak-130의 기반설계는 중국의 홍두항공공업집단(Hongdu Aviation Industry Corporation)에 제공되어 L-15가 됐다. L-15는 현재 중국 인민해방공군과 해군에 훈련기이자 전술입문기로 도입 중에 있으며, 미국의 턱밑에 위치하면서 관계가 매우 좋지 못한 베네수엘라 역시 2014년 24대의 L-15 도입을 결정한 바 있다.

이처럼 T-100은 미국의 라이벌인 러시아 혈통의 기체이자 중국과 베네수엘라 등 미국의 적국에 도입 중인 L-15와 플랫폼을 공유하고 있다. 이들은 혈통을 공유하고 있는 것도 모자라 오늘날 고등훈련기 시장에서 M-346의 경쟁자가 되어 맞붙고 있다.

물론 플랫폼을 러·중 훈련기와 공유하고 있다는 사실 자체는 미 공군의 요구 조건과는 아무 상관이 없으므로 APT사업의 당락에 영향을 주지 못한다. 하지만 실제로 이점이 당락에 영향을 미치지 않을 것이라고 생각하는 이는 아무도 없다. APT사업은 미 항공력의 미래를 좌지우지할 조종사 양성 기체라는 점을 미 정부도, 국방부와 공군성도, 레오나르도도 공유하고 있는 인식이다. T-100의 비행 특성과 성능이 Yak-130/L-15와 유사할 수밖에 없는 만큼 T-100으로 조종훈련을 수행할 경우 러·중 조종사에 대한 우위를 확보할 수가 없을 것이다. 더욱이 미국은 기존의 T-38로도 지금껏 전장에서 러시아를 비롯한 적국 조종사보다 기량이 우수한 조종사를 양성해 왔다. 그럼에도 불구하고 막대한 예산을 들여 T-100을 도입해 조종기량 우위 확보가 불확실한 T-100을 채택할 이유는 더더욱 줄어들게 된다.

이처럼 T-100에 미국색을 입히려는 레오나르도의 다각적인 시도는 단순히 외국 업체라는 인식을 지우기 위한 것을 넘어 T-100의 숙명적인 혈통문제와 한계를 지우기 위한 노력이라고 할 수 있다.

 

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T-100과 피를 나눈 형제 기종이자 경쟁 기종이 된 러시아의 Yak-130(위)과 중국의 L-15(아래). 이들과의 관계는 APT사업의 평가 항목과는 전혀 무관하지만 T-100 입장에서는 결국 아킬레스건이 될 수밖에 없는 기종들이다.

 

T-100의 한계를 보완하려는 통합훈련체계

T-100은 굳이 ITS(Integrated Training System)라는 별칭을 붙일 만큼 통합훈련체계임을 강조하고 있다. 지상훈련체계(GBTS)는 학생 조종사가 절차 숙지부터 실제 비행을 구현하는 e-러닝 시스템, 절차훈련용 시뮬레이터, 절차 및 기능 숙지를 위한 PTT(Part Task Trainer) 그리고 실제 비행과 동일한 환경과 움직임을 구현하는 360도 풀-미션 시뮬레이터 등으로 구성된다. 이러한 GBTS 구성은 여타 다른 훈련기들이 제공하는 훈련체계와 달라 보이지 않지만 T-100이 내세우는 강점은 바로 T-100에 탑재된 ETTS(Embedded Tactical Training Simulation)에 있다. ETTS는 데이터링크로 GBTS와 실제 공중을 날고 있는 T-100을 연결하는 체계다. 공중에서 T-100을 실제로 조종하고 있는 학생 조종사의 HMD(Helmet Mounted Display)를 통해 지상에 있는 학생 조종사가 항공기를 증강현실로 시현한다. 즉, 학생 조종사들은 공중과 지상에서 서로의 항공기를 증강현실로 보면서 시계 내 전투(WVR) 훈련을 할 수도 있고, 편대임무를 함께 수행할 수도 있는 것이다. 시뮬레이션이 가능한 범위는 센서부터 무장까지 탑재장비 일체를 포함하며 가상 전술 시나리오에 따라 해상이나 지상에 가상의 아군·적군을 증강현실로 모사해 시현이 가능하다. 지상의 교관은 실시간으로 시뮬레이터와 공중의 T-100을 조종하는 학생 조종사를 동시에 감독하고 통제하며 상황에 따라 개입하거나 상황을 부여할 수 있다. 또한 T-100의 통합훈련체계에는 공중이든 지상에서든 학생 조종사의 임무수행 전 과정의 데이터를 저장해 개개인별 디브리핑을 가능케 하는 MPDS(Mission Planning Debriefing Station)가 포함된다.

