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학위논문
저자정보

김상기 (상지대학교, 상지대학교 평화안보·상담심리대학원)

지도교수
조용만
발행연도
2022
저작권
상지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

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날개(Main Wing)를 가진 고정익 항공기(Fixed Wing Aircraft)는 1903년 12월 17일에 라이트 형제(Wright brothers)가 최초로 동력비행에 성공한 이래 100년이 넘는 기간에 꾸준하게 발전하였다. 그러나 헬리콥터는 1930년대에 이르러서야 겨우 비행에 성공하였고, 1950년대 이후 본격적으로 보급되기 시작하였다. 헬리콥터의 가장 큰 특징은 활주로가 필요 없다는 점이다. 어느 곳이든 평평한 장소만 있으면 뜨고 내릴 수 있다는 점이 고정익 항공기와 다른 장점이라고 할 수 있다. 그리고 일단 이륙을 하면 제자리 비행(Hovering), 전진, 후진, 상승, 하강, 선회를 마음대로 할 수 있어 인간이 꿈꾸는 자유로운 비행을 마음껏 보여줄 수 있다. 다만 헬리콥터는 기체의 위에서 회전하는 날개(Main Rotor)에서 발생하는 양력으로 모든 중량을 의지하기 때문에 연료가 많이 들고 속도가 느리다는 단점이 있다. 그럼에도 불구하고 헬리콥터는 제자리 비행을 할 수 있어 고정익 항공기로 불가능한 구조, 소방 등 다양한 임무를 수행할 수 있으며 특히 고립된 재난현장에서 크게 활약하고 있다. 헬리콥터는 고정된 날개(Main Wing)가 없고 회전하는 날개(Rotary Wing)만 있는 항공기이다. 따라서 헬리콥터는 고정익 항공기와 구분하여 회전익 항공기(Rotary Wing Aircraft)라고 부른다.
헬리콥터(helicopter)는 그리스어에서 나선형을 의미하는 헬릭스(helix)와 날개를 의미하는 프테론(pteron)을 합성한 용어이다. 1861년에 프랑스에서 helicoptore로 표기한 이후 영어로 번역하여 helicopter로 불리게 되었다. 헬리콥터는 공학적으로 보면 수직으로 이착륙한다고 하여 VTOL((Vertical TakeOff and Landing) 항공기라고 분류한다. 반면에 미국에서는 헬리콥터의 회전날개에서 발생하는 특유의 소음을 빗대어 차퍼(chopper)라고도 부른다. 우리나라에서는 최근 긴급환자와 관련하여 닥터헬기를 추가 도입한다는 뉴스와 동해안에 큰 산불이 발생했을 때 출동한 산림청 헬기, 연휴마다 고향과 고속도로 상황을 알려주는 경찰 및 방송국 헬기까지 다양한 현장과 환경에서 주로 국민의 생명과 재산을 지키기 위해, 또는 다른 목적을 가지고 운용 중에 있다. 하지만 그 중에서도 우리나라는 육해공군을 통틀어 약 660여대 국방부,『국방백서,2020』(국방부, 2020), 286 ? 290면.
를 운용하는 세계 4위권 군용헬기 운용국으로 주변국의 국방비 지출에 비해 회전익 항공기를 다수를 운용하고 있다. 우리나라는 군용 및 관용헬기와 민간헬기를 더해 약 900여대를 운용 중으로 ‘회전익 강국’이며 한국형 기동헬기(KUH 수리온) 개발을 통해 11번째 헬기 개발 국가가 되었으며, 소형무장헬기(LAH)는 2020년 12월 잠정 전투용 적합 판정을 받고 2022년 말 개발완료를 목표로 하고 있는 회전익 항공기 선진국이다.
하지만 아이러니 하게도 시시각각 변하는 안보환경속에 4차 산업혁명이라는 따라잡기 힘든 기술의 발전 속도와 더불어 현 무기체계 중 우리나라 군에서 운용중인 회전익 항공기는 극심한 노후화와 수리부속 단종으로 인해 가동률이 저하되는 등 어느 때보다 국방기술발전이 요구되고 있다. 강선영, “4차 산업혁명과 육군항공,”(국방대학교, 2020), 29면.
