미국 한국에 F35A 운용비용 절감 약속 “F35A의 엔진 교체비용은 한국 부담 가능성”

록히드 마틴은 F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)와 2023년도까지 F-35의 운용비용을 시간당 3만달러에 맞추기로 합의했다고 미국의 항공전문지인 Filght Global이 지난 9월 14일에 보도했습니다.

미 의회의 하원 군사위원회는 2028년까지 F-35의 연간 운용비용을 기준치까지 낮추지 않으면 미 국방부가 구입하는 F-35의 수에 제한을 둘 것을 국방권한법안에 포함시켰고, F-35의 최대 운용자인 미 공군도 운용비에 따른 구매 제한을 지지한다고 밝혔습니다.

따라서 록히드마틴은 2023년도까지 F-35의 시간당 운용비용을 3만달러로 낮추기로 F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)와 합의한 것으로 알려졌습니다

F-35의 시간당 운용비용을 시간당 3만달러로 낮추기로 한 것은 2020년도 운용비용과 비교해 10.7% 절감된 것입니다.

록히드마틴과 F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)가 합의한 내용은 동맹국이 운용하는 F-35에도 적용되기 때문에 한국 공군이 운용하는 F-35A에도 적용되어 2023년도까지 시간당 운용비용이 10%정도 절감된다는 의미입니다

덧붙여서 록히드마틴은 2025년까지 F-35A의 비행비용을 시간당 2만5,000달러까지 낮출 것이라고 주장하고 있지만

이 목표를 달성해도 미 공군의 요구를 충족시킬 수 있을지는 미지수라고 미 언론이 보도하는 점이 흥미롭습니다.

미 공군이 운용하는 F-35A의 연간 운용비용은 작년에 780만달러(약 91억원)였고, 작년의 시간당 운용용은 3만3,600달러로 알려져 있어 단순히 연간 운용비용을 시간당 비행비용으로 나누면 대당 연간 비행시간은 232.14시간이 됩니다

즉 미 공군은 F-35A의 연간 운용비용을 410만달러(약 48억원)에 맞춰줄 것을 록히드마틴에게 요구하고 있으나 록히드마틴이 F-35A의 연간 운용비용을 410만달러(약 48억원)에 맞추기 위해서는 시간당 비행비용을 1만7,660달러까지 낮출 필요가 있습니다.

앞서 말했듯 2025년까지 록히드마틴이 주장하는 F-35A의 시간당 운용비용을 2만5,000달러로 낮춘다고해도 미 공군은 2028년까지 F-35A의 시간당 운용비용을 1만7,660달러까지 낮추라고 했기 때문에

록히드마틴이 F-35의 연간 운용비용을 1만7,660달러까지 낮추기 위해서는 나머지 3년간 7,340달러를 더 절감해야 합니다.

록히드마틴이 이것을 달성할지는 수수께끼지만 미 의회의 하원 군사위원회와 공군은 '연간 운용 비용'을 지수로 사용하고 있기 때문에

아마도 록히드마틴은 232.14시간에 포함되는 훈련비행 시간중 일부를 비행 시뮬레이터를 활용한 훈련으로 대체해 연료비나 정비비용을 절감하여

미 공군이 목표로 제시한 연간 운용비용 410만달러에 맞춰 오는 것이 아닐까라고 미국 언론은 예상했습니다.

물론 이런 방법을 활용하기 위해서는 실제 훈련비행과 항공 시뮬레이터의 훈련효과가 차이가 없다라는 것을 입증할 필요가 있으므로 쉽지는 않겠지만

F-35A의 실제 비행시간을 유지한 채 작년 시간당 운용비용인 3만3,600달러를 47%나 절감하는 것보다는 가능성이 있어 보입니다.

어느 쪽이든 F-35의 운용비 절감과 차세대 엔진 통합을 의무화한 국방권한법안은 올해 안에 통과될 전망이어서 일단 F-35 프로그램에 대한 미 의회의 비판은 진정될 수도 있을 것입니다.

