스페인의 항공산업 첨단기술 개발동향

- 탄소섬유, 테스팅, 엔진, 헬리콥터, 통제시스템 분야 기술개발 활발 -

- 분야별 첨단기술 보유 업체 다수 활동 중 -

 

보고일자 : 2007.3.29

차종대 마드리드무역관

madridktc@kotra.or.kr

 

 

□ 스페인 항공산업 개관

 

 Ο 최근 몇 십여 년간 스페인의 항공우주산업은 괄목할 만한 발전을 보였음. 스페인 기업들의 국내 및 해외 프로젝트 참여도 늘어나고 있으며 첨단기술 개발도 활발히 이루어졌음. 기업의 R &D 투자, 그리고 외국 다국적 항공우주기업의 진출, 중소규모의 엔지니어링, 디자인, 기술기업들의 성장도 이루어졌음. 이와 함께 항공우주 산업의 요구를 충족시키기 위한 산학 협동도 늘어나고 있음.

 

 Ο 스페인 기업들은 항공기 중량을 낮추고 성능을 향상시키기 위해 여러 분야에서 상당한 기술개발을 이루어내고 있는데, 최근 괄목할만한 발전을 이루고 있는 분야는 ▲탄소섬유 합성소재 개발, ▲항공기 테스트 및 점검, ▲엔진 및 터빈, ▲헬리콥터, ▲통제시스템 분야 등임.

 

 Ο 탄소섬유 소재 분야에서 AIRBUS, EADS-CASA, AERNNOVA, SACESA, SENER 등, 테스팅 및 점검 분야는 CTA, CATEC, 엔진 및 터빈은 ITP, 헬리콥터는 EUROCOPTER, AERNNOVA, 통제시스템은 INDRA 등이 대표적인 기업임.

 

 

□ 스페인 항공산업의 연혁

 

 Ο 스페인은 20세기 초 일찍부터 항공우주에 눈을 떴음. 엔지니어 겸 조종사 였던 Juan de la Cierva는 1919년 항공기의 일종인 오토자이로(autogiro)를 발명했고 4년 후에는 현재 헬리콥터의 전신인 회전날개 항공기(rotary-wing aircraft)를 세계 최초로 개발했음.

 

 Ο 1923년 3월에는 스페인에서 3번째로 항공기 조종사 자격증을 받고 최초로 군용기를 조종한 Jose Ortiz de Echague 가 스페인 최초 항공회사인 CASA 를 설립해 마드리드 근교 Getafe에 공장을 설립해 처음으로 군용기 생산을 시작했음. 1930년대까지 CASA는 자체 개발한 항공기를 생산했음. 제2차 세계대전 후 1970년대까지 스페인 내 수송기 분야의 선두주자로 자리매김했으며, 1980년에는 C-212 군용기 모델을 개발, 전 세계 수출하기도 했음.

 

 Ο 1971년 CASA는 AIRBUS 컨소시엄에 참여해 디자인 및 수평 꼬리날개, 동체, 도어, 렌딩기어 등 일부 구조부품 생산에 참여하게 됨. 1999년에는 독일 다임러크라이슬러 항공, 프랑스 마트라 등과 함께 유럽 EADS(European Aerospace Defense and Space Company) 창설 멤버로 참여함. EADS는 AIRBUS와 EUROCOPTER를 포함해 전 세계 최대 헬리콥터 생산업체로 발돋움하는 한편 유럽위성항법시스템인 갈릴레오 프로젝트의 최대 공급자의 하나임. 최근 A-380 등 에어버스 항공기의 렌딩기어는 스페인에서 생산됐음.

 

 Ο EADS-CASA(www.casa.eads.net)는 현재 세계 메이져 수송기 생산업체로서 CN-235 모델은 미국 해안경비대에서 사용하고 있음. 세비야에 소재한 에어버스 공장은A-400 기종 같은 최신식 군용수송기 최종 조립라인을 운영하고 있음.

 

 Ο 현재 EADS-CASA, AIRBUS, EUROCOPTER 등은 스페인의 항공우주산업을 대표하는 기업들로서 스페인 내 수백 개의 중소규모 엔지니어링, 디자인 및 생산기업들을 거느리고 있음.