우리나라가 기술력과 자본력이 부족하던 시절, 도입으로만 이루어진 회전익 항공기를 개발하고 판매하여 지원하던 우방국의 기술개발 속도가 빨라졌고 우리가 대비하지 못했던 성능개량 사업들이 제때 이루어지지 않아 우리가 예측한 시점보다 부품 단종 및 그로 인한 가동률 저하 등 심각한 상황에 이르게 되었다. 우리에게 회전익 항공기를 판매한 개발 및 제조국이 소수의 성능개량 이전의 항공기 운용국을 위해 생산라인을 유지해도 이익이 나지 않고 막대한 유지비용이 들어가므로 수리부속의 생산을 중단하고 성능개량 이전의 항공기를 지원하지 않기 때문이다. 성능개량 이후의 공통된 수리부속은 지원하나 항공기는 1개의 핵심적인 부품만 없어도 운용할 수가 없다. 항공기를 개발할 능력이 없는 나라는 항공기 개발국에 어쩔 수 없이 항공기 구매를 하게하며 항공기의 특성상 구입비용보다 향후 운용 간 들어가는 비용이 더 크게 된다. 도입 후에는 개발국에게 성능개량 또는 후속항공기로 전환에 따라 주도권을 빼앗긴 채 휘둘리게 된다. 방위산업의 특성상 우수한 성능의 무기는 구매자가 아니라 판매자가 우위를 차지하게 된다. 무기 수입의 의존도가 높고 지속될수록 차후 이어지는 협상에서는 불리하게 작용하며, 자국의 기술력을 확보하지 않는다면 부당한 금액을 제시 하더라도 대안 없이 협상 테이블에 않게 될 것이다.
앞서 언급한 것과 같이 우리나라는 회전익 강국이다. 다수의 회전익을 운용하며 그 중 국방에 사용하는 회전익 항공기가 다수인만큼 ‘규모의 경제’가 적용 될 수 있는 부분이다. 하지만 현재 기술력으로는 개발할 수 없는 대형공격헬기 같은 경우는 운용 경험도 없기 때문에 도입하여 운용하고 소형부터 기술개발 및 생산, 그리고 운용간에 얻은 경험을 바탕으로 한다면 차후에는 높은 기술수준을 요구하는 무기체계도 만들 수 있을 것이다. 국내 기술력 확보와 이어지는 생산은 필수적이다.
이번 연구에서는 항공산업의 정의 특성을 바탕으로 미래 전장환경과 항공작전을 알아보고 국외 기술개발 현황, 항공산업의 성장성을 통해 앞으로 미래 전장환경에 따른 회전익 항공기 발전방안을 축약하여 제시하면 다음과 같다.
국내 항공기 개발 과정 중에는 부족한 선행연구로 당시 항공 기술에 대한 이해가 부족하였고 장기적인 계획을 세우지 않아 보다 효과적으로 항공기를 운용하지 못하였다. 현재까지 운영하고 있는 항공기의 대부분은 부족한 기술력 이전으로 효과적인 운용을 못하고 도태 순을 밟고 있는 것이 현실이다.
시대별 살펴본 헬기의 도입과정과 미비하지만 기술력을 확보하려는 시도는 아쉽게도 구간정비를 실시할 수 있는 수준에 그쳤으며, 지난 수십 년간 운용하고 쌓아온 운용 데이터에 비해 항공기 기술 개발은 많이 뒤쳐져 있는 것이 현실이다. 국외의 항공기 기술 개발 사례에서는 먼저 기술에 선투자하고 후 수익을 회수하는 방식으로 국가 주도적으로 실시하는 반면 우리나라는 그러한 투자가 없다보니 국내 업체들 중 섣불리 시도하기에 부담이 된 것이 사실이다.
기술의 선두주자에 있는 선진국의 경우에는 승자 독식이 아닌 최종 기종 후보에서 탈락하더라도 기술 개발에 대한 지원을 실시하며 다른 우방국으로 무기 수출의 기회를 갖는다. 우리나라도 그러한 법적 근거와 확실한 지원이 필요하다.
이러한 국내 개발과 생산과정을 배경으로 국내 생산과 도입의 장·단점을 비교하였을 때 장기적인 측면에서는 국내 기술획득과 생산을 하는 것이 국익에 도움이 되며, 단기적으로 전략적 공백이 우려되는 등 긴박할 시에는 해외도입을 하는 것이 타당하다고 볼 수 있다.