앞서 미 의회의 하원 군사위원회는 국방권한법안에 '차세대 전투기용 엔진기술을 2027년까지 F-35A로 통합하기 위한 계획을 제출하라'고 포함시킴에 따라 미 공군은 F35A에 어댑티브 엔진의 통합에 나서야 하는 상황에 놓이게 되었습니다.

이 이야기는 여러 요인이 얽혀 있어 한 마디로 어댑티브 엔진기술이 적용된 과정을 설명하기는 매우 어렵지만 최대한 간단하게 이야기를 풀어보면 다음과 같습니다.

지난 7월 13일에 미의회 청문회에 출석한 에릭 픽 F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO) 책임자는 "미 공군이 운용중인 283대의 F-35A 중 15%가 탑재할 엔진이 없어 비행할 수 없는 상태에 놓여 있다"고 증언해 미국내에서 큰 충격을 주었습니다.

F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)는 지난 2월에, 미 공군이 사용하고 있는 F-35A는 심각한 엔진 부족 사태를 맞을 수 있으며,

이를 시정하는 조치가 여의치 않을 경우 "미 공군이 운용 중인 20%의 F-35A는 탑재 엔진을 잃을 것"이라고 국방부에 설명한 바 있습니다

이 문제의 원인은 두 가지이고, 첫 번째는 정비거점으로 들어가는 F-135 엔진이 유지보수 스케줄대로 처리(연간 60기)되지 않는다는 점이며

정비 거점으로 반입된 F-135를 분해해 보면 예상외로 소모되어 있거나, F135를 보수하기 위한 기기가 부족해 처리대기가 발생하고 있으며

정비 거점에서 일하는 작업원의 숙련도가 낮아 오버홀 자체에 예상시간 이상의 시간이 걸리는 등 여러 요인이 복합적으로 작용해 보수가 필요한 F-135의 백로그(쌓아 두고 있는 것)는 점점 커져만 간다고 JPO는 지적하고 있습니다.

두 번째는 F-35A 사용시에도 설계의 한계치에 가까운 고온 상태가 계속되기 때문에 터빈 블레이드의 코팅이 예정보다 빨리 열화(박리)되어 버리는 문제에 시달리고 있으며,

이에 더해 F-35가 중동지역에 배치되었을 때 흡입한 모래에 포함된 칼슘과 마그네슘 알루미늄의 규산염(CMAS)이 터빈 블레이드에 부착되어 가열되면

유리의 결정화가 발생되고 이는 엔진의 코팅을 파괴하는 문제의 원인이 되기 때문에 미 공군은 예정보다 빨리 기체로부터 엔진을 분리하여 정비하고 있습니다

때문에 F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)의 픽 중장은 "Block4나 Tech Refresh3 같은 업그레이드를 받은 F-35는 F135 엔진의 발전능력과 열관리 능력을 향상시킬 필요가 있다"며 F135 개량 및 대체 엔진을 검토하겠다고 미 의회의 청문회에서 약속했습니다

즉 미 의회는 F135 엔진문제는 P&W사의 단독공급체제 자체에 문제가 있는 것으로 보고 있으며 때문에 미 공군의 차세대 엔진 개발사업(AETP)에서 개발중인 GE사의 XA100과 P&W사의제 XA101이 서로 경쟁하는 것을 미 의회는 바라고 있습니다.

F-35 조인트 프로그램 오피스(JPO)도 F-35의 미래 발전성을 확보하기 위해 F135 엔진의 개량이나 미 공군의 차세대 엔진 개발사업(AETP)에서 개발한 어댑티브 엔진의 채택을 희망하는 것은 당연한 이야기이지만 현재 미 공군과 P&W 및 GE가 서로 다른 견해를 보여 이야기가 복잡해지고 있습니다

미 공군의 차세대 엔진 개발사업(AETP)에 따라 개발된 GE사의 XA100과 P&W사의 XA101은 F135와 같은 사이즈로 설계됐으나 어디까지나 어댑티브 엔진의 기술개발과 실증이 목적이기 때문에 F-35에 탑재하는 것은 예상 밖의 일이였습니다.

