"가스터빈 축소판"…두산에너빌리티, 항공엔진에 도전장

가스 터빈-항공 엔진, 3대 요소 동일 고온에도 견디는 부품…기술이 강점 두산, 엔진 기술 확보 위해 인력 절실

[서울=뉴시스] 이동훈 두산에너빌리티 항공엔진개발팀장. (사진=두산에너빌리티 제공) 2025.6.9. photo@newsis.com

[서울=뉴시스] 류인선 기자 = 두산에너빌리티가 가스터빈 국산화를 통해 축적한 기술과 노하우로 '항공 엔진' 사업에 본격 진출한다.

이동훈 항공엔진개발팀장은 지난달 28일 경남 창원 두산에너빌리티 공장에서 취재진과 만나 "가스 터빈과 항공 엔진은 원리와 기술이 80~90% 똑같다"며 "이 때문에 가스터빈의 강자인 두산에너빌리티가 항공 엔진 분야에서도 사업을 키울 수 있다"고 밝혔다.

항공 엔진과 가스터빈은 모두 압축기, 연소기, 터빈을 3대 요소로 갖는다. 두산이 자체 개발한 270메가와트(㎿)급 가스터빈과 국방과학연구소에서 개발하는 1만파운드(lbf)급 항공 엔진은 크기만 다를 뿐 원리와 구성은 거의 같다.

가스터빈을 개발하며 축적한 소재 데이터베이스도 두산에너빌리티만의 강점이다.

사용된 재료가 오랜 시간 막대한 하중과 온도에서 얼마나 변형되는지 측정하는 크리프 시험기가 대표적이다. 국내에 있는 400여대 중 270여대를 두산에너빌리티가 사용하고 있다. 19년 이상 시험 중인 소재도 있을 정도로 정보 밀도가 높다.

두산에너빌리티는 단결정 소재 기술력도 국내 최고 수준이다.

현재는 2.5세대 단결정 소재인 CMSX-4 SLS 모합금을 개발 중이다. 항공 엔진은 핵심 부품 손상이 없어야 하기 때문에 스트레스 상황에서도 견딜 수 있는 단결정을 주로 사용한다.

이 팀장은 "고온 부품 공장은 국내에선 두산에너빌리티가 유일하고, 거의 탑티어급 회사만이 보유한 기술"이라고 밝혔다.

1600도까지 올라가는 터빈 온도를 견디기 위해 고온 부품 공장은 소재와 코팅 기술을 더 끌어올리고 있다. 가스터빈을 개발하면서 부품 내·외부 냉각 설계와 냉각 코팅 기술도 독보적이라는 평이다.

[서울=뉴시스 크리프(Creep) 설비에서 소재 물성시험을 확인하는 모습. (사진=두산에너빌리티 제공) 2025.6.9. photo@newsis.com

하지만 앞으로 항공 엔진 무게와 크기를 줄이는 것이 핵심 과제다. 가스터빈은 12m에 330톤인 반면 항공 엔진은 2m에 1톤 크기다. 이처럼 항공 엔진 크기와 무게로 터빈을 축소해도 제대로 작동하게 하는 것이 당면 과제다.

또 다른 과제는 전문 인력 확보다. 항공 엔진 선진 업체들은 석·박사급 자체 연구개발(R&D) 인력을 수천명씩 보유하고 있다. 하지만 두산에너빌리티는 아직까지 관련 인력 규모가 100~200명 수준에 그친다.

이 팀장은 "GE, 롤스로이스, P&W가 글로벌 톱티어 항공 엔진 업체다"며 "당장 이 기업들과 동등해지겠다는 것은 욕심이고, 2티어 회사로 진입하는 것이 현실적인 목표"라고 했다.

두산에너빌리티는 항공 엔진 기술을 확보한 기업들과 합작하거나 컨소시엄을 구성하는 방안도 적극 검토하고 있다. 이를 통해 부족한 기술을 확보하며, 해외 진출 발판을 마련한다는 계획이다.

두산에너빌리티 내부적으론 항공 엔진 사업이 시작 단계인만큼, 올해 '트랙 레코드(기술 개발 결과물 및 제품을 적용해 실제 작업 조건과 운용 환경에서 일정 시간 확보한 운용 데이터)' 쌓기에 주력할 방침이다.

한국항공우주산업(KAI) 및 대한항공과 다목적무인기, 편대무인기에 적용되는 추력 수백 lbf급 초소형 엔진 개발에 집중하는 것도 같은 맥락이다.