 

 

□ 최근 기술개발 동향

 

 Ο 탄소섬유 소재

  - 세계 항공산업의 주 관심사는 항공기 연료절감을 통한 효율 제고이며 항공기 경량화를 위해 종전 금속 대신에 탄소섬유 강화 플라스틱 같은 첨단소재 사용이 늘어나고 있음.

  - 스페인 기업들은 이미 유럽우주선발사대 부품개발에 참여한 오랜 경험을 살려 탄소섬유화합물 개발에 전력해왔으며 이 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있음. AIRBUS A-380의 약 1/4은 이미 탄소섬유 소재로 이루어져 있고 현재 개발단계인 A-350은 그 이상이 될 것으로 보임. 보잉사의 경우 787 모델의 경우 약 50%가 탄소섬유 소재임. 군용기인 AIRBUS A-400은 최초로 탄소섬유 날개가 장착된 항공기가 될 전망임.

  - 현재 마드리드, 똘레도, 세비야에 소재한 AIRBUS와 EADS-CASA 연구소는 유럽 내 최대 규모의 하나이며, 탄소섬유와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있음. 똘레도에 소재한 AIRBUS 첨단소재연구소는 탄소섬유를 이용해 대형 곡선형 패널을 어떻게 디자인하고 생산할 지 연구의 초점을 맞추고 있음.

  - 탄소섬유 분야의 또다른 선두기업은 1993년에 설립된 AERNNOVA(www.aernnova.com) (舊 Gamesa Aeronautica)로서, 항공기업인 Embraer와 헬리콥터 생산기업인 Sikorsky에 부품을 생산 공급하고 있음. 이 회사는 탄소섬유와 티타늄 소재 항공기부품을 개발, 디자인, 생산해 항공기의 강도와 안전성을 높이는 기술력을 갖고 있음. 미국 보잉사와 협력해 시에틀과 마드리드에 수백명의 엔지니어를 두고 환경친화적인 경비행기 생산을 위한 동체구조 디자인에 참여하고 있음.

  - 1995년에 설립된 SACESA(www.sacesa.com)는 AIRBUS 와 EADS-CASA 군용기, 보잉B-777을 위한 부품을 생산하고 있는데, 탄소섬유 소재를 활용한 부품들의 구조적인 통합을 분석, 테스트하는 자체 기술을 보유하고 있으며 Fiber Molds, 벌집구조의 샌드위치 패널 등을 합성 화학소재를 활용해 개발하고 있음.

  - 엔지니어링 및 컨설팅사인 SENER(www.sener.es)는 공장에서 탄소섬유 소재의 강도를 높이기 위해 몰드에 합성직물을 넣는 작업이 매우 노동 집약적이고 어려운 작업임을 감안, 이를 처리하는 자동화된 시스템을 개발해 원가와 인력을 절감을 기하고 있음. 또한 SACESA와 함께 AIRBUS A-380 밑부분 유선형 복부 부분 개발에 참여했는데 이 부분은 에어컨과 편의용 장비들이 보관되는 매우 커다란 구조물임.

  - EADS-CASA는 탄소섬유 생산공정 개선을 위해 곡선형 복합 탄소섬유 쉬트를 생산하는데 수작업에 의할 경우 인건비가 매우 비싼 점을 감안, 이음질을 자동으로 수행하는 산업용 로봇을 개발하고 있음.

  - 첨단 나노기술도 탄소섬유 항공기 부품개발에 활용되고 있음. 나노 미립자들이 합성소재에 첨가될 경우 소재의 강도와 탄성을 높일수 있으며, 불에 잘 타지 않는 난연제 역할뿐 아니라 유해가스도 줄일 수 있음. 이 부분에 대한 연구는 현재 초기단계이며 아직 광범위하게 사용되기에는 경제성 문제도 있음.

  - Tecnalia Aerospace사는 탄소나노튜브와 다른 금속을 결합해 최대한 효과적으로 열을 제거할 수 있는 방안을 연구하고 있음. 또한 플렉서블한 전자장치의 개발에도 노력하고 있는데 전자장치들을 항공기 구조물의 일부로 디자인 함으로써 항공기의 경량화와 컴팩트화를 추진하고 있음.

