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유선 오
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1 차세대레저용경량항공기개발추진정책 민풍식 국토해양부항공산업과사무관 목차 Ⅰ. 개요 Ⅱ. 세계경량항공기제작및판매시장현황 Ⅲ. 경량급항공기분류제도 Ⅳ. 경량급항공기의제작기술의변화 Ⅴ. 정부 ( 국토해양부 ) 의경량항공기개발정책방향 Ⅵ. 맺음말 Ⅰ. 개요 세계적으로스포츠급경량항공기를포함한소형항공기는약33만대 ( 북미 76%, 유럽 16%, 기타 8%) 정도로매년약 12% 씩 ( 08년부터 10년까지) 증가하여왔으며항공기술이첨단화되면서항공레저문화도고급화, 다양화및수요증 가로스포츠경량급항공기제작시장이점차확대되어가고있다. 우리나라에서도항공레저스포츠에대한국민적관심과욕구가확대되고있으며, 초경량비행장치를포함한경량항공기는 2001년이후매년평균약40 여대씩증가추세를보이고있고현재약 500여대가국내에등록되어운영에 27

2 항공진흥제 53 호 있으며, 2009년 1월기준으로국내자가용조종사면허소지자는약 1,300 여명이며매년 130여명의조종사가배출되고있다. 경량항공기비행을위한이착륙장및비행노선등의인프라도확대되어가고있는등국내시장의규모도지속적으로확대될것으로보인다. 최근국내항공레저분야도양적으로발전하고있으나, 레저용항공기는대부분외국으로부터수입에의존하고있어외화낭비를초래하고정비를위한부품조달등이용이하지않는실정이다. 또한, 89년부터 08년까지 20년간경량항공기및초경량비행장치에대한사고발생건수는총 54건으로매년안전사고가이어지고있는실정으로사고예방및안전운항확보를위한경량급항공기의국산화개발보급이시급한실정이다. Ⅱ. 세계경량항공기제작및판매시장현황 세계시장에나와있는경량급항공기는대략 97개모델이있으며, 생산국가를살펴보면미국이 31개모델로가장많고, 체코 19개, 이탈리아 12개, 독일 8개, 호주 7개순이다. 지역별생산업체는북미지역에 24개, 유럽지역 34개업체가운영중에있으며, 국가별생산업체수는체코 14개, 독일 6개, 이탈리아 5개, 폴란드 4개, 프랑스 2개, 영국 1개업체가운영중에있고남미는브라질에 3개업체가있고아태지역은호주에 3개업체가있다. 판매기종별시장점유율분석을보면유럽과북미시장은경량항공기판매의대부분을차지하고있으며, 특히국제기준을선도하는미주시장진입은 ( 근거 : FAA, 2009) < 그림 1> 국가별경량항공기개발모델수 < 그림 2> 판매기종별시장점유율현황 28

3 국제표준화를충족시키는지여부를입증하는잣대로여겨지고있다. 미주시장에서가장많이판매되고있는경량항공기기종은독일제 CTLS 모델이며, 시장점유율 TOP 10 현황을살펴보면체코에서생산한모델이 Sports Star(5 위 ), Sport Cruiser(6위 ) 및 Sting S3(10 위 ) 총 3개로가장많고, 다음은미국모델이 Legend Cub(2위 ), Sport Cub(7 위 ) 으로 2개, 독일모델이 CTLS, GX(4 위 ) 2개, 이탈리아모델 Sierra(3위 ) 1개, 호주모델 J-250(8위 ) 1개순이다. 레저항공산업은가장빠르게성장하고있는항공산업분야로 FAA의 Light- Sport Aircraft Directorate 보고자료에따르면스포츠급경량항공기의판매가전세계항공기교역량의 50% 이상을차지하게될것으로전망하고있다. 미국의스포츠급경량항공기산업은공항, 관제시설등급화및전반적제도운영을주도하고있으며, 유럽도대륙과국가간여행산업촉진등을위해항공레저산업을육성시키고있고, 호주에서도국민의항공레저활동으로경량항공기이용이활발히이루어지고있다. 남미지역은멕시코, 브라질을중심으로키트및기타항공기제조활동이확대되고있으며아시아지역에서도항 < 표 1> 미국내경량항공기급판매기종별점유율현황 Rank Manufacturer Main Model No. of Aircraft Market Share 1 Flight Design CTLS % 2 American Legend Legend Cub % 3 Tecnam Sierra % 4 Remos GX % 5 Evektor SportStar % 6 Czech Aircraft Works SportCruiser % 7 CubCrafters Sport Cub % 8 Jabiru USA J % 9 A/C Mfg&Des. (AMD) CH-650LS % 10 TL Ultralight Sting S % 11 Interplane Skyboy % 12 Fantasy Air Allegro % 13 Aeropro A220/A % 14 IndUS Thorpedo % 15 Iniz. Ind. Italiane(III) Sky Arrow % All others % TOTAL % (2009년 4월고정익기준, 근거 : FAA Databse) 29

