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차세대 항공교통수단, 소형항공기 시대 열린다
  • 작성자관리자
  • 연구기관한국항공우주산업㈜
  • 조회수2870
  • 작성일2015-08-19
  • 연구책임자 고대우.png 고 대 우
  • 소속기관한국항공우주산업㈜
  • 연구기간2008 ~ 2013
  • 이메일/연락처kohdw@koreaaero.com / 055-851-6155

“ 항공교통수단으로 주목받는 소형항공기급 민간 항공기의 국내 인증 인프라를 구축했다”
소형항공기 시장은 경제 상황에 가장 민감하게 반응한다. 2000년대 중반 이후 세계 경제시장이 활성화되면서 소형항공기 시장도 점차 확대되고 있다. 특히 최근 항공 운송량과 항공기 사고의 증가로 항공안전기술 개발에 대한 연구가 활발하다. 이에 국제적 수준의 항공안전기술을 보유하기 위해 소형항공기급 민간항공기에 대한 형식증명, 제작증명, 감항증명을 획득하고, 인증 인프라를 구축했다.​


2014년 7월 세종시 정부청사에서 국산 항공기의 해외수출 기반을 마련하기 위해 ‘한·미 기술협력 회의’를 개최했다. 2008년 체결한 ‘한·미 항공안전협정(BASA)’에 따라 미국으로 수출할 수 있는 항공 관련 제품이 항공기 부품으로 제한돼 있는 것을 소형비행기로 상향 조정하기 위해 열린 회의다. 미국과의 항공안전협정 체결은 항공안전 선진국의 지표로 인식돼 있다. 이 항공안전협정 체결이 진행될 수 있도록 하는 데 결정적인 역할을 한 것이 바로 한국항공우주산업이 개발한 민간항공기 나라온(KC-100)이다. 항공안정협정은 항공기 수출이 전제되어야 체결이 가능하기 때문이다. 미국은 자국으로 수출이 기대되는 제품을 생산하고 보유한 국가를 대상으로 협정을 체결한다. 민간항공기 개발을 위한 인프라를 구축하기 위해 시작한 본 기술 개발로 국내 항공 산업 기술 수준이 선진국 대비 80% 수준까지 향상될 것으로 기대하고 있다.​


나라온(KC-100)은 단발 피스톤 엔진을 장착한 4인승 민간항공기로 우리나라에서 처음으로 개발된 항공기이다. 항공기 전장은 8m이고, 폭은 11.3m, 최대 이륙 중량은 1633kg이다. 기체는 복합재이며 세미모노코크 구조로 되어 있다. 엔진은 315마력으로 터보차저와 전자식 엔진 제어 장치(FADEC)가 장착되어 있다. 일반적으로 엔진을 조절하기 위한 스로틀 레버, 프로펠러 각도 조절 레버, 연료 혼합비 조절 레버 3개를 조절하는 방식이었으나, 전자식 제어 장치가 장착된 엔진이 채택됨으로써 단일 출력 조절 장치로 엔진 조작이 가능하여 조정사의 편의성을 높였다.


또한 승객들의 쾌적하고 안락한 비행을 위해 냉난방 시스템을 장착하였고 동시에 인체 공학적인 인테리어 설계를 적용하여 동급 경쟁 기종에 비해 항공기 내부 공간을 크게 설계하였다. 조종간은 Side Stick으로 좌우측 측면에 장착하여 내부 공간 활용도 및 계기판의 가독성을 높였다. 항공 전자는 최신 전자식 통합 항전 장비를 장착함으로써 정보의 인지성 및 시인성과 통합적 상황 인식을 용이하게 설계하였다. 또한 운항 중 조종사의 업무 부하를 최소화하기 위해 자동 조정 장치를 장착하였다. 나라온은 최대 고도 7620m(2만 5000ft), 최대 순항 속도 363km/h(196kts), 최대 항속 거리 1850km(1000해리)까지 운항이 가능하며, 내부 고정식 산소 공급 장치와 의도하지 않은 결빙 조우 시 회피가 가능하도록 제빙 시스템을 갖추고 있다. 또한 운항 조건으로는 주간 및 야간에 시계 비행과 계기 비행이 가능하도록 설계되어 있다.​


 



 


 


민간 항공기의 경우 고객이 요구하는 성능에 추가하여 항공기의 안전성을 보장하기 위해 법적으로 요구되는 기술 기준을 충족하여야 한다. 개발자는 이를 충족하는 것을 보여야 하며, 감항당국은 이를 확인하고 충족할 경우 항공기 설계에 대한 형식증명을 발급한다. KC-100의 경우 이를 위해 개발 초기 시편시험부터 시작하여 최종적으로 인증용 비행기를 만들어 비행시험으로 입증하여 형식증명을 획득했다. 또한, 향후 해외 수출을 고려하여 미국연방항공청(FAA)의 형식증명을 획득하기 위한 절차를 진행하고 있다. 설계된 도면에 따라 KC-100을 제작할 수 있는 품질 시스템을 갖추어 제작증명까지 획득하였고 제작된 항공기를 운용할 수 있게 감항증명을 획득하였다.​


 


 


국내 최초 민간항공기를 개발하다 보니 비행기 자체 외에도 하나부터 열까지 구축해야 할 인프라가 많았다. 이에 민간항공기 인증을 위한 비행시험센터, 탑재 계측 장비, 비행통제실(MCR), 민간항공기 비행시험 조종사 양성 프로그램, 장비까지 모두 구축했다. 본 기술이 국제적 수준의 인증체계를 마련하는 계기가 되기도 했다. 이런 노력으로 항공안전협정 체결 상대국인 미국의 인증기관인 연방항공청(FFA)에서 직접 조종사와 엔지니어가 나와 진행하는 기술평가를 총 22회 수행하고 시험비행까지 완벽하게 마쳤다. 본 기술 개발로 국내 항공 산업의 기술 수준을 높였을 뿐 아니라, 민간항공기 개발을 위한 인프라를 구축할 수 있었다. 나아가 중소형 항공기, 소형 비즈니스 제트기처럼 향후 개발될 민간항공기 제작의 훌륭하고 튼튼한 주춧돌이 되기를 바란다.​ 

8연구진.png 연구진의 한마디! 국내에서 최초로 국제적 인증 수준에 적합한 민간항공기를 개발하기 위해 개발동향, 시장분석 및 고객 선호도 조사를 하고자 해외 항공 에어쇼에서 고객을 찾아가 직접 인터뷰를 요청하였고 설문조사도 실시하였습니다. 또한 국내 고객에 대한 선호도를 파악하기 위해 조종사 전문 양성기관을 방문하여 조종사 예비생들을 대상으로 설문 조사도 이루어졌습니다. 항공기의 디자인은 사내 공모를 통해 가장 고객이 선호할 만한 디자인을 확정지었습니다. 개발 기간도 첫 인증 프로젝트에 비해 너무 짧은 일정이라 연구원들이 주야간 할 것 없이 지속적으로 설계에 매달렸으며, 야식조를 별도로 운영할 정도였습니다. 그 결과 일정 지연 없이 첫 비행(First Flight)을 성공적으로 수행하였으나 이후 이를 검증하는 지상 및 비행 시험에서 생각하지 못했던 부분에서 문제점이 발생되었습니다. 사내 절차와 일부 설계변경을 통해 위기를 극복하고, 국내 최초로 형식증명·제작증명·감항증명을 취득하였으며, BASA 체결 상대국인 美 FAA 관리에게까지 깊은 인상을 심어 줄 수 있었습니다.

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  • 담당부서성과화산실
  • 담당자장아람
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