치누크 업그레이드 핵심 엔진 교체
현재 육군과 공군이 보유한 CH-47D 헬기 업그레이드 사업은 2015년 이후 KIDA를 통한 검토에 검토를 거듭해 왔다. 다행히도 2019년 8월부터 사업착수를 시작하게 되었다.
육군은 1989~1990년에 인수한 CH-47D 17대(원래 18대 였으나 1대는 사고로 손실),1997년부터 인수한 6대의 CH-47LR형이 있으며 공군의 탐색구조전대용으로 1991년에 인수완료한 6대의 CH-47LR형을 오늘날까지 운용,유지하고 있다. 이들 기체는 이제 기체에 따라 올해 30년을 맞이하고 있다. 이밖에 주한미군으로 부터 인수한 CH-47D 14대가 있다. 현재 치누크 개량사업에서는 주한미군으로 부터 인수한 14대는 경제성이 떨어진다 하여 제외되고 기존 직도입 기체에 한정하여 사업을 시작할 예정이다.
개량의 시작은 엔진 교체
현재 한국군 CH-47D 구형 치누크 헬기에 탑재되어 있는 구형 엔진(T55-712)은 동형 헬기들의 도태와 업그레이드로 인하여 전세계적으로 정비 소요가 감소하고 있으며, 이에 따라 시간이 흐르면서 동형 엔진에 대한 후속군수지원 비용이 증가하고 있다.
심지어 단종 부품이 증가하면서 단종 부품의 대체 생산 업체를 찾거나 혹은 해당 부품을 국산화하기 위한 노력 등, 장차 구형 엔진의 후속군수지원을 포함한 운용유지문제에 큰 어려움을 겪기 시작하고 있다. 그러므로 엔진의 업그레이드 문제는 치누크 헬기 업그레이드에서 가장 중요한 요소 이다.
증가하는 치누크 헬기 작전운용 소요를 충족시키기 위해 신형 T55-715 엔진을 탑재한 CH-47F Block2와 같은 기종을 도입하게 되면 구형 치누크 헬기와 신규 도입 치누크 헬기의 엔진 운용유지 인프라(정비소요부품 후속군수지원, 정비교육체계와 자료, 정비 기자재와 시설 등) 공통화를 위해서라도 구형 치누크 헬기의 T55-712 엔진을 T55-715 엔진으로 교체해야 한다.
T55-715 엔진은 T55-712 엔진보다 최대 출력이 대폭 증가하여 양자의 최대 출력 차이는 2,051shp 이다. 특히 T55-714A 엔진 부터 FADEC이 엔진의 다양한 변수에 맞추어 엔진을 정밀 디지털 제어하도록 설계되었기 때문에 고온, 고고도에서의 최대 출력 차이는 더욱 크다. 이같은 차이는 고고도 비행 임무계획 수립 시의 최신형 T55-715 엔진을 탑재한 치누크와 구형 엔진을 탑재한 치누크의 인원, 물자수송능력 차이, 침투 신속성, 고고도에서 위협에 대한 생존성 차이 등과 바로 연결된다.
치누크 업그레이드와 한화 에어로스페이스
한국군의 CH-47D 업그레이드 개량 프로그램의 핵심은 감소된 사업 비용을 고려하여 집중하는 것으로 엔진 교체를 통한 탑재능력의 증대 요구를 확보할 수 있다. 결국 헬기의 최대이륙중량(Max TOWG) 증가를 위해 현재의 구형 T55-712 엔진을 장착하고 있는 CH-47D 치누크는 CH-47F 블럭2에 탑재되는 T55-715 엔진으로 교체하게 된다면 지금과 다른 수송능력과 운용유지가 된다. 대부분의 치누크 운용국들이 현재 CH-47F 블럭1형을 도입하거나 보유한 치누크 헬기를 CH-47F 블럭1 사양으로 업그레이드하면서 T55-714 엔진을 채택했는데 미국, 호주, 인도, 영국, 대만, 일본 등이다.
