이슈페이퍼

중국 항공업의 기술혁신 현황

발행일 : 2012 / 09 / 12

J-10 전투기의 연구개발을 대표로 중국의 군용항공기는 2세대에서 3세대로의 전환을 이룩했다. J-10 전투기의 요람인 중국항공공업집단공사(이하 중항공업)는 최근 연간 자체 지식재산권(이하 “지재권”)을 보유한 많은 핵심기술과 첨단기술에서 획기적인 성과를 거두었다.

많은 신기술, 신공법, 신소재, 신제품, 신규방법은 이미 샤오룽(枭龙), 페이바오(飞豹), 례잉(猎鹰) 등의 연구개발에 널리 응용되었으며, 항공업 및 관련 산업의 과학기술 및 생산제조 수준을 향상시켰다. 이로써 중국 항공장비 연구개발은 세계 선두수준으로 매진하고 있다.

□ C919, 세계 선두 항공업체와 대등하게 협력하는 지평 열어

2012년 8월 31일 오전 시안고신구(첨단기술산업개발구)에서 세계 유명 허니웰(Honeywell))항공우주그룹과 중항공업그룹 산하 시안비행자동제어연구소는 투자 MOU(양해각서)를 체결했다. 허니웰과 중항공업 시안비행자동제어연구소의 합자기업은 중국의 상용 대형항공기 C919 프로젝트를 위해 전자식 비행제어시스템(fly-by-wire flight control system)을 연구개발 및 생산할 계획이다. 이로써 중국 항공업은 세계 선진 항공업체와 대등하게 협력하는 지평을 열게 되었다.

이에 앞서 2009년 9월 23일 중항공업은 프랑스 항공엔진 제조업체 사프란, 미국 GE와 베이징에서 협력협정을 체결하고, 엔진실 합자기업을 설립하되, 중국과 외국이 각각 50%의 지분을 보유하기로 합의를 보았다.

1년 반이 지난 2011년 1월 21일 중항공업은 미국의 GE(General Electric)산하 항공그룹과 미국 시카고에서 협력협정을 체결하고, 신규 합자기업인 중항-GE 민용항공전자시스템유한공사를 설립하기로 약속했으며, C919 대형항공기프로젝트를 위해 일체화 항공전자시스템을 제공하는 것을 계기로 전면적인 협력을 진행하여 공동으로 글로벌 민간 대형항공기 항공전자시장에 진출하기로 결정했다. 이번 협력은 중미 협력에서 가장 심도 깊은 협력이라고 일부 분석가들이 인정했다.

항공공업은 세계무대에서 갈수록 중요한 위치에 서게 되었다. 그 주요 원인은 자체적으로 연구개발한 제품이 세계적인 주목을 모은 데 있다. J-10 전투기의 연구개발에 성공하여 중국은 자체 지재권을 보유한 3세대 전투기 설계기술을 형성하고, 또한 선진 공력형상(aerodynamic configuration), 디지털 전자식 비행제어시스템, 고도로 종합화한 항공전자시스템, 선진 항공재료와 컴퓨터보조설계를 위시한 항공 핵심기술을 확보했다.

그 중에서도 항공업의 핵심기술이자, 현재 가장 선진적인 내비게이션 방법인 레이저관성항법장치로 예로 들면 중항공업은 20여 개 주요 핵심기술난제를 해결하고, 세계에서 가장 선진적인 관성항법장치를 개발했다. 이에 미국 국방부는 보고서를 통해 중국이 서방과의 관성기술 격차를 좁혀가고 있다고 밝혔다. 또한 중국의 국가기술력을 두고 기존의 ‘부분적인 능력보유 수준’의 3급에서 ‘대부분 능력보유 수준’의 2급으로 격상하였다고 평가했다. 이는 중국의 항공 관성항법장치 기술 및 시스템 연구개발능력이 미국의 수준에 다가가고 국제 선두지위에 오르고 있음을 의미한다.

현재 세계 유수의 기업만이 레이저 자이로 연구개발에 성공했으며, 대량 생산능력을 지닌 기업은 10개 미만이다.

2010년 주하이 중국 국제 항공우주 박람회에서 중항공업은 국산 ‘타이항(太行)’ 터보팬엔진(Turbofan Engine)을 전시했는데, 이는 중국이 고성능 터보팬엔진 연구개발 분야에서 단계적인 중요한 성과를 거두고, 미국, 러시아, 영국, 프랑스에 이어 세계 5번째로 항공엔진을 독자적으로 연구개발할 수 있는 국가로 부상했음을 의미한다.