Fixed Wing Aircraft with Main Wing has steadily developed over 100 years since the Wright brothers first succeeded in power flight on December 17, 1903. However, helicopters barely succeeded in flying until the 1930s, and began to spread in earnest after the 1950s. The biggest feature of helicopters is that they do not need a runway. It can be said that it is a different advantage from fixed-wing aircraft that it can rise and fall anywhere with a flat place. And once you take off, you can freely fly in place, move forward, reverse, rise, fall, and turn, showing the free flight that humans dream of. However, helicopters rely on all weights from the main rotor rotating above the aircraft, which is disadvantageous in that they require a lot of fuel and slow speed. Nevertheless, helicopters can fly in place, so they can perform various missions such as rescue and fire fighting, which are impossible with fixed-wing aircraft, and are particularly active in isolated disaster sites. A helicopter is an aircraft with no fixed wings and only rotating wings. Therefore, helicopters are called Rotary Wing Aircraft, distinguished from fixed-wing aircraft.
Helicopter is a term that combines Helix, which means spiral in Greek, and pteron, which means wing. In 1861, it was marked as Helicopter in France and then translated into English to be called Helicopter. Technically, helicopters are classified as vertical take-off and landing (VTOL) aircraft because they take off and land vertically. On the other hand, in the United States, the unique noise generated from the rotating blades of a helicopter is also called a chaper. In Korea, news of the recent introduction of additional doctor helicopters in relation to emergency patients, helicopters from the Korea Forest Service dispatched in the event of a large forest fire on the east coast, and helicopters from police and broadcasting stations that inform hometowns and highways every holiday. However, among them, Korea has about 660 national defense units, National Defense White Paper, 2020 (Ministry of Defense, 2020), 286?290 pages.
It is the world''s fourth-largest military helicopter operator that operates and operates a large number of rotary-wing aircraft compared to defense expenditures in neighboring countries. Korea is operating about 900 military and official helicopters and civilian helicopters, becoming the 11th country to develop Korean mobile helicopters through the development of KUH Surion, and LAH is an advanced rotary aircraft that was tentatively declared suitable for combat in December 2020.
Ironically, however, defense technology development is required more than ever, with the pace of development of technology called the 4th Industrial Revolution and the operation rate of rotary-wing aircraft operated by the Korean military falling due to extreme aging and discontinuation of repair. Kang Sun-young, "The Fourth Industrial Revolution and Army Aviation," (National Defense University, 2020), page 29.
In the days when Korea lacked technology and capital, the speed of technology development in allies who developed, sold, and supported rotating-wing aircraft made up of only introduction accelerated, and performance improvement projects were not carried out in time, leading to more serious situations such as parts discontinuation and lower utilization. This is because development and manufacturing countries that sold rotary wing aircraft to us maintain production lines for aircraft operators before a small number of performance improvements, but they do not support aircraft before repair. Common repair parts after performance improvement are supported, but aircraft cannot be operated without only one core part. Countries that do not have the ability to develop aircraft are forced to purchase aircraft to the aircraft development bureau, and due to the nature of the aircraft, the cost between future operations is greater than the cost of purchase. After its introduction, it will be swayed by developing countries losing leadership as they switch to performance improvement or subsequent aircraft. Due to the nature of the defense industry, sellers, not buyers, will take the lead in weapons with excellent performance. The higher and more dependent on arms imports, the more unfavorable they will be in future negotiations, and if they do not secure their own technology, they will not be on the negotiating table without an alternative even if they offer an unfair amount.
As mentioned earlier, Korea is a rotating-ik powerhouse. As there are many rotary-wing aircraft used in China that operate a number of rotary profits, the "economy of scale" can be applied. However, large attack helicopters that cannot be developed with current technology have no experience in operation, so if they are introduced and operated, and based on their experience between small and technology development and production, they will be able to create weapons systems that require high technology levels in the future. Securing domestic technology and continuing production are essential.
In this study, based on the definition characteristics of the aviation industry, the future battlefield environment and aviation operation are investigated, and the development plan of rotary wing aircraft according to the future battlefield environment is as follows.
During the domestic aircraft development process, there was a lack of understanding of aviation technology at the time due to insufficient prior research, and the aircraft could not be operated more effectively due to lack of long-term plans. The reality is that most of the aircraft operating so far have not been able to operate effectively due to insufficient technology transfer and are in the order of elimination.
Although the introduction process of helicopters by era is insufficient, attempts to secure technology have unfortunately been limited to section maintenance, and aircraft technology development is far behind operational data accumulated over the past decades. In the case of overseas aircraft technology development, it is true that it is a burden to try prematurely among domestic companies because Korea does not have such investments first by investing in technology and recovering profits.
In the case of developed countries, which are the leaders of technology, even if they are eliminated from the final model candidate rather than the winner-take-all, they provide support for technology development and have the opportunity to export weapons to other allies. Korea also needs such legal grounds and solid support.
Comparing the advantages and disadvantages of domestic production and introduction against the backdrop of this domestic development and production process, it is in the national interest to acquire and produce domestic technologies in the long run, and it is reasonable to introduce them overseas in case of urgency.

