1. 조사 목적

21세기에 들어 세계의 항공기 시장은 글로벌화가 한층 가속화되고 사업 투자 규모도 더욱 확대되는 등 경쟁이 치열해지고 있다. 따라서, 국제 공동 개발 현장에서의 역할을 높이는 첨단기술 개발의 한층 더 촉진을 도모하는 것을 기반으로, 확고한 전략에 근거해 선정한 개발 프로젝트를 강력하게 추진하고, 다양한 형태의 국제 공동 개발 프로젝트의 촉진과 확대로 연계하는 체제 등을 구축해 가는 것이 중요한 과제가 되고 있다.

본 보고서는 항공기 등의 국제 공동 개발 사업의 한층 더 촉진과 적확한 수행을 위해, 국내외의 최신 기술개발 동향을 조사하고 필요한 정보를 수집해, 자료로서 종합 정리하는 것을 목적으로 하고 있다.

2. 민간 항공기 관련 기술 연구 개발의 주요 동향

가. 시장의 제품 요구

민간 항공기와 관련한 시장 요구로는 저연비, 장거리 운항, 정비 저비용, 환경 적합성, 저가격이며, 특히 최근의 원유가격 상승을 배경으로 연비 저감으로 직결되는 새로운 엔진, 복합재, 선진 시스템 등의 기술개발의 필요성이 높아지고 있다. 10년전에 Sonic Cruiser 등으로 논의되던 속도 증가에 대한 요구는 거의 사라진 상황이며, 특히 초음속기는 기체 제조사 및 엔진 제조사 모두 진지하게 사업화를 도모하려는 움직임이 보이지 않고 있다.

나. 대형 기종의 개발 동향

(1) 747-8(보잉)

보잉이 개발중인 747-8은 새로운 엔진을 탑재해, 15,000km 이상의 장거리 운항과 종래의 747-400과 비교해 10% 이상의 저연비 달성을 목표로 개발하고 있으며, 2010년 2월에 화물형 비행기의 첫 비행에 성공하였다. 거듭되는 설계 변경에 의해 인도가 늦어져 화물형은 2009년에서 2011년 3/4분기로, 여객형은 2010년에서 2011년 4/4분기로 각각 연기한다는 보잉의 발표가 있다.

<보잉 747-8>

(2) 777(보잉)

2009년 11월, 보잉사는 900번째의 보잉 777형기를 출하하였다. 777기는 지금까지 61개 고객사로부터 약 1,200기를 수주하였다. 한편, 777 후계기는 경쟁사인 에어버스의 A350XWB의 개발 지연으로 다소 앞서 개발될 가능성이 높다.

(3) A380(에어버스)

A380은 747-400을 크게 웃도는 800석의 기체이며, 약 15%의 복합재를 적용하고, FBW(Fly by Wire)나 EMA(Electric Magnetic Actuator) 등의 선진 조종 시스템의 채용 등 최신 기술의 활용과, 내장의 호화로움 등으로 항공사들로부터 주목을 받았지만, 1년 반의 개발 지연이 있었고 2009년에 창간호기 납입 이후 기체 트러블이 계속되고 있다. 또, 2009년 11월에 발생한 A380형기에 탑재되어 있는 롤스로이스제 트렌트 900 엔진의 폭발 사고 원인에 대해, 호주운수안전국(ATSB)은 고압/중압 터빈에 있는 베어링에 오일을 공급하는 파이프의 피로 크랙에 의해 오일이 새어 화염․폭발로 이어졌다는 조사 결과가 있었다.

다. 중형 기종의 개발 동향

(1) 787(보잉)

보잉이 개발중인 787은 새로운 엔진, 복합재인 주익(主翼)․꼬리날개․동체, More Electric 시스템이라고 하는 최첨단 기술의 채용에 의해, 15,000km 이상의 장거리 운항과 767에 비교해 20% 이상의 저연비를 달성한 최신예 기체로, 2008년 취항을 목표로 개발하고 있었지만, 거듭되는 부적합에 의한 설계 변경으로 납입이 약 3년 늦어져 2011년 3/4분기에 ANA(전일본공수)에 창간호기를 납입할 계획으로 되고 있다. 또, 2011년에는 5기의 787을 출하할 예정으로 당초 계획인 20기에 비해 큰 폭으로 감소하였다.

(2) A350 XWB(에어버스)

보잉 787에 대항하는 형태로 프로젝트가 개시한 A350XWB는 787보다 약 50석 큰 기체로, 최신 엔진의 채용과 복합재의 대폭적인 적용을 목표로 개발이 진행되고 있지만, 설계 단계에서의 개발 트러블로 출하는 2015년까지 늦어질 것으로 전망된다. (당초의 2013년 취항으로부터 2년 지연)

라. 소형 기종의 개발 동향

(1) 737 후계기(보잉)