이밖에 중국이 독자적으로 연구개발한 ‘례잉’ 고급 연습기는 최초로 3축(종축, 횡축, 요축) 사중식형(디지털 채널 3개와 예비 시뮬레이션 채널 1개) 디지털 전자식 비행제어시스템과 개방식 데이터 버스 항공전자시스템 등 많은 최첨단기술을 적용해 항공기의 전반 기술수준을 세계 일류수준으로 끌어올렸다.

항공공업은 10년간 첨단기술 개발에 초점을 두어 3세대 전투기와 엔진, 터보프롭, 선진 헬기 연구개발기술을 장악하고, 다양한 신형 군용기와 미사일 연구개발을 수행했다. 기종이 다양하여 시리즈를 형성한 항공엔진과 탑재설비 역시 대량 생산에 투입됐다.

□ 항공업의 핵심기술난제 해결에 주력

중항공업 리밍(黎明)공사가 자체 지재권을 보유하고 있는 R0110 중형 가스터빈을 생산함으로써 중국은 국방과 중공업의 동력장치를 수입에 완전히 의존하지 않게 되었다.

2008년 원촨(汶川) 대대진 구제사업은 중국 민간 헬기 분야의 능력부족을 드러냈다. 중항공업은 디지털화 협동설계와 제조방법을 적용해 상세한 설계에서 시작하여 부품 제조와 조립, 총조립을 거쳐 지상 운행시험 수행과 감항인증부서의 전체 과정 추적 목격 및 심사에 이르기까지 1년 사이에 시제품의 시험제작을 수행하고, 처녀비행을 실현했다. 이로써 중국 민간헬기 연구개발의 기적을 창조했다.

2010년 3월 18일, 중항공업헬기공사 주도로 연구개발된 최초의 AC313 대형 민간헬기가 처녀비행에 성공했다. 이해 9월 AC313헬기는 해발 5,200m의 탕구라(唐古拉)산을 날아 넘어 에베레스트산에 상륙했는데, 전체 비행거리는 1,160km이다.

중국 항공업계에서 중요한 날인 2011년 9월 2일, 중국이 독자적으로 연구개발한 고원용 민간 헬기 AC313이 해발고도 8,472m까지 상승하여 국산 헬기의 최신 비행고도를 이룩하였으며, 모든 성능은 세계 선진수준이다.

처녀비행에 성공한 날, AC313헬기는 5대의 판매 수주계약을 체결했다. 왕빈(王斌) 중항공업헬기공사 이사장은 AC313헬기의 현재 판매 가격이 해외 같은 톤수의 기종에 비해 최소한 10-15% 저렴하며, 국제 중대형 헬기시장에서 성능과 가격 분야의 경쟁우위를 지니고 있다고 밝혔다.

현재 중항공업은 민간항공기 연구개발능력에서도 급속한 제고를 보이고 있으며, 대형 민간 항공기와 헬기 연구사업을 둘러싸고 민간항공기의 총체적인 설계기술플랫폼을 구축했다. 이로써 구조 설계, 초임계 날개 설계, 비행제어시스템 기술 등에서 획기적인 성과를 거두었으며, C919 대형 여객기와 ARJ21 리저널제트의 연구개발을 위한 단단한 기반을 다졌다.

중항공업 산하의 선난전기회로(深南电路), 중항광전자(中航光电), 항비아오(航标), 청팔(成发) 등 기업은 국가급 기업기술센터를 확보하고, 중형 가스터빈, 자기부상열차, 정수압 프레스(isostatic press), A/B 이중진자(double pendulum) 각도 5축 CNC 플라노 밀링 머신 등 자체 지재권을 보유하고 성능지표가 선진국 수준인 일부 대형 완제품장비 개발에 성공했다.

□ ‘수입’에서 ‘수출’로 전환, 항공업 대외무역의 폭발적인 성장

항공 복합재료는 재료계의 후발주자로서 뛰어난 종합성능으로 항공기 응용에서 갈수록 많이 응용되고 있다.

미국 ’꿈의 항공기’ 보잉 787기의 복합재료 응용비율은 50% 이상이다. 그러나 복합재료의 비강성(specific stiffness)과 비강도(specific strength)를 유지하면서 인성, 특히 충격 후의 압축강도를 어떻게 향상할 것인지는 시종일관 국내외 재료업계를 괴롭히는 중요한 문제였다.