  - SENER 역시 탄소나노튜브 연구를 수행 중인데, 플렉서블한 합성소재를 활용해 항공기 날개를 변형하는 것임. 종전 부품을 조작해 기계적인 움직임을 통해 바꾸는 것이 아니라 원래 모양대로 바꾸는 기술임.

 

 Ο 테스팅 및 점검

  - 스페인 북부 바스크에 소재한 기업들은 지방정부의 지원하에 1998년 항공기술센터(CTA)를 설립해 신기술 개발과 제품, 디자인 테스트 기술의 개발에 노력하고 있음. CTA는 적외선 센서를 통해 항공기 금속 또는 합성소재내 결함이나 갈라진 틈을 찾아내는 기술을 개발했음. AERNNOVA도 이 기술을 이미 성공적으로 활용하고 있음.

  - CTA는 화재, 구조물, 유동역학, 어쿠스틱스의 4개 분야에 연구시설을 갖추고 있는데 향후 완공될 연구 시설에는 고도화된 수명 테스트 기기뿐 아니라 테스트 시간을 20%가량 절감할 수 있는 첨단 테스트 기기들을 구비할 예정임. 시스템 바이브레이션, 온도, 적재중량 등 테스트 요소들을 한꺼번에 부여하는 기술을 포함해 유사환경을 설정해 제품 수명주기가 장기인 제품의 결함을 찾아내는 기술도 개발하고 있음. CTA는 전기기계적 부품을 테스트하는 유럽 내 유일한 기관이며, 세계적으로도 이러한 장비를 가진 몇 안되는 연구소의 하나임.

  - AIRBUS, EADS-CASA 등 주요기업의 생산공장이 위치한 남부 안달루시아 지역에서는 지방정부와 기업들이 첨단항공우주기술센터(CATEC)를 설립 운영하고 있음. 현재 이곳에서는 ▲구조물과 소재, ▲Propulsion 엔진 및 연료, ▲장비 및 시스템 등 3개 분야에서 연구를 수행하고 있으며, 특히 EADS-CASA와 공동으로 무인항공기 개발을 위한 연구도 수행함.

 

 Ο 항공기 엔진 및 터빈

  - 1980년대까지 스페인에는 항공기 엔진과 터빈을 생산하는 기업이 없었으나 SENER가Rolls Royce와 합작으로 ITP(www.itp.es)를 설립하면서 이 분야에 참여했음. ITP는 설립 15년만에 세계 최대 저압터빈(Low-pressure turbines) 생산기업으로 발돋움했으며, 엔진디자인, 생산 및 수리 분야에 특화된 스페인 내 최대 항공기업의 하나로 성장했음.

  - 저압터빈은 항공기의 중량과 밀접한 관련을 가짐. 현재 ITP는 소음저감, 경량화 그리고 연료절감에 연구의 초점을 두고 있음. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기계적 설계뿐 아니라, 첨단소재 활용, 공기역학적 부품 설계 등을 통해 엔진의 최적화를 기하고 있음. ITP는 또한 마드리드에 위치한 항공기 수리 및 연구센터를 통해 메인티넌스 향상 방안도 연구하고 있음.

  - 용접, 세척, 코팅분야도 신기술이 개발되고 있는데, 메인티넌스 과정에서 카드뮴, 크롬, 니켈 등 유해 중금속 사용을 절감하는 방안과 새로운 코팅 기술, 레이져용접 기술도 개발되고 있음. 공작 분야에서는 부품의 강도를 낮추지 않으면서 케스팅의 두께를 줄이는 연구와 함께 나노 코팅기술을 활용해 공작기계의 성능을 향상시키는 방안도 찾고 있음.

 

 Ο 헬리콥터

  - EADS 계열사의 하나인 EUROCOPTER사는 스페인 내 생산공장을 건설 중으로, 스페인 공군을 겨냥한 Tigers, EC135 등의 모델을 생산할 예정임. 공장건설이 마무리되면 탄소섬유 소재를 활용한 항공기 개발에도 착수할 계획임.

