새로운 비행기 시대를 열어준 제트 엔진(JET ENGINE)

'제트 엔진'(JET ENGINE)은 근대의 한 세기 동안 여러 항공기의 동력기관이 되어 주었습니다. 제트 엔진(JET ENGINE)의 개발로 항공기는 안정적이고 효율적인 동력엔진을 얻었으며, 대륙간 비행 시대와 초음속 비행의 시대를 열었습니다. '제트 엔진'(JET ENGINE)은 현대 거의 모든 여객기에 이용될 정도로 효율적인 엔진이며, 안전한 엔진으로써 다양한 형태로 제작이 됩니다. 많은 분들이 기존에 항공기에 부착되어 있는 동그란 형태의 제트 엔진을 자주 보셨을 겁니다.

우선 제트 엔진(JET ENGINE)의 사전적 의미를 알아보겠습니다. '압축 공기 중에 연료를 분사 연소시켜서 생긴 고온 고압 가스를 분출시켜, 그 분류(英 jet)의 반동에 의해 추진력을 얻는 엔진을 총칭하여 말한다. 항공기용으로 발달하고, 현재는 '가스 터빈'의 일종으로 간주되는 '터보 제트'(英 turbo-jet)가 대표적인데 군용기는 장래 '램 제트'(英 ram-jet)로 진척시키려 하고 있으며, 상업기에서는 '피스톤식'에서 '터보 제트'로 이행되어 가고 있다.' [네이버 지식백과 발췌]라고 정의가 되어 있습니다.

통상 제트 엔진(JET ENGINE)이라고 불리는 민항기의 엔진은 '터보 팬 엔진'이라고 불리웁니다. 제트엔진은 유입부로 들어오는 공기를 흡입하여 '저속 로터'와 '고속 로터'로 압축을 하여 연소를 시키며, 배기를 통하여 추진력을 얻는 방식의 엔진을 이야기하며, 통상 로터는 N1, N2라고 불립니다.  이 엔진은 거대한 '팬'을 이용하여 엔진 코어로 들어가 배출되는 힘과 바이 패스되는 공기의 량으로 추력이 결정이 됩니다. 이 비율을 '바이패스 비'라고 하며 현대의 항공기는 8:1 정도의 바이패스 비율을 지니고 있습니다. 또한 '바이 패스'되는 공기는 배출 시의 항공기 엔진부 소음을 감소시켜주며, 연료의 효율을 크게 높여주므로 거의 대부분의 민항기는 '터보 팬 엔진'을 이용합니다. 하지만 큰 팬을 장착하기 위해 엔진의 크기가 커지는 단점이 있습니다. 

'터보 제트 엔진'은 위의 사진과 같은 저속으로 회전하는 로터와 고속으로 회전하는 로터로 공기를 압축시키며, 이 압축된 공기를 연소실에서 연소시켜 배기하며 추력을 얻게 됩니다. 이렇게 배기에서 추력을 얻는 방식이라고 말할 수 있으며, 뉴턴의 제 3법칙으로 추진력을 얻는 원리입니다. '터보 제트 엔진'에는 팬으로 공기의 유입이 되지 않으며 바이패스 공기량이 없습니다.  

전투기에서 민항기까지 현대 비행기들에 널리 이용되는 '제트 엔진'(JET ENGINE)은 현대 '항공기술의 집약체'라고 할 수 있습니다. 그래서 항공 선진국들도 이 엔진의 개발 기술을 쉽게 이전해주지 않고 있습니다. 이유는 이 기술이 단기간에 쉽게 발전시킬수 있는 분야가 아니기 때문입니다. 우선 항공기 엔진을 만들기 위해서는 모든 소재 기술의 발전이 우선적으로 바탕이 되어야 하게 때문입니다. 그래서 더욱 '항공기술의 집약체'라고 불리고 있습니다. 

'제트엔진'(JET ENGINE)을 만드는 기술은 매우 정교하고 어려운 기술로서 현재 세계에는 3대 항공기 엔진 제작사가 있습니다. 'GE'와 'P&W', '롤스로이스'사입니다. 한국형 차세대 전투기 KFX에는 'GE'의 엔진이 사용이 되며, 올해 KFX의 조립을 위하여 미국으로부터 입고가 된 바 있습니다.  대한민국은 무인기용 터보팬 엔진의 자체 개발을 진행하고 있으며, 무인기 개발에서 소형의 '제트엔진'(JET ENGINE) 기술은 매우 핵심적인 기술입니다. 5년간의 개발비는 880억이 책정이 되어 있으며, 1800도 내열재의 개발을 위하여 연구에 몰두하고 있습니다 또한 현재 대한민국은 고성능 5000파운드 2.26톤급 엔진개발을 위해 연구 개발에 돌입하였으며, 이 엔진의 예상 개발 완료시기는 2025년경입니다. 항공기 엔진 기술은 하루 이틀에 이루어지는 것이 아니므로 지속적인 투자와 연구가 필요한 분야입니다. 대한민국도 이 분야에서의 연구 개발을 늦추지 말아야 할 것이며, 무인기에서 이어지는 항공기 엔진의 개발에서 좋은 성과를 내기를 기대해 봅니다.