4 항공진흥제 53 호 공레저산업이급성장할것으로보고있다. Ⅲ. 경량급항공기분류제도 대부분모든나라는항공기의분류방식 (Classification of aircraft) 은국제기준 (ICAO 부속서7) 을준용하여사용하고있으며, 경량급항공기는보통초경량비행장치보다는무겁고소형항공기 (Part 23급 ) 보다가벼운항공기범위로서구체적인정의와사양 ( 무게기준, 탑승인원등 ) 은나라마다따로정하여운영하고있다. 국내항공법에의한경량항공기 ( 타면조종형, 체중이동형, 동력패러슈트, 자이로플레인, 경량헬리콥터 ) 는최대이륙중량이미국과같은육상용은 600kg, 수상용은 650kg 이하로구분하고있으며, 유럽의경우는최대이륙중량을 750kg 이하로구분하여운영중에있다. < 표 2> 국가별경량급항공기운영체계 구분중량 미국 (Light Sport Aircraft) 유럽 (VLA/VLR) 우리나라 ( 경량항공기 ) 비행기 활공기 기구류 중심이동형 패러플레인 비행기 (VLA) 회전익항공기 (VLR) 타면조종형비행기, 체중이동형비행기, 경량헬리콥터, 자이로플랜, 동력패러슈트 - 최대이륙중량 600Kg 이하 ( 수상은 650kg) - 최대초과금지속도가 120Knots 미만 - 최대이륙중량 300Kg이하 - 최대이륙중량 600Kg이하의항공기 ( 수상항공기제외 ) - 최대이륙중량 750Kg 이하 - 최대이륙중량 600kg 이하 - 자중 115kg을초과하고최대이륙중량 600kg 이하 ( 수상은 650 kg 이하 ) - 연속출력이서최대수평비행속도 120Knots 이하 - 최대실속속도 45Knots 이하 - 좌석 2개이하 - 단발왕복발동기장착, 조종석에비여압 - 비행중프로펠러각도조정할불가 - 고정된착륙장치 ( 수상은접이식가능 ) 30

5 자유기구 (Free balloon) 구형자유기구 (Spherical free balloon) 비구형자유기구 (None-spherical free balloon) 비동력식 (Non-powerdriven) 공기보다가벼운항공기 (Lighter-thanair aircraft) 계류식기구 (Captive Balloon) 구형계류식기구 (Spherical captive) 비구형계류식기구 (Non-spherical captive) 동력식 (Powerdriven) 비행선 (Airship) 경식비행선 (Rigid) 반경식비행선 (Semi-rigid) 비경식비행선 (Non-rigid) 항공기 (Aircraft) 비동력식 (Non-powerdriven) 활공기 (Glider) 육상활공기 (Land Glider) 수상활공기 (Sea Glider) 비행기 (Aeroplane) 육상비행기 (Landplane) 수상비행기 (Seaplane) 수륙양용비행기 (Amphibian) 공기보다무거운항공기 (Heavier-thanair aircraft) 동력식 (Powerdriven) 회전익항공기 (Rotorcraft) 자이로플레인 (Gyroplane) 헬리콥터 (Helicopter) 육상자이로플레인 (Land gyroplane) 수상자이로플레인 (Sea gyroplane) 수륙양용자이로플레인 (Amphibian gyroplane) 육상헬리콥터 (Land helicopter) 수상헬리콥터 (Sea helicopter) 수륙양용헬리콥터 (Amphibian helicopter) 날개치기항공기 (Ornithopter) 육상 ornithopter 수상 ornithopter 수륙양용 ornithopter < 그림 3> 항공기분류 (Classification of aircraft) (ICAO 부속서 7) 31

