산화제 줄이는 대신 외부 공기로 연료 효율 높여...체계 개발 통해 극한 환경 대응 방안 마련
무노즐 부스터, 포트 커버, 가스 발생기가 핵심 기술...천궁 핵심 부품 개발에 중요한 역할
탄착 오차 줄이는 탄도수정신관...초고압 장약 시험 통해 내구성 입증
서울 중구에 위치한 한화빌딩 사진=리버티코리아포스트
한화에어로스페이스는 29일 서울시 중구에 위치한 한화빌딩에서 '테크 아카데미 2026'을 개최하고 대한민국 자주국방의 핵심이 될 첨단 유도무기 체계와 포탄 기술의 국산화 현황을 상세히 공개했다. 이번 행사는 KF-21에 탑재될 차세대 공대공 미사일과 재래식 화력을 스마트 병기로 진화시키는 유도 기술을 중심으로 3개 세션에 걸쳐 진행되었다.
산화제 줄이는 대신 외부 공기로 연료 효율 높여...체계 개발 통해 극한 환경 대응 방안 마련
첫 번째 세션에서는 국산 전투기 KF-21의 전력화와 함께 필수적으로 요구되는 '항공무장 국산화'의 필요성이 강조되었다. 조복기 PGM연구소 체계종합1팀 책임연구원은 "해외 도입 무장은 운영 정비에 제약이 많고 도입가가 매우 비싸다"며, "우리가 필요할 때 직접 생산하고 정비할 수 있는 능력을 갖추는 것이 진정한 자주국방"이라고 역설했다.
특히 세계 최고의 성능을 자랑하는 유럽 방위기업 MBDA사의 '미티어' 미사일에 적용된 덕티드 램제트(Ducted Ramjet) 기술의 중요성이 다뤄졌다. 이 방식은 산화제를 줄이는 대신 외부 공기를 흡입해 연료 효율을 높임으로써 사거리를 비약적으로 증가시킨 게 특징이다.
유입된 공기 자체가 강력한 추진을 가능케 하는 원동력이 된다. 덕티드 램제트 추진 기관이 초음속 상태에 도달하면 덕트로 유입되는 공기가 가스 발생기에서 분사된 가스와 섞이며 급격히 팽창돼 고압의 추진력을 발생시킨다.
첫 번째 세션 설명을 들은 후 <
본지
>는 가장 먼저 다음과 같이 질의했고 이어진 타 언론사의 질의에 조 책임 연구원이 답변했다.
Q1. 마하 5 이상의 고속 비행 중 엔진이 꺼지지 않게 유지하는 기술을 한화가 확보했나?
A1.
추진체
속으로 공기가 들어올 때 점화하고 엔진을 유지하는 것은 어려운 기술이다. 추진 기관 단위를 포함한 ‘체계 개발’을 통해 극한의 저온 또는 고온의 환경에서 동작할 수 있는 탄을 만들게 된다.
Q2. 러시아의 킨잘 같은 극초음속 미사일 개발이 최종 목표인가?
A2.
덕티드 추진은 마하 5 이상에서 한계가 있다. 이를 넘기 위해 스크램제트(Scramjet) 기술을 국방과학연구소와 함께 개발 중이며, 향후 기술 축적을 통해 적용 가능성을 판단할 계획이다.
무노즐 부스터, 포트 커버, 가스 발생기가 핵심 기술...천궁 핵심 부품 개발에 중요한 역할
두 번째 세션에서는 덕티드 램제트의 핵심 메커니즘이 더욱 심도 있게 다뤄졌다. 조정태 PGM연구소 추진탄약1팀장은 무노즐 부스터(Nozzleless Booster), 포트 커버(Port Cover), 가스 발생기를 한화의 세 가지 핵심 기술로 꼽았다.
'무노즐 부스터'는 추진제 형상 자체를 노즐처럼 설계하여 무게를 획기적으로 줄이고 구조를 단순화한 것이 핵심이다. 포트 커버는 외부 공기 개폐물 역할을 한다. 초음속 상태 전까지 굳게 닫혀 있던 포트 커버가 초음속 도달 후 열리면서 외부 공기가 연소실에 전달될 수 있다.