중항공업 연구진은 신규 이론과 장비, 신기술을 창조적으로 제시하고 검증하며 위에서 기술한 난제를 해결하여 국내외 재료기술 분야에서 센세이션을 일으켰다. 이로써 중국의 항공, 우주, 선박 등 신형 장비분야에서 시연 검증, 선두 응용, 대량 생산을 진행했을 뿐만 아니라 특허 라이센스 방식으로 해외기업에 수출해 중국 항공재료기술에서 수입만 하고 수출하지 못하던 상황을 변화시켰으며, 해외가 복합재료 첨단기술을 독점하던 국면을 타개했다.

자주혁신제품은 중항공업의 브랜드 실력을 높였으며, 항공 대외무역도 폭발적으로 성장했다.

2009년 3월 7일, 가격총액이 10억 달러인 ‘시아오룽(枭龙)’ 항공기 42대가 파키스탄에 판매되어 중국의 단일 군사무역 계약서의 최대금액의 기록을 창조했다.

시아오룽은 중국 항공업의 출중한 연구성과이자, 세계를 상대로 한 제품이기도 하다. 중국과 파키스탄이 공동 연구개발한 다용도 단일 좌석의 단발 경량형 전투기는 선진 공력형상, ‘Mussel’s’ 진입로 설계기술, 선진 항공전자 핵심기술 설계 및 시스템 종합기술 등 10대 핵심기술을 적용해 동 기종이 가시선 밖의 작전능력과 3세대 전투기의 종합 작전능력을 지니도록 일조했다.

시아오룽항공기의 수출은 중국 국방산업의 성숙해지고 있는 고효율 생산능력과 체계를 보여주고 있으며, 중국 항공업의 세계진출을 위한 단단한 초석을 다졌다. 최근 중항공업은 국제시장의 발전변화와 사용자별 수요에 대응해 시아오룽항공기에 대한 지속적인 개선을 진행하고 있는데, 목적은 시아오룽 브랜드를 계열화 발전의 정품으로 만드는 것이다.

시아오룽 외에도, 중항공업이 프랑스, 싱가포르 관계 부문과 공동 연구개발한 EC120헬기, 그리고 유로콥터(Eurocopter)사와 공동으로 연구개발한 EC175/Z15 민간헬기도 국제협력의 모범사례가 되었다.

아시아와 아프리카 전통시장에서 라틴아메리카 신흥시장으로, 항공기 수출에서 무인기 수출로, 항공제품에서 비항공제품으로, 완제품 판매에서 생산라인 수출로, 다시 대형건설라인으로, 중항공업의 종합실력은 높아지는 추세이다.

최근 3년간 중항공업의 수출액은 50억 달러이다. 그 중 2009년은 17억 달러의 수출액으로 중국에서 군수산업을 다루는 그룹의 1위에 올랐다. 한편 민간 항공기업무가 급성장을 보이고 있다. 선저우(新舟) 시리즈 항공기의 누계 획득 수주는 200대이며, 이미 70대를 납품했다. 선저우600항공기는 감항인증을 취득하고 사용자에게 납품했다. 2008년 K8항공기가 최초로 라틴아메리카시장에 진출해 베네수엘라에 18대를 수출했다. 그 후 25대의 Y-12항공기를 베네수엘라에 수출하고, 중국에서 단일 민간항공기 수출의 최고기록을 창조했다.

불완전 통계에 의하면, 제11차 5개년기간 중항공업의 기술혁신기금 규모는 2005년의 4,000만 위안에서 12억 위안으로 증가했으며, 산하 기업 및 비영리 사업기관을 유도해 프로젝트에 투입한 자금은 24억 위안이다. 수상한 국가과기진보상은 17개이고, 국가과기진보 특등상은 2개이다. 수백 개의 중요한 연구성과를 획득했는데, 그 중에서 많은 기술은 신규 개발된 것이다.

중항공업은 중장기 과학기술 발전계획을 확립하고, 혁신유도 연구개발/제조 체계 구축에 착수했으며, 세계 항공업 강자 ‘따라잡기’에서 ‘어깨 나란히 나아가기’로의 전환을 실현하기 위해 노력하고 있다.

자료: 2012.9.7일자 중국과기망(http://www.stdaily.com)
원문사이트:http://www.stdaily.com/stdaily/content/2012-09/07/content_516167.htm