6 항공진흥제 53 호 Ⅳ. 경량급항공기의제작기술의변화 최근경량항공기는엔진출력과연비는높이고구조재의무게는낮추는방향으로개발되고있으며, 원가절감으로인한가격경쟁이심화되고있는실정이다. -승객의편의성을제공하기위하여 Cockpit 및 Cabin 공간을확대하는추세이나이는공기역학적으로불리하며사고의원인을제공하고있다는비판도있다. GREEN( 환경 ) 운동이확대됨에따라소음감소및전기나연료전지같은대체에너지를적용시키고있으며, 고효율엔진을개발하거나엔진의존도를최소화하는활공력을지닐수있도록하고있다. 무선통신을디지털화하였으며이동및보관이용이하도록 Go-cart 및트라이크형휴대용기기가확대되어접이식경량항공기가유행하고있음. 현재미국에서개발중인 Flying Car 및수상항공기등하이브리드형항공기의개발도확대되는추세이다. 최근스포츠경량항공기는전자화, 고급화그리고안전화등에대한수요자들의요구가다양화됨에따라부대장 비가늘어나중량이계속증가하는추세이며, 세계적으로환경오염문제가대두되면서기업별평균연비및탄소배출량규제강화에대비한연비개선이절실히요구되고있다. 스포츠경량항공기의연비개선대책은, 엔진, 프로펠러공력효율향상, 항력저감그리고구조물경량화등이있으나, 구조변경, 경량재료적용그리고부품합리화등에의한경량화가연비개선에가장기여도가높다고할수있다. -경량화기술중대체소재적용과일체성형화는가장기본적인방법으로써, 대체소재중복합재료 (Composite) 는경량금속인알루미늄합금과함께스포츠경량항공기에적합한소재이다. 특히복합재료는경량, 고강성, 내식성등우수한소재특성을바탕으로구조물경량화, 충격및진동등의성능향상, 금형가격의절감등을위하여현재그사용이급격히증가하고있는추세임. 스포츠경량항공기소재로써복합재의우수성은 ICON Aircraft사의 ICON A5와 Flight Design사의 CTLS의모델들에서확인할수있다. ICON A5와 CTLS의구조물은복합재료를이용하여일체화로성형한것으로, 기능이통 32

CTLS Icon A5 ATEC Faeta M-22 Falcon LS Flight Design GMBH

Carbon fiber airframe High-strength, lightweight carbon

carbon sandwich and semimonocoque construction Aerospool

CTLS TOXO Aircraft Arion Aircraft Dynamic Aero Inc.

Dova DV-1 Skylark Sportsplanes.com, Inc.

post-cured fiberglass Carbon fiber sandwich with aramid

Composite fuselage structures < 그림 4> 복합재료가적용된경량항공기대표기종

의개발및항공기이착륙주기를단축시킬수있는항공기와류축소연구확대, 날개짓 (Flapping wing)

7 CTLS Icon A5 ATEC Faeta M-22 Falcon LS Flight Design GMBH ICON Aircraft ATEC Aircraft SeaMax USA T&T Aviation Inc. Carbon fiber airframe High-strength, lightweight carbon fiber airframe TOXO Sportster Arion Lightning LS-1 All carbon sandwich and semimonocoque construction Aerospool Dynamic WT9 All composit (fiberglass, carbon & Kevlar) CTLS TOXO Aircraft Arion Aircraft Dynamic Aero Inc. Flight Design USA All composites (Kevlar, carbon prepreg) Dova DV-1 Skylark Sportsplanes.com, Inc. All composite core structures Vacuum infused oven post-cured fiberglass Carbon fiber sandwich with aramid fiber skin All composit structures with composite L/G Composite fuselage structures < 그림 4> 복합재료가적용된경량항공기대표기종 합된복합재료의가능성과디자인의자유로움을나타내는전형적인예로써, 외형형상은이전의어떠한금속제스포츠경량항공기보다뛰어나다. Wing-tip vortex 터빈장착등공기역학적효율을극대화하는등공력성능개선을위한유동제어 (Flow Control) 기술촉진. 항력저감을위한자연층류익형 (Natural Laminar Airflow) 의개발및항공기이착륙주기를단축시킬수있는항공기와류축소연구확대, 날개짓 (Flapping wing) 항공기등기존 의고정익또는회전익의틀에서벗어난비행방식을적용한항공기의공력설계등도활발히이루어지고있다. 연료절감및경량화를추구하기위하여 FBW(Fly-By-Wire : 전기식비행제어장치 ) 시스템도입도증가하고있다. 경제성및안전성문제로경량항공기제작산업에서의 FBW 시스템적용은매우제한적으로이루어지고있으나각종컨트롤및계기장치의기능을다양화하고디지털화하여경량화를구현하는추세이며, GPS 항법장치및자동 33