그러나 GE는 F135 엔진과의 호환을 전제로 XA100 엔진을 설계했기 때문에 F-35에 엔진을 공급하게 된다면 큰 기회를 얻는 것이므로 선호하고 있지만 현재 F-35A에 F-135 엔진을 공급하고 있는 P&W사의 XA101은 F135 엔진과의 호환을 고려하지 않고 설계했기 때문에 어댑티브 엔진개발 과정에서 얻은 기술을 바탕으로 F135 강화 패키지를 개발해야 한다고 주장하고 있습니다.

미 공군은 "차세대 엔진 개발사업(AETP)에서 개발된 기술은 기존 기술과 크게 달라 F135 엔진의 업그레이드에 활용할 여지는 거의 없으며 F135 엔진의 능력을 미래에 필요한 수준까지 높이려면 실용화된 기술을 이용할 수밖에 없다"고 주장하고 있지만

기존의 엔진기술은 이제 성장폭이 제한적이어서 새롭게 개발된 기술과 절충이 필요하다라고 말하고 있습니다

결국 GE는 XA100 통합에 적극적이고 반대로 P&W는 경쟁을 피하기 위해 F135에 어댑티브 엔진 기술의 적용을 제안했고,

미 공군은 기존 기술을 통한 F135 개량이 현실적인 선택사항이라고 주장하고 있어 현재의 의견은 세 갈래로 갈라졌습니다.

이것이 지금까지의 내용이고 지금부터는 새로운 정보입니다.

미 의회의 하원 군사위원회는 "2022년도 국방권한법안에 2027년까지 차세대 전투기 엔진기술(AETP)을 F-35A에 통합하기 위한 계획을 제출하라"고 말했기 때문에

이 법안이 상원안과 조율을 거쳐 바이든 대통령이 서명을 하면 미 공군은 구체적으로 어댑티브 엔진기술의 적용을 검토해야 하며 F135 엔진의 업그레이드에 어댑티브 엔진기술을 활용할 여지가 없다면 GE사의 XA100과 P&W의 XA101을 경쟁시켜 하나로 좁히거나 둘을 F-35A로 통합해야 한다는 이야기입니다.

따라서 지금까지 가장 유리한 것은 F135 엔진과의 호환을 전제로 설계한 GE사의 XA100일 것입니다.

하지만 GE측은 "XA100은 F-35A와 F-35C만을 지원하며 수직착륙시 엔진노즐이 아래로 기울어야 하는 F-35B 전용 F135와는 호환되지 않기 때문에 F-35B에도 어댑티브 엔진을 장착한다면 2027년이라는 시간설정은 무리가 있다"고 말하고 있습니다.

P&W는 F-35B에 탑재되는 F135의 엔진을 유지하면서 F-35A와 F-35C에 어댑티브 엔진을 채용하면 "라이프 사이클 비용이 400억달러이상 증가한다며 미 하원의 결정에 부정적인 반응을 보이고 있으며

F-35 제조사인 록히드마틴은 "XA100과 XA101 개발이 진행되면 F-35에도 잘 들어맞을 것"이라고 밝혔습니다,

하지만 미 공군은 아직까지 이에 대한 의견을 내놓지 않아 미 의회의 결정에 긍정적인지 부정적인지는 알 수가 없습니다.

어느 쪽이든 F-35의 엔진 문제는 F135의 개량이 아닌 어댑티브 엔진의 채용쪽으로 향후 진행될 가능성이 높고, P&W의 견해가 맞는다면 F-35의 프로그램 비용은 47조원 이상 늘어나기 때문에

JPO 회원국이나 대외 유상군사지원(FMS)을 통해 F-35 를구매하는 동맹국들은 추가부담을 지게 될지도 모릅니다.

즉 한국도 유상군사지원(FMS)을 통해 F-35를 구매했기 때문에 향후에 추가 부담을 지게 될 가능성이 높습니다.

이처럼 미 공군의 차세대 전투기 엔진기술(AETP)은 우리나라에게도 영향을 미치고 있으므로 주목할 필요가 있으며 미 공군의 차세대 전투기 엔진기술(AETP)에 대한 새로운 정보가 나오면 계속해서 업데이트 하겠습니다.