가스 발생기는 고체 연료를 기체 상태로 변환해 분사해주는 역할을 한다. 가스 발생기가 분사하는 기체 연료는 연소실에서 외부 공기와 만나 추진력을 얻는다.
항공무장이 겪어야 하는 영하 55도의 고고도 환경에 대비한 극저온 내구성 확보 역시 중요하다. 온도가 낮아지면 전자 부품이 멈출 수 있는데, 한화는 이를 극복하는 내열 및 내한 소재 기술을 20년간 축적해왔다.
특히 최근 이란 전쟁을 통해 화제가 된 천궁에 대해 조 팀장은 “2017년 개발된 천궁은 최근 언론에 보도된 바와 같이 높은 요격률을 보이며 세계 최고 수준의 미사일로 인정받고 있다”며 “한화는 추진기관과 탄두를 포함한
천궁의 주요 핵심 부품을 생산하며 중요한 역할
을 하고 있다”고 설명했다. 두 번째 세션 종료 후 기자들은 다음과 같이 질의했다.
Q3. 덕티드 램제트에는 산화제가 아예 안 쓰이는 것인가?
A3.
1차 가스 발생을 위해 소량의 산화제가 추진제에 포함된다. 다만 주 추진력인 램제트 연소 시에는 외부 공기를 사용하기 때문에 기존 고체 로켓 대비 산화제 공간을 연료로 채울 수 있어 사거리가 늘어나는 것이다.
Q4. 극초음속 미사일이 성층권으로 올라가면 공기가 희박해지는데, 공기 흡입 방식의 연소가 가능한가?
A4.
램제트는 외부 공기를 이용하므로 공기가 희박한 고고도에서는 적합하지 않을 수 있다. 이럴 경우 고체나 액체 추진기관 등 다른 추진 타입을 적용하여 작전 환경에 대응해야 한다.
◆ 탄착 오차 줄이는 탄도수정신관...초고압 장약 시험 통해 내구성 입증
마지막 세 번째 세션에서는 155mm 포탄의 정밀도 향상에 관한 설명이 이어졌다. 김종훈 한화에어로스페이스 PGM연구소 추진탄약2팀장은 사거리가 길어질수록 탄착 오차가 커지는 문제를 해결하기 위해 탄도수정신관(CCF)을 소개했다. 이는 기존 재래식 포탄의 신관을 교체하는 것만으로도 GPS 기반의 궤적 수정이 가능하게 한다.
특히 포탄 발사 시 발생하는 엄청난 압력과 충격을 견디는 고충격 내구성이 강조됐다. 한화는 초고압 장약 시험을 통해 전자 결합체의 생존성을 확인했으며, 발사 직후 접혀 있던 날개가 펼쳐지며 비행 안정성을 확보하고 정밀하게 표적을 타격하는 시퀀스를 시뮬레이션과 시험을 통해 입증했다.
세 번째 세션을 마친 후 기자들은 다음과 같은 질의가 이어졌다.
Q5. 우크라이나전에서 확인된 GPS 재밍 환경에서 명중률을 어떻게 담보하나? 해외 제품 대비 차별점은?
A5.
우리 군은 이미 북한의 재밍 공격을 상정한 항재밍 성능을 강력히 요구하고 있다. 한화는 관련 핵심 기술을 확보했으며, 발수 절감을 통해 포신 마모와 군수 비용을 줄이는 경제적 이득이 상당하다.
Q6. 정밀 유도포탄 핵심 부품 중 해외 의존도가 높은 부분은 무엇이며 국산화 계획은?
A6.
대부분 국산화가 완료되었으나, 고충격을 견디는 관성 항법 장치 등 일부는 여전히 고난도 영역이다. 현재 이 부분도 순수 국내 기술로 자체 개발을 진행하며 기술 고도화에 박차를 가하고 있다.
한화에어로스페이스는 이번 행사를 통해 대한민국 고체 추진 기관의 역사와 궤를 같이해온 한화의 연구 개발 진행 상황을 상세히 소개했으며, 향후 글로벌 톱티어 수준의 정밀 유도무기 기술력을 바탕으로 K-방산의 영토를 넓혀가겠다는 포부를 밝혔다.
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