항공진흥제 53 호 조종장치등각종전자장치의현대화도병행하여확대되고있다. 고효율연비를실현하기위하여복합재료등신소재도입확대로동체를경량화하고있으며, 친환경개념을도입하여저소음엔진개발을확대하고자동차엔진을적용하여호환성및경제성을추구하는추세이다. 발광다이오드 (LED) 를이용한고효율등화장치의적용과편의성의극대화를추구하고있다.

8 항공진흥제 53 호 조종장치등각종전자장치의현대화도병행하여확대되고있다. 고효율연비를실현하기위하여복합재료등신소재도입확대로동체를경량화하고있으며, 친환경개념을도입하여저소음엔진개발을확대하고자동차엔진을적용하여호환성및경제성을추구하는추세이다. 발광다이오드 (LED) 를이용한고효율등화장치의적용과편의성의극대화를추구하고있다. 클린화된경량항공기소재및구조기술분야의개발추세는크게다음 3 가지관련기술개발로요약할수있 다. 첫째복합재료구조물성형을위한저비용 고성능성형공정기술을개발함으로써과다에너지소비형오토클레이브성형기술을새로운친환경및경제적성형기술로대체하려는요구가높아지고있으며, 둘째소형항공기급에서도입한 AGATE(Advanced General Aviation Transport Experiments) 프로그램을스포츠급클린경량항공기시장에도입함으로써구조적건전성을확보하고, 셋째스포츠경량급항공기에대한품질및안전성인증기술이선진화및국제표준화가되어가고있다. < 그림 5> Trends in Light Sport Aircraft 34

9 1. 복합재료제작성형공법 2000년이후고유가시대의도래로기존의과다에너지소비형복합재료성형공정인오토클레이브를사용하지않는새롭고경제적인성형공정에대한연구개발이활발히진행되고있다. 특 히스포츠급클린경량항공기기체구조물의대부분을기존의금속재료로부터복합재료로대체하는추세속에서세계각국의소형항공기제작사들은복합재료구성품들을저비용의오븐 ( 고온, vacuum bagging 사용 ) 등을사용한 Wet Lay-up 방식 Autoclave 방식 Oven 방식 초기투자비용이거의없음 생산품질및신뢰성이약함 고품질복합재료원소재를적용하기힘든공정 전력소비및초기투자비용이큼 경화압착공정을취한추가적인시스템이필요함 성형툴의열역학적해석이요구됨 오랜경화시간이필요함 전력소비및초기투자비용이매우낮음 Autoclave 에비해경화시간이짧음 ( 높은가열속도 ) 추가적인가압이필요없으므로, 고압의내통설계가필요없음 < 그림 6> 복합재료성형공정비교 35

항공진흥제 53 호 성형방법을도입하여가격경쟁력이있는복합재료구성품을만들려는노력이증대되고있다. 특히, 복합재료생산비의약 70% 는성형공정에의존하므로스포츠급클린경량항공기기체구조물에의복합재료적용을활성화시키기위해서는우선적으로공정가격이낮아야하며, 국내관련산업도경쟁력을갖추기위해서는항공기용복합재료구조물을저비용으로성형제작하는새로운공정기술의개발이무엇보다도시급한상황이다.

