세계 항공기산업은 새로운 기술과 새로운 전략, 이른바 ‘차세대’라는 단어로 대변될 수 있는 다음세대를 위한 개발과 전략의 변화를 겪고 있다. 먼저 군용기의 경우 미국의 F-35가 첫 선을 보이면서 차세대 전투기의 새장을 열어가고 있으며 우리나라 역시 T-50/A-50, 한국형헬리콥터(KHP)개발, 조기경보기 도입 등 공군력 강화를 위한 준비들이 단계적으로 이루어지고 있어 그에 따른 산업발전이 기대되고 있다. 민간 항공기를 살펴보면 A-380과 같은 대형 항공기 개발 추세와 A320과 B737과 같은 Narrow-body 항공기 생산이 증가하는 양상을 보이고 있다. 또한 개인용 소형제트기(VLJ)와 같은 항공기들은 차세대 틈새시장(niche market)을 형성, 발전가능성을 열어가고 있다. 민간항공기의 향후 생산전망을 살펴보면, 대형여객기의 경우 2015년까지 총 7,900여대로 연평균 800여대의 생산이 이루질 전망이며 헬리콥터의 경우 연평균 1,870여대로 총 18,730여대의 헬리콥터가 생산될 전망으로 약 1,200억불의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 이렇듯 군용기 시장에서는 차세대의 첨단 항공기 개발과 양산이 가시화되고 있으며 민간항공기의 경우, 특정 세분시장(market segment)의 주도적 개발과 양산보다는 비즈니스 환경의 변화와 고객층의 다양화로 인해 각 시장의 고객 니즈(needs)에 부합되는 다양한 항공기 개발과 양산이 이루어질 것으로 보인다.
항공기의 개발에 있어 비행시험은 통상적으로 크게 민간용과 군용의 두 분류로 나눌 수 있다. 민간용 항공기의 비행시험은 해당 정부의 감항당국에서 제시하는 안전/성능 요구도를 항공기가 충족하는지 여부를 개발자가 확인하는 것이다. 이에 반해 군용항공기의 비행시험은 소요제기를 한 해당 정부의 요구도를 항공 기기가 충족하는지 여부를 개발자의 사전점검(DT: Developmental Test) 이후에 정부의 독립적인 평가팀에 의해 Operational Test(OT)가 수행되어 최종적으로 확인하는 과정으로 진행된다. 이 논문에서는 민수용 항공기와 군용항공기 각각의 목적상 추진되던 인증업무가 비용의 효율성 제고, 민간항공기의 군용화 추세에 따라 민간항공기 인증방안을 사용해 군용항공기의 감항인증을 추진하는 선진국의 최신동향을 살펴보고 국내의 여건 및 향후 발전발향을 제시하고자 한다.
1993년도에 일본 통상산업성이 주최한 해외무역회의가 스페인의 마드리드에서 열렸으며 스페인, 영국, 프랑스, 독일, 이탈리아, 스웨덴 등지의 각국에서 많은 관계자들이 참석하였다. 이 회의에서는 항공기를 대상으로 각국 항공기산업의 현황과 장래에 대하여 토론이 있었으며 특히 각국의 소형민간항공기개발에 대한 발표가 있었다. 일본에서는 75석의 Regional Aircraft로서 YSX에 대해서 일본항공기 개발협회의 사까끼 다쓰로오 상무이사가 발표하였다. 이날 일본의 차세대 민간 항공기의 개발에 대한 발표 내용을 요약, 정리한 것으로 관계업계의 일독을 권한다.
항공기 소음 규제 단계(stage) IV를 앞두고 세계의 주요 항공기 및 항공기 엔진 회사들은 자사의 존망을 걸고 저소음 관련 기술 개발에 전력을 기울이고 있다. 이런 항공산업계의 경쟁은 자국의 산업을 보호하고자 하는 국익과 맞물려 미국과 유럽 간의 무역분쟁으로 치닫고 있는 형국이다. 반면에 우리나라는 주요 민간항공기나 항공기 엔진 제작회사가 없는 관계로 이러한 전세계적 경쟁에서 한 발 물러나 있는 실정이다. (중략)
민간 항공기용 통합항전시스템의 개발은 현재까지 국내에서는 거의 경험이 없는 분야이다. 국내에서는 군수용 항공기의 항법전자장치의 국산화 개발은 일부 추진되었으나, 민수용 항공기 분야에서는 전무하다. 세계 시장에서 민간 항공기의 수요는 증대되고 있으며, 이에 따라 민간 항공기용 통합항전시스템을 국내에서 개발하고 시험, 인증할 수 있는 능력이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 항공기의 비행/항법 등의 계기를 통합하는 항공전자 연구개발의 필요성, 세계적인 흐름과 핵심기술력의 확보를 위하여 민간 항공기용 통합항전시스템 개발에 관련한 국내/국외 기술수준 및 산업 동향, 국내에서 개발한 통합항전시스템 인증의 필요성에 따른 문제점 및 해결방안을 제시하고 있다.