  - 탄소섬유 소재를 활용한 헬리콥터 개발은 AERNNOVA도 적극 나서고 있는데, 미국에 소재한 헬리콥터 선두기업인 Sikorsky에 금속 및 탄소섬유 소재 구조물을 설계 생산 납품한 바 있음. 이 회사는 헬리콥터 중량, 소음, 연료소비, 배기가스 저감을 위한 유럽차원의 계획에도 참여하고 있음. SENER도 헬리콥터 소음 저감을 위한 연구를 준비 중임.

  - 까딸루냐 공과대학 연구진들은 무인 헬리콥터의 성능 향상을 위한 연구를 수행하고 있는데, 자동제어장치의 기능과 범위를 향상하고 인공식별 시스템을 통해 무인 헬리콥터의 독자적인 기능을 강화하는 방향으로 추진되고 있음. 예를 들어 적외선 센서를 통해 산불 등을 식별하고 통제소에 신호를 보내는 방식인데 이미 센서나 네비게이션 시스템 등은 도입돼 있지만 관건은 여러 센서들과 네비게이션을 통합해 통제능력과 독자적 기능을 제공하는 소프트웨어임.

 

 Ο 통제시스템

  - 스페인의 Indra(www.indra.es)는 비행기의 안전한 이륙과 운항, 착륙을 보장하는 정보시스템 제공하는 세계적인 기업임. 이 회사의 항공교통 관리시스템은 이미 전 세계 20여개 이상에 보급됐고, 전 세계 항공기의 약 20%는 Indra 시스템이 적용된 통제소를 이용하고 있음.

  - 이 시스템은 항공기의 운항계획, 실시간 정확한 위치와 이동루트, 기후, 기편 변경 및 항공기 교통 흐름 등과 관련된 정보를 종합, 가공해 제공함. 종전 레이더 베이스의 시스템이 늘어나는 항공교통량을 처리하는데 한계가 있기 때문에 Indra 시스템의 중요성은 날로 커지고 있음. Indra는 위성 정보와 항공기와 지상 통제소 간 정보를 종합해 레이다 시스템보다 훨씬 정확한 정보를 제공함.

  - 또 한가지 장점은 자동화된 교신 시스템으로, 국제적인 항공기 교신언어가 영어인 관계로 간혹 비영어권 조종사나 통제소의 경우 언어에 혼선이 발생할 수 있기 때문에 이를 예방하는 것임. 비행기 날개 조정과 같은 명령 통제시스템도 종전 유압시스템에서 한 단계 발전한 전기기계적 시스템으로 교체되는 추세임.

  - Indra는 또한 세계적인 비행 시뮬레이션 장비 생산기업로서 미국, 유럽 등 여러나라에 장비를 공급하고 있음. 최근 미국 해군 Seahawk 헬리콥터 훈련용 시뮬레이터를 공급한 바 있으며, 스페인 세비야 인근에 세워질 EADS-CASA의 비행훈련센터에도 장비가 공급될 예정임.

 

 

□ 한국기업과의 협력 가능성

 

 Ο 스페인의 CASA는 과거 한국으로부터 항공기용 부품소재를 수입했고 한국기업과의 기술 공동개발도 추진한 바도 있음. 또한 우리나라는 스페인으로부터 군용 중형수송기를 수입한 바도 있어 양국간의 교류는 부분적으로나마 이루어져 왔음.

 

 Ο 한국부품 공급 측면에서 볼 때, EADS나 EUROCOPTER 등 다국적 기업의 경우 스페인 투자법인에서 부품을 독자적으로 조달하는데 제약이 있음. 그러나 그외 스페인 자체 항공기 제작사나 관련 중소규모 부품기업 대상으로는 부품공급 협력 가능성을 타진해 볼 만함.

 

 Ο 또한 양국 기업간에 장점을 살려 첨단소재 개발이나 항공기 부품의 개발 분야에서 공동 협력하거나 상호 우위 분야의 기술교류를 추진하는 등 양국 항공산업 간 협력 가능성은 높다고 볼 수 있음. 따라서 스페인 항공우주기업에 지속적인 관심을 갖고 접촉해 나갈 필요가 있음.

 

 

정보원 : ICEX, www.technologyreview.com, 무역관종합