10 항공진흥제 53 호 성형방법을도입하여가격경쟁력이있는복합재료구성품을만들려는노력이증대되고있다. 특히, 복합재료생산비의약 70% 는성형공정에의존하므로스포츠급클린경량항공기기체구조물에의복합재료적용을활성화시키기위해서는우선적으로공정가격이낮아야하며, 국내관련산업도경쟁력을갖추기위해서는항공기용복합재료구조물을저비용으로성형제작하는새로운공정기술의개발이무엇보다도시급한상황이다. 또한, 항공기복합재료기술은사양및요구사항, 개념 / 기본 / 상세설계, 해석및시험, 치공구설계제작그리고품질관리등의각분야기술과이를종합하는기술로구성되어있다. 따라서새로운공정기술의개발과더불어경량항공기의안전수준을유지 하고증진시키기위한체계적인품질관리및평가체제를수립하는것도매우중요하며경량항공기기체제작에적합한복합재료의성형공법비교는다음과같다. 탈오토클레이브성형공정은고비용의오토클레이브 ( 고온, 고압 ) 를사용하지않고오븐 ( 고온, 진공 ) 으로성형하여기존보다대형이면서손쉽고저렴하게복합재기체를성형하는공정기술이다. 특히, 성형설비인오토클레이브대신에오븐을사용함으로써, 중소업체에서적용하기적합한성형공법이다탈오토클레이브공법의경우기존의오토클레이브에비해현저한가격감소및에너지소모율을줄일수있을것으로기대된다. 탈오토클레이브성형법은성형과정에서압력을가하지않기때문 < 그림 7> 오토클레이브와탈오토클레이브성형공정비교 36

71% 감소 합계 $534 $376 30% 감소 < 그림 9> 오토클레이브와탈오토클레이브생산원가및에너지소모율비교 (Part Size: carbon fiber/epoxy sandwich

11 < 그림 8> 오토클레이브와탈오토클레이브공정비교 Cost Element Autoclave cost Out of Autoclave cost Percent Reduction in Cost Materials $317 $250 21% 감소 Tooling $30 $12 60% 감소 Investment $60 $22 63% 감소 Labor $120 $90 25% 감소 Energy $7 $2 71% 감소 합계 $534 $376 30% 감소 < 그림 9> 오토클레이브와탈오토클레이브생산원가및에너지소모율비교 (Part Size: carbon fiber/epoxy sandwich structure with Rohacell foam core; nominal dimensions are 1.4 m long by 1.6 m wide) < 그림 10> 오토클레이브와탈오토클레이브 Cost Break-down 37

항공진흥제 53 호 < 그림 11> 경량항공기의주요생산요소분포 에챔버내압을고려할필요가없으며, 이에장비및성형툴의구조가비교적간단해지기때문에장비가격을절감할수있음을알수있다. 또한성형온도까지도달하는속도가오토클레이브보다현격히빨라져대형의부품을저렴한가격으로생산할수있다. 2.

12 항공진흥제 53 호 < 그림 11> 경량항공기의주요생산요소분포 에챔버내압을고려할필요가없으며, 이에장비및성형툴의구조가비교적간단해지기때문에장비가격을절감할수있음을알수있다. 또한성형온도까지도달하는속도가오토클레이브보다현격히빨라져대형의부품을저렴한가격으로생산할수있다. 2. 항공전자시스템개발및적용추세최근항공전자장비의가격이낮아지면서스포츠급경량항공기에도아날로그 / 독립형계기시스템에서디지털 / 통합형계기시스템인첨단조종석 (Glass cocpit) 의도입이이루어지고있는추세이다. 첨단조종석은비행에필요한정보를조종사가간단하고명료하게제공하여조종사의업무부담을줄일뿐만아니라, 수많은독립식계기를하나의 화면으로대체하면서조종석의공간적여유를높여줄수있다. 최근에는 Garmin, Avidyne, Dynon, L3 등의업체에서저가형시스템에대한개발이활발히이루어지면서스포츠급경량항공기분야에서도첨단조종석의인기가점차높아지고있다. 그러나, 스포츠급경량항공기에적용되기에는아직은가격이높은편이다. 스포츠급경량항공기의가격이대당약 10~20만달러정도인것을감안한다면약 4만달러에서최대 10만달러이상의가격을형성하고있는이들제품의적용은쉽지않을것이다. 경량항공기의가격을고려한다면항공전자장비의가격은약 1~2만달러내외의제품을장착하는것이적당하다고판단되며항공전자장비개발업체들은저가형디지 38

< 표 3> 저가형항공전자시스템이적용된경량항공기 CTLS 기종 Instrument 장비사진 Electronic Flight

Altimeter, Radio Transponder, GPS, Hobbs hour counter TECNAM P2002 Sierra

Instrument, GPS/NAV, Transponder GX Electronic Flight Information System,

털시현기등의개발을통하여스포츠급경량항공기에적용가능한항공전자시스템을개발하고있으며경량항공기중항공전자시스템이적용된사례는다음과같다. 3.