ETTS는 2015년을 전후로 전반적인 개발이 완료된 바 있다. 전술한 바대로 T-100으로는 (잠재)적국 조종사에 대한 우위를 확보하는 것이 어려운 상황이어서 CAE와 손잡고 ETTS로 이를 보완하려는 시도라 할 수 있다. 그러나 조종훈련의 핵심인 플랫폼의 한계를 지상훈련체계로 어느 정도나 보완할 수 있을지는 미지수다.

 

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 T-100의 풀-미션 시뮬레이터와 통제석의 모습.

 

숙제 많은 기체구조와 비행 성능

T-100이 APT사업에서 표방하고 있는 캐치프레이즈는 검증된 성능과 낮은 리스크 그리고 적정한 비용으로 운용(Mission-Proven, Low-Risk, Affordable)할 수 있다는 것이다. 그러나 실제로 이러한 캐치프레이즈가 실질적인 경쟁력으로 이어지기에는 안고 있는 숙제가 많다.

전통적으로 기동성을 중시하는 러시아의 설계사상을 토대로 하고 있는 만큼 T-100은 훈련기로서 뛰어난 비행 성능을 가질 수 있는 조건을 많이 갖추고 있다. 캐노피는 한눈에 보아도 면적이 넓고 크게 만들어져 있어 전방의 학생 조종사와 후방의 교관 조종사 모두에게 매우 양호한 시야 확보가 가능하게 한다. 훈련기에게는 시야 확보가 대단히 중요하므로 T-100의 캐노피 및 조종석 레이아웃은 꽤 이상적인 형태로 평가할 수 있다. 아울러 T-100의 날개 면적은 23.5㎡로 비교적 넓다. 40° 이상의 고받음각에서도 안정적인 비행 성능을 보장하며 실속 속도는 176㎞/h에 불과하다. 반면 공허중량은 5.2t에 불과해 탑재장비나 기본 구성을 고려할 때 가벼운 편이다.

반면 T-100의 기체 구조는 약점 역시 많이 안고 있다. 한눈에 보아도 두툼한 동체는 과도한 공기저항을 발생시키고 경쟁 기종 대비 잉여 추력을 상당 부분 감소시킨다. T-100은 최대하중계수 8G/-3G를 가지며 최대지속하중계수는 고도 15,000피트에서 5.5G이다. 그러나 지난 7월 발부된 제안요청서(RFP) 초안에서 명시하고 있는 기동성능의 핵심은 13,000~15,000피트 범위 내에서 기체 내부 연료 잔량 80% 이상으로 6.5G의 지속하중에서 140도의 지속선회 성능을 갖는 것으로 되어 있어 현재 T-100은 이 기준을 충족하지 못한다. 레이시온은 6.5G 이상의 요구 조건에 대응해 비행제어 시험 및 소프트웨어를 개발 중에 있다. 하지만 기동 성능에 가장 큰 영향을 미치는 기체 구조를 바꿀 수 없는 현재의 여건에서 미달되는 기동 성능을 기준치까지 끌어올리는 것은 실로 대단히 도전적인 과제가 될 것이다.

덧붙여 이번 APT사업에서 강조되는 것 중 하나로 장기간 운용되어야 하는 만큼 합리적인 유지비가 꼽힌다. 경쟁 기종 중 유일하게 쌍발엔진을 장착하는 T-100은 비용 면에서도 결정적인 약점을 안고 있다. 항공기 유지비 중 가장 큰 비중을 차지하는 것이 바로 엔진이다. 매우 장기간 운용될 APT 기종으로서 쌍발엔진의 T-100이 과연 장기적인 관점에서 경쟁 기종 대비 경쟁력 있는 유지비를 확보할 수 있을 것이냐는 점에는 물음표를 던지지 않을 수 없다. 무엇보다 T-100과 M-346은 플랫폼만 공유할 뿐 내부적으로는 완전히 다른 항공기다. 경쟁 기종들의 시제기들이 이미 비행을 성공적으로 마쳤거나 완성되어 모습을 드러낸 반면 T-100은 여전히 시제기를 완성하지 못한 채 목업 1대를 선보이고 있는 데 그치고 있다. APT사업의 요구 조건인 공중급유, 대형 디스플레이(LAD: Large Area Display) 그리고 가상훈련이 가능한 지상훈련체계(GBTS) 등이 있는데 GBTS를 제외하고는 여전히 개발이 완료되지 못한 상태다. 정식 제안요청서와 함께 사업 공고가 나오는 시점은 올 연말로 계획되어 있다. 이를 고려할 때 평가 기간 내에 T-100이 시제기를 완성해 RFP의 세부 항목에 대해 비행시험을 완료하기에는 시간이 절대적으로 부족해 보인다.

 

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큰 내부용적을 가지며 쌍발엔진이 장착되는 T-100의 중앙동체의 모습. 두툼한 중앙동체는 기동 성능 면에서 약점으로 작용하고 있으며, 쌍발엔진은 운용 유지비 면에서 약점이 되고 있다.

 

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