최신예 전투기와 같은 첨단 항공기에서는 급가속 및 초음속 순항능력이 매우 중요한 구비조건 가운데 하나이다. 또 마하 2.3-5사이의 속도로 순항하는 오리엔트 익스프레스와 같은 차세대 민간항공기에서도 이러한 능력은 필수적이다. 일본에서는 21세기에 등장할 최첨단 항공기의 추진기관을 개발하는데 범국가적인 노력을 기울이고있으며 일부 성과는 이미 가시화되고 있다. 이 기술들이야말로 일본을 경제/군사 초강대국으로 밀어올리는 원동력이 아닌가 한다
본 연구는 우리나라의 자동차산업, 조선업 등 일부 중공업이 세계적으로 높은 수준의 생산규모와 기술수준을 달성한 것에 비해 상대적으로 발전이 저조한 항공기산업을 육성하기 위해서는 어떠한 법적, 정책적 사안의 개선이 필요한지에 대해 알아보는데 그 의의가 있다. 우리나라의 항공기산업이 여타 산업에 비해 저조한 성장세를 보이고 있는데 국가 경제규모를 비롯하여 관련 산업의 발달 수준, 항공기 기술 수준, 항공기 제조 수요 등의 변수를 적절히 사용할 수 있는 시장구조를 구축하지 못했기 때문이라고 볼 수 있다. 대부분의 산업은 경쟁체제의 시장구조 하에 민간이 주도하여 성장하지만, 항공기산업과 같은 중공업은 막대한 규모의 초기 투자비용과 높은 기술력, 충분한 양의 수요를 확보하여야만 최소한의 경제성을 유지할 수 있기에 불완전경쟁체제의 시장구조 하에 정부가 주도하여 성장하는 것이 일반적이다. 이에 우리나라의 항공기산업은 군 수요를 중심으로 하는 군용 항공기를 개발하고 양산하는 것에 집중되어 있었으나, 미국과의 BASA(Bilateral Aviation Safety Agreement; 상호항공안전협정)를 체결함으로써 분위기의 반전을 도모하였다. 이에 차세대 중형항공기 개발 사업을 추진하기 위한 예비타당성 조사까지 2010년에 수행되었으나 컨소시움 대상인 캐나다의 Bombardier사와 입장 차이로 인해 무산되고, 현재는 한국항공우주산업(KAI)이 단독으로 Bombardier사의 Q400 면허생산을 추진 중이며 그마저도 순탄치 않다. 이처럼 개발에 난항을 겪고 있는 중대형 민간 항공기에 비해 KAI와 항우연 등에서 민수용 헬기를 비롯하여 무인항공기, 유인항공기의 무인화 기술을 성공적으로 개발하고 있다. 또한 무인항공기 분야는 세계적으로 독점적인 영향력을 행사하고 있는 제조사가 아직까지 마땅하지 않으므로 향후 항공기산업 육성을 위해 민간용 헬기 및 무인항공기 분야에 초점을 맞추어 정부 주도의 연구개발사업을 추진할 필요가 있다고 본다. 또한 KT-1과 T-50과 같은 군용항공기도 순조롭게 수출되고 있는 추세이며, 대한민국 내 항공기 제조에 관한 최대 수요자는 군이라는 점을 간과할 수 없으므로 민군겸용 개발(spin-up), 군용기술 개발 후 민간이전(spin-off), 민간기술 개발 후 국방 분야 활용(spin-on)이 가능하도록 국가연구개발사업과 국방연구개발 사업을 동시에 추진할 필요가 있다. 그러나 양 사업은 사업추진 방식과 전담부서, 기술료 제도에 있어 여러 차이점이 있다. 이에 본 연구를 통해 국가연구개발사업과 국방연구개발사업의 기술 소유권과 실시권, 그리고 기술료 제도에 대해 알아보았다. 그리고 해당 제도의 문제점을 확인하고 개선방안을 도출하였다.