13 < 표 3> 저가형항공전자시스템이적용된경량항공기 CTLS 기종 Instrument 장비사진 Electronic Flight Information System, Engine Monitor System, Autopilot, Airspeed Indicator, Altimeter, Radio Transponder, GPS, Hobbs hour counter TECNAM P2002 Sierra Electronic Flight Information System, Engine Monitor System, Analog Instrument, GPS/NAV, Transponder GX Electronic Flight Information System, Engine Monitor System, Radio, Transponder, GPS, Analog Instrument 털시현기등의개발을통하여스포츠급경량항공기에적용가능한항공전자시스템을개발하고있으며경량항공기중항공전자시스템이적용된사례는다음과같다. 3. 엔진세부계통경량항공기의엔진을보다클린화하여개발하거나구매시고려하여야할사항은다음과같이마력대중량비, 연료소모율, 연료분사방식, 냉각방식, 혼 < 그림 12> 엔진예비형상도출과정 39

항공진흥제 53 호 < 표 4> 경량항공기용주요엔진제원 엔진모델명엔진유형체적총무게정격출력 출력대무게비 TBO (hrs) Rotax 912 ULS Jabiru 2200 4 기통수평대향형수랭식왕복엔진 4

5 kw (100 hp) @5800 RPM (5min max) 64 kw (85 hp) @ 3,300 RPM 0.597 hp/lb (966.8W/kg) 0.

6 kw (120 hp) @ 3,300 RPM 0.674 hp/lb (1,108.5W/kg) - Continental O-200 4 기통수평대향형공랭식왕복엔진 3,923.6 cc (201 cu.in.) 97.

9 cc (233.3 cu.in.) 95.3 kg (210 lbs) 100hp @ 2,400RPM / 116hp @ 2,800RPM 0.552 hp/lb (907.

현재경량항공기엔진시장에진출해있는제품을비교해보면 Rotax 912 시리즈와 Jabiru2200이무게와연료소모율면에서우수성을보이고있으며, Continental O-200과 Lycoming IO-233

14 항공진흥제 53 호 < 표 4> 경량항공기용주요엔진제원 엔진모델명엔진유형체적총무게정격출력 출력대무게비 TBO (hrs) Rotax 912 ULS Jabiru 기통수평대향형수랭식왕복엔진 4 기통수평대향형공랭식왕복엔진 1,352 cc (82.6 cu.in.) 2,200 cc (134 cu.in) 76.0 kg (167.6 lbs) 62.8 kg (132 lbs) 73.5 kw (100 RPM (5min max) 64 kw (85 3,300 RPM hp/lb (966.8W/kg) hp/lb (1,019W/kg) Jabiru 기통수평대향형공랭식왕복엔진 3,300 cc (200cu.in.) 83.5 kg (178 lbs) 89.6 kw (120 3,300 RPM hp/lb (1,108.5W/kg) - Continental O 기통수평대향형공랭식왕복엔진 3,923.6 cc (201 cu.in.) 97.5 kg (215 lbs) 74.6 kw (100 2,750 RPM 0.56 hp/lb (920 W/kg) 2000 Lycoming IO 기통수평대향형공랭식왕복엔진 cc (233.3 cu.in.) 95.3 kg (210 lbs) 2,400RPM / 2,800RPM hp/lb (907.8W/kg) 2400 합비조절시스템, 연료공급시스템및 TBO 등이다. 현재경량항공기엔진시장에진출해있는제품을비교해보면 Rotax 912 시리즈와 Jabiru2200이무게와연료소모율면에서우수성을보이고있으며, Continental O-200과 Lycoming IO-233 은제작사신뢰도에서우수성을보이고, Rotax 912 시리즈의경우 Jabiru 2200에비해중량과마력대중량비등에서근소한차이가있으나출력에서 Jabiru 2200 보다우수한것으로판단된다. Ⅴ. 정부 ( 국토해양부 ) 의경량항공기개발정책방향 국토해양부항공정책실항공산업과에서는항공선진화 R&D 사업의일환으로항공사고예방과안전운항을확보하고국내항공레저스포츠활성화및고급화를위해스포츠급클린경량항공기를국산화개발하여국내보급을추진하고, 기존외국제품과차별화된기종개발을통해해외수출을추진하는등항공안전기술을국가신성장동력산 40