목차

목차 ⅰ
그림 목차 ⅱ
표목차 ⅲ
국문초록 ⅳ
제1장 서론
제1절 연구배경 및 목적 1
제2절 연구방법 및 범위 4
제2장 이론적 배경 및 연구체계도
제1절 항공산업의 정의와 특성 6
1. 항공산업의 개념 6
2. 항공산업의 정의 8
3. 항공산업의 범위 9
4. 항공산업의 특성 및 중요성 11
제2절 미래전장 환경과 항공작전 14
제3절 미국과 유럽의 기술개발 현황 16
제4절 항공산업의 성장성 18
1. 세계 항공산업 규모 전망 18
2. 국내 항공산업 성장 잠재력 19
3. 경기변동의 특성 21
4. 경쟁요소 22
제5절 기존연구 분석 및 연구체계도 26
제3장 국내 항공기 개발 과정 분석
제1절 1970년대 중반 헬기 대국 한국의 시작 31
제2절 80년대 말 ~ 90년대 초반(사업 시작) 38
제3절 90년대 중반 ~ 90년대 말(소형 KMH 사업) 60
제4절 00년대 초반 ~ 00년대 중반(중형 KMH 사업) 65
제5절 문제점 및 대안 74
제4장 국내 생산과 도입의 비교 및 발전방안
제1절 회전익 기술개발 동향 분석 75
제2절 국내 생산 사례 분석 77
1. 국내 수리온 연구 개발 사례 77
2. 국내 생산 장점 분석 104
3. 국내 생산 단점 분석 107
제3절 해외 도입 사례 분석 109
1. 해외 아파치 롱보우의 도입 사례 109
2. 해외 도입의 장점 분석 111
3. 해외 도입의 단점 분석 114
제4절 생산과 도입의 비교 분석 및 발전방안 115
제5장 결론 118
참고문헌 122
Abstract 132

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