향후 20년간 민간항공업계는 성장할 것이다. 에어버스와 보잉은 모두 약 2만대의 신규 대형민간항공기 (LCA) 가 인도될 것으로 예측하고 있다. 대형민간항공기 (LCA)란 100인승 이상의 민간제트항공기를 말한다. 에어버스는 555석 이상의 A380 (슈퍼점보)을 내 놓고 있고, 보잉은 250석 가량의 B787 (드림라이너)을 제공하고 있다. 양사의 철학은 대단히 상이하다. B787 소개 후 에어버스는 A350이라는 신형 항공기를 B787의 직접적 경쟁기종으로 내 놓으려 하는데, 이 항공기는 B787을 위하여 개발된 엔진을 사용할 것이다. 보잉사가 요구하여 2004년 10월 6일 미국 정부는 잘못된 지원금 (subsidies)을 이유로 에어버스사를 세계무역기구 (WTO)에 제소하였다. 전 세계의 민간항공기 시장에서의 LCA 개발 현황이 간략하게 살펴져 있다. LCA 업계에서는 엔진과 항공전자 (avionics) 업체들 사이에 변화가 거의 없기 때문에, 본 연구에서는 기체 부분만이 다루어져 있다. 양대 LCA 제작사인 에어버스와 보잉의 개발 및 마케팅 전략 상 상이점들을 분석하여 보았다. 보잉은 조만간 1위의 자리를 탈환하겠지만, 기술상의 선진 위치는 보잉으로부터 멀어질 수도 있겠다는 것이 저자들의 예측이다.
무인 항공기 시스템은 주로 군사용 위주로 운용되어 왔으나, 민간 분야에서도 활발히 이용되고 있다. 민간 분야에서는 주로 저비용의 소형 무인 항공기 시스템을 이용하여 다양한 산업분야에서 이용되고 있다. 이러한 무인 항공기 시스템에서 운용되는 소프트웨어는 공통적인 기능들이 많이 존재한다. 하지만 이러한 특성에도 불구하고 하드웨어 장치가 변경되면 소프트웨어를 수정해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 무인 항공기 시스템에서 상호 운용성, 모듈성, 이식성을 저하시킨다. 상기 문제들을 해결하기 위해 개방형 시스템 아키텍처가 제안되었으며, 본 논문에서는 다양한 개방형 시스템 아키텍처들 중 FACE(Future Airborne Capability Environment)를 기반으로 동작하는 무인 항공기 시스템 소프트웨어 구조를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 소형 무인항공기 시스템은 소량 다품종으로 공급되는 민간 분야에서 다양한 플랫폼의 무인 항공기 시스템을 지원할 수 있으며, 소프트웨어에 대한 통합과 이식성이 뛰어난 장점을 가진다. 마지막으로 본 논문에서는 공개된 개발도구를 기반으로 하는 FACE 기반 무인 항공기 시스템 소프트웨어 개발 방법과 적합성 테스트에 대해 서술한다.
무인항공기시스템 기술은 그동안 주로 군사용 목적으로 개발되어 왔으나, 근래에는 무인기의 활용이 공공부문으로 확산되면서 민간분야에서도 여러 형태의 무인기를 다양한 용도로 활용하고 있다. 예를 들어 농약 살포를 위한 회전익 무인기가 대표적으로 사용되고 있으며, 방송에서도 무인 멀티콥터를 이용한 촬영 영상을 활용하고 있다. 이와 같이 민간의 다양한 분야에서 무인기 활용이 늘어나고 있으나 무인기 관련 안전규정은 제대로 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 전 세계의 무인항공기시스템 기술 발전과 관련하여 국내외 민간 무인항공기시스템 관련 현행 규정을 조사하고, 이와 관련한 인증체계 개정 및 개발을 위한 연구동향을 조사 분석 하였다. 그 결과 최근 몇 년간 여러 국가에서 무인항공기시스템 관련 규정을 개발하기 위한 연구를 수행하고 있으며, 대표적으로 국제민간항공기구(ICAO)에서 연구조직(UASSG)을 결성하여 무인항공기시스템에 대한 매뉴얼 발행과 국제표준 및 권고를 개발해 오고 있다. 또한 세계 각국의 감항 당국 및 관계 기관, 업체 등에서는 이를 기반으로 각국의 실정에 맞는 규정을 개발 및 개정하고자 준비하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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