업으로의육성을추진하고항공기술인력의고용효과도증대시킬예정이다. 국토해양부항공산업과에서는이를위해 2009년부터 스포츠급클린경량항공기 R&D 개발 을위한기획연구를한국항공대학에위탁실시하여완료하였고, 개발을위한예산도확보하여 2010년 2/4분기에는본사업착수를위한사업자공모및개발사업을본격착수하여 2014년까지시제기개발을추진할예정이다.

15 업으로의육성을추진하고항공기술인력의고용효과도증대시킬예정이다. 국토해양부항공산업과에서는이를위해 2009년부터 스포츠급클린경량항공기 R&D 개발 을위한기획연구를한국항공대학에위탁실시하여완료하였고, 개발을위한예산도확보하여 2010년 2/4분기에는본사업착수를위한사업자공모및개발사업을본격착수하여 2014년까지시제기개발을추진할예정이다. 국산화개발기종선정시기체복합소재적용과고효율클린엔진, IT기술적용및가격경쟁력등을갖추도록하여세계시장진입 ( 미국및동남아시장선점가능 ) 이가능하도록할예정이며, 수륙양용기 (Float Option) 형식으로개발을추진할예정이다. 개발사양의형 상은고익형날개, 수평 / 수직꼬리날개와왕복엔진을동체전방에장착한형상을갖는것이적합할것으로판단하고있다. 그리고수평 / 수직꼬리날개와왕복엔진을동체전방에장착한형상도경량항공기에서일반적인형태로가장간편한구조라고할수있다. 국내환경을고려하여수상용으로도운용이가능하도록플로트를옵션으로장 탈착이가능하도록하여스포츠급클린경량항공기의운용범위를확대하도록할예정임. 국토해양부에서수륙양용형식으로국산화개발을추진하려는모델과제원은다음과같으며, 기존외국경쟁기종과의성능비교에서도우위를보이고있다. < 그림 13> 국산화개발검토중인모델및제원 41

항공진흥제 53 호 < 표 5> 국토부개발예상기종과외국경쟁기종 (CTLS) 과의성능비교 주요항목 CTLS 개발사양 엔진 ROTAX 912S(100HP) 100HP의성능 최대이륙중량 (MTOW) 1320 lbs(600kg) 1320 lbs( 국내항공법 )( 수상운용시 1,430 lbs) 공허중량 (Empty Weight) 719 lbs(326kg)

53m) 25~33 ft( 날개면적에따라변화 ) Fuel Capacity 34 gallons(128liter) 34 gallons ( 연료소비율같다면 ) 소재 탄소섬유 전기체복합재 수상운영여부 불가능 가능 (Float Oprion) ᄋ 항공전자시스템의기본요소인디지털시현기, 비행 / 엔진센서, GPS,