2019년 현재 한국군 CH-47D 치누크 헬기에 탑재된 T55-712 엔진은 이미 단종된 엔진이며, 운용국이 줄어들어서 2015년 이후 군수지원 소요도 크게 격감하고 있다. 따라서 2020년대 군수지원의 어려움이 뒤따른다. 2020년부터 양산에 들어가는 CH-47F 블럭2에는 최신형 T55-715 엔진이 탑재된다. 현재 CH-47F 블럭1의 T55-714 엔진과 T-55-714A을 거쳐 블럭2용의 T55-715 엔진이 등장했다.
이 엔진은 개량형 컴프레서를 채용하고 Combustion을 포함한 Hot section을 신형으로 교체하여 성능이 달라졌다. 현재 T55-714 엔진을 탑재한 CH-47F 블럭1형의 치누크 헬기들은 블럭2형의 T55-715 엔진으로 교체하는 것 역시 쉽다.
엔진 교체는 중장기적인 후속 군수지원과 성능 요구 등에서 필요하다. 현재 사용하고 있는 CH-47D의 T55-712 엔진의 노후화로 도입운용 초기와 같은 항공기 성능 발휘는 어렵고, 정비 소요는 지속적으로 흔하게 발생하여 후속 군수지원은 점점 더 어려워지고 있어 한국 육군이 치누크 업그레이드 소요 중 엔진 교체를 무엇보다 우선시 요구 되고 있다.
CH-47F 블럭1에서 T55-714A 엔진 탑재 기체에는 EGI(광섬유 채널 자이로를 사용하는 관성항법체계와 GPS가 함께 통합)를 통합한다. T55-714A 엔진은 FADEC(Fully Automatic Digital Engine Control)이 엔진을 정밀 제어하고 구형 엔진보다 SFC(Specific Fuel Consumption)가 개선되어 장거리 작전능력이 향상되고, 추력 증가와 FADEC에 의한 낮은 대기압에서의 엔진 최적 제어를 활용하여 고지대, 고고도 비행 성능이 개선 되어 아프간 작전에서 효용성이 높히 평가받고 있다.
T55-714A 엔진은 구형 엔진보다 최대 출력이 22% 증가하고, 연료 소모율은 40% 감소하였다. 그리고 T55-714A 엔진은 구형 엔진과 다른 정비성을 갖도록 설계되었다. 엔진의 정비성 향상 수치를 비교하면 T55-714A 엔진의 정비 소요비용은 구형 엔진보다 25% 가량 감소하였다. 그러므로 줄어든 사업비용에 맞춰 치누크 헬기의 구형 엔진을 블럭1 사양의 T55-714A 엔진으로 교체해도개량사업의 목적에 부합하고 장기적으로 항공기의 수명주기비용을 갖게 할 수 있다.
712형의 구형 엔진은 계속 정비 비용이 증가하는 점을 감안하면 블럭1형의 T55-714A 엔진을 탑재한 신형 치누크와 구형 엔진을 탑재한 치누크의 운용유지비용 차이는 계속 크게 벌어지고 있다. 치누크 헬기 업그레이드 프로그램의 핵심인 블럭1 기준의 T55-714A 엔진은 해당 엔진의 정비를 위해 한화 에어로스페이스에서 동 엔진을 정비하게 하여 국내에서 수행할 수 있는 부분을 늘려야 한다.
한화 에어로스페이스는 T55-714A 엔진의 창급 정비(depot-level maintenance. 오버홀)까지 수행할 수 있으므로 개량사업 후속 군수지원을 책임질 수 있게 된다. 그리고 한화 에어로스페이스는 이미 다양한 군용 엔진을 면허생산하여 군에 납품하고 있기 때문에 T55-714A 엔진의 창정비와 면허생산을 담당시킨면 된다.
블럭1형의 T55-714 엔진을 선택하여 치누크 헬기를 업그레이드한 싱가포르군은 독자적인 T55-714 엔진 정비창을 보유하고 있는 것이 좋은 사례이다.
[디펜스투데이]