보잉사는 2012년부터 737NG를 업그레이드하는 설계 작업을 개시한다고 발표하였다. 본 기체는 787에 이용되고 있는 15 in Display를 조종실에 채용하는 등 소규모로 변경한다. 한편, A320NEO의 대항기로 보잉에서 검토중인 737 후계기는 Re-Engine이 할 지, 새로운 설계로 할 지가 아직 결정되지 않았다. 지금까지의 주요 고객 조사 결과에서는 Re-Engine 가능성이 낮은 상황이다. 보잉은 2011년 중에 737 후계기를 최종 결정할 예정이다. 만약, 737 신형기의 개발이 되면, 보잉과 에어버스의 신형기 개발 경쟁이 재연할 가능성이 높고, 일본에서는 737 신형기 개발에 자국내 항공기 제조사 및 장비 제조사의 참여 확대를 기대하고 있다. (현재의 737의 일본의 생산 부위는 플랩(Flap), 엘리베이터 등에 한정되어 있다)

(2) A320NEO(에어버스)

A320NEO 창간호기는 2016년부터 취항 개시가 예정되어 있다. 본 기는 15%의 연비 저감, 1기․1년당 3,600톤의 CO2 저감과 두자리 숫자대의 NOx의 저감, 엔진 소음 저감, 운항 거리 확대가 전망되고 있다. 또 기존의 A320형기와 95%의 부품을 공통화해 변경되는 부위는 Wing과 Pylon Area로 한정되어 있다.

(3) C919(COMAC)

중국의 COMAC이 개발중인 C919형기는 길이 38.9m, 폭 35.8m, 높이 11.95m, 객실폭 3.9m, 객실 높이 2.25m, 승객수 168명(All Economy), 156명(Mixed Class)이다. 2014년에 첫 비행, 2016년부터 취항이 전망되고 있다. 본 기의 조종 시스템은 ERJ170과 같게, 하니웰사의 전기신호제어(FBW)를 채용하고 있다.

(4) MC-21(United Aircraft/Irkut)

러시아의 United Aircraft사가 계획중인 MC-21 프로젝트로, 탑재 엔진(PD-14)은 상세 설계 단계에 도달했다. 2014년에 엔진의 형식 증명을 취득 예정이다. 다만, 각 시리즈기에 탑재하는 엔진은 PD-14 엔진 외에 P&W제의 PW1000G도 탑재할 계획이다.

(5) C-Series(봄바디어)

캐나다 봄바디어사는 1열 5석 동체의 110석기 CS100, 130석기 CS300을 개발하고 있다. 또 보잉, 에어버스에 대항하기 위해 150석을 목표로 한 CS500 계획을 발표하였다.

마. 리저널(Regional) 기종의 동향 전반

(1) E-Jet(Embraer)

브라질 Embraer의 2010년의 출하기수는 246기에 이르며, 2009년말의 수주 잔량도 156억 달러로 2009년 9월말 시점보다 2% 상승하였다. 수주 잔량의 내역은 EMB170이 10기, EMB175가 40기, EMB190이 157기, EMB195가 41기로 총 248기이다. 한편, E-Jet의 장래 구상 검토 방침은 다음과 같다.

- 195X 검토를 취소하고 기존 기종의 Re-Engine에 집중

- E-Jet보다 작은 분야에서의 Turbo prop기의 검토도 취소

- E-Jet의 Capacity 확대에 대해서는 검토를 진행

- E-Jet의 Re-Engine의 검토를 진행. New Wing의 채용도 검토

- 또한, E-Jet에서 New Wingtip devices, 선진 복합재와 금속 구조, 선진 Avionics, Taxing시에 사용하는 전기 모터의 장비, Advanced Engines, Fuel Cell Auxiliary power unit, Carbon composite nanotubes, 제2세대형 GTF, Health monitoring system 등을 검토

(2) SJ100/130(Sukhoi)

Sukhoi Super Jet 100(SJ100)은 비행 시험을 계속중이다. 이륙 중단 시험과 긴급 탈출 시험을 완료하였다.

(3) CRJ-1000(봄바디어)

2009년 11월에 봄바디어사는 CRJ-1000 Regional Jet(100인승)의 470회, 1,400시간의 비행 시험을 완료하고, 캐나다 항공 당국과 유럽의 항공국(EASA)으로부터 형식 증명을 취득하였다.

(4) ARJ21(COMAC)

중국의 COMAC이 개발중인 ARJ21 Regional Jet는 2009년 8월에 고온․고습도 상황 하에서의 비행 시험을 완료하였다.

(5) MRJ(미츠비시 항공기)

2009년 12월 27일에 미국 트랜스 스테이트 홀딩스사(TSH)와 MRJ 100기(확정 50기, 옵션 50기)의 정식 계약을 체결하였다. 본 정식 계약으로 2010년 6월에 최종 합의한 ANA(전일본공수)로부터의 정식 계약 수주 25기(확정 15, 옵션 10)와 합해 MRJ의 총 정식 수주수는 125기(확정 65기, 옵션 60기)가 되었다.

한편, MRJ의 개발은 부품 제조의 단계에 들어가, 2012년 최초 비행, 2014년 초호기 납입 예정이다. 본 항공기에는 전산유체역학(CFD) 설계에 의한 저항의 저감, 최신 엔진, 복합재에 의한 중량 경감, 연비 향상, 선진 조종석에 의한 안전성, 정비성 향상 등 첨단기술을 구사하는 등 경쟁 항공기와 차별화를 도모하고 있다.