16 항공진흥제 53 호 < 표 5> 국토부개발예상기종과외국경쟁기종 (CTLS) 과의성능비교 주요항목 CTLS 개발사양 엔진 ROTAX 912S(100HP) 100HP의성능 최대이륙중량 (MTOW) 1320 lbs(600kg) 1320 lbs( 국내항공법 )( 수상운용시 1,430 lbs) 공허중량 (Empty Weight) 719 lbs(326kg) 700~730 lbs ( 수상운용시 800~850 lbs) Max. Cruise Speed 132 mph(213km/h) 130~135mph VNE(Never Exceed Speed) 186 mph(299km/h) 180~190 mph Stall Speed 44 mph(72km/h) 40~45 mph Wing span 28.2 ft(8.53m) 25~33 ft( 날개면적에따라변화 ) Fuel Capacity 34 gallons(128liter) 34 gallons ( 연료소비율같다면 ) 소재 탄소섬유 전기체복합재 수상운영여부 불가능 가능 (Float Oprion) ᄋ 항공전자시스템의기본요소인디지털시현기, 비행 / 엔진센서, GPS, 트랜스폰더및통합소프트웨어등의부품도단계적으로국산화해나아갈예정이며, 조종석에는비행정보와엔진모니터를각각의화면에나타내도록 2개의디지털화면 (EFIS/EMS) 을장착하는분리형과비행정보와엔진모니터를한화면에서나타내도록하는일체형이있으나, 분리형과일체형에대한선택은향후수요등을고려하여적용할예정이며이또한국산화추진을검토할예정이다. 최근 GPS를이용한내비게이션의보편화로인해경량항공기에서도 GPS/ NAV의장착이일반화되고있으며, 현재스포츠급경량항공기분야에서는 GPS/NAV 시스템을전기식항공계기 / 엔진계기모니터시스템의화면과는별도로독립식모델을장착하는경우가대부분이지만, 최근첨단조종석이점차완벽한통합형시스템의방향으로개발되는점을고려하여개발항공기의 GPS/NAV 시스템은기존의전기식항공계기 / 엔진계기모니터시스템과통합되는방식을고려할예정이다. 분리형 EFIS/EMS < 그림 14> 일체형 EFIS/EMS 42

3차원합성영상시스템항공기상태감시장치구성 < 그림 15> 또한, 조종사의부담을줄이고및비행안전성증대를위한항공사고예방기술인오토파일럿시스템, 비행자료수집장치인블랙박스 (Flight Data Acquisition Unit: FDAU), 항공기상태를실시간으로검색및진단할수있는항공기실시간상태감시장치 (Health

맺음말 국토해양부항공산업과에서추진중 인항공선진화 R&D 과제는경량항공기개발사업이외에도항공우주안전기술개발, 차세대위성이용항행시스템개발, 사고예방기술개발및항공정비산업육성등의 R&D 과제를점차확대추진하고있으며,

17 3차원합성영상시스템항공기상태감시장치구성 < 그림 15> 또한, 조종사의부담을줄이고및비행안전성증대를위한항공사고예방기술인오토파일럿시스템, 비행자료수집장치인블랙박스 (Flight Data Acquisition Unit: FDAU), 항공기상태를실시간으로검색및진단할수있는항공기실시간상태감시장치 (Health and Usage Monitoring System: HUMS) 및고도, 자세, 위치등의데이터베이스를이용하여컴퓨터에서생성한가상이미지를통하여접근하고있는활주로의이미지를조종석계기판에표시하여주는 3차원합성영상시스템 (Synthetic Vision System: SVS) 의적용도단계적으로적용을검토할예정이다 Ⅵ. 맺음말 국토해양부항공산업과에서추진중 인항공선진화 R&D 과제는경량항공기개발사업이외에도항공우주안전기술개발, 차세대위성이용항행시스템개발, 사고예방기술개발및항공정비산업육성등의 R&D 과제를점차확대추진하고있으며, 동과제의성공적추진을통해빠르게변화하는세계항공시장의선제적대응과항공안전확보에기여는물론국내항공레저의활성화 고급화와낙후된항공기술산업의인프라를발전시켜나아갈것이다. 또한, 경량항공기개발 R&D 과제등의항공선진화과제를통해항공기술인력의고용을확대해나아가고미래개인용항공기 (PAV) 등차세대첨단기술개발을체계적으로추진하여항공기술산업을국가신성장동력산업으로육성함은물론국가경쟁력제고를위해계속변화하고노력할것이다. 43

01_11feb_issue01.hwp

01_11feb_issue01.hwp 경량항공기운영현황과과제 신홍철 경량항공기운영현황과과제 - 목차 - Ⅰ. 경량항공기의개념및정의 1. 경량항공기의개념 2. 경량항공기의정의 3. 경량항공기의종류 신홍철 교통안전공단항공안전처장 Ⅱ. 경량항공기운영현황 1. 경량항공기등록현황 2. 경량항공기인증검사현황 3. 경량항공기이착륙장현황 4. 경량항공기조종사현황 5. 경량항공기사고현황 Ⅲ. 경량항공기안전문제및대책