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롤스로이스(Rolls-Royce)는 영국 더비에 있는 자사의 시설에서 울트라팬(UltraFan®) 기술 시험기에 대한 첫 번째 테스트를 성공적으로 완료했다고 밝혔다. 첫 번째 테스트는 100% 지속가능한 항공 연료를 사용해 수행되었다.
롤스로이스는 항공 엔진 제조업체로서 54년 만에 처음으로 새로운 엔진 아키텍처 테스트를 성공적으로 완료함으로써 역사적인 이정표를 수립한 것은 물론, 민관 협력을 통한 또 하나의 기록적인 성과를 달성했다.
시험기에 적용된 일련의 기술 성능을 검증함으로써 현재와 미래의 항공 엔진의 효율성을 향상시킬 수 있는 매우 중요한 토대를 구축했다. 울트라팬은 이미 서비스 중인 세계에서 가장 효율적인 대형 항공 엔진인 트렌트 XWB(Trent XWB)보다 10% 더 뛰어난 효율성을 제공한다.
단기적으로는, 울트라팬 개발 프로그램의 기술을 현재의 트렌트 엔진으로 이전하여 고객들이 훨씬 더 뛰어난 가용성과 신뢰성 및 효율성의 이점을 활용할 수 있는 옵션을 제공할 예정이다.
장기적으로는, 25,000lb 및 110,000lb 추력까지 확장 가능한 울트라팬 기술을 통해 2030년대에 출시될 신형 협동체(Narrowbody) 및 광동체(Widebody) 항공기에 동력을 공급할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
롤스로이스(Rolls-Royce plc)의 투판 에르긴빌직(Tufan Erginbilgic) CEO는 “울트라팬 시험기는 항공 업계의 판도를 새롭게 변화시킬 것이다. 이 프로그램의 일환으로 현재 테스트 중인 기술들은 현재는 물론, 미래의 엔진까지 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 이러한 측면에서 이번 발표는 그 의미가 더욱 크다. 우리는 엔진 효율성을 단계적으로 발전시키면서 다시 한번 역사적인 이정표를 수립했다. 보다 효율적인 가스 터빈 엔진과 지속가능한 항공연료를 결합함으로써, 업계 목표인 2050년까지 탄소중립 비행을 달성하는데 핵심적인 역할을 수행하게 될 것이다. 이제 우리는 이러한 목표에 더 가까워졌다.”며, “항공 여행의 탈탄소화를 촉진시키는 핵심은 협업이며, 특히 울트라팬 프로그램은 정부와 산업계가 공통의 목표를 가지고 협력하여 달성한 좋은 사례가 될 것이다.”고 밝혔다.
이번 테스트는 세계에서 가장 크고 스마트한 실내 항공 엔진 테스트 시설인 테스트베드 80(Testbed 80)에서 진행되었다. 이번 테스트에 사용된 식용유와 같은 폐기물 기반 지속가능한 공급 원료에서 파생된 100% 지속가능한 항공연료는 에어 비피(Air bp)가 제공했다.
시험기 테스트는 ATI(Aerospace Technology Institute) 및 이노베이트 UK(Innovate UK)를 통한 영국 정부의 지원과 EU의 클린 스카이(Clean Sky) 프로그램, 독일의 LuFo 및 브란덴부르크주의 지원으로 다년 간 진행된 연구 작업의 성과이다.
영국 산업무역부 장관인 케미 바데노크(Kemi Badenoch)는 “이 최첨단 기술은 영국의 항공우주 산업에 대한 투자 유치를 확대하여 경제 성장을 지원하는 동시에, 미래의 친환경 항공으로 나아가는 중요한 전환점이 될 것이다.”며, “영국 정부는 ATI 프로그램을 통해 울트라팬 이니셔티브를 지원하게 된 것을 자랑스럽게 생각하며, 롤스로이스와 같은 제조업체들과 지속적으로 협력하여 세계 항공우주 시장에서 영국의 점유율을 높일 수 있도록 노력할 것이다.”고 밝혔다.
ATI의 CEO인 게리 엘리엇(Gary Elliott)은 “롤스로이스의 울트라팬 프로그램은 항공기 엔진의 연비 측면에서 획기적인 발전을 이루었다. 이 프로그램을 통해 개발된 기술은 환경에 대한 영향은 줄이면서도 엔진의 성능을 높일 수 있는 방법을 크게 향상시켰다.”며, “이 프로그램은 세계 시장에서 영국의 선도적 입지를 더욱 강화하는 것은 물론, 영국의 항공기 엔진 산업의 미래에 매우 중요한 역할을 하게 될 것이다. 이러한 기술 시험기 테스트를 성공적으로 완료한 롤스로이스 팀에게 축하를 전한다.”고 말했다.
클린 에비에션(Clean Aviation)의 수석 디렉터인 악셀 크레인(Axel Krein)은 “지속가능한 탄소중립 항공의 미래로 나아가는데 중요한 이정표를 수립한 롤스로이스 팀에게 축하를 전한다. 클린 스카이 2 프로그램의 대표적 프로젝트인 울트라팬 기술 시험기는 우리의 여정을 더욱 가속화할 수 있는 혁신과 협업의 성과이다. 클린 에비에이션은 헤븐(HEAVEN) 프로젝트를 통해 이 아키텍처를 더욱 발전시켜 나갈 것이다.”고 말했다.
울트라팬은 2014년 처음 개념이 공개된 이후 10년에 걸쳐 제작되었다. 울트라팬은 현재 약 4,200대가 서비스 중인 롤스로이스의 대형 민간항공 엔진 내에 지금까지 업계에서 생산된 적 없는 크기의 기어 설계가 통합되는 것으로 완전히 새로운 설계 아키텍처이다. 이번 대규모 시험기에 대한 시연을 기반으로 향후 고객의 요구에 따라 유연하게 규모를 축소할 수 있다. 또한 미래 항공기에 동력을 공급할 수 있는 2축, 3축, 직접 구동 및 기어 추진 체계 솔루션 포트폴리오를 제공할 수 있는 독보적인 입지를 구축하게 되었다.
시험기의 주요 엔지니어링 기능은 다음과 같다:
롤스로이스의 첨단 저공해 연소 시스템(ALECSys: Advanced Low Emissions Combustion System)과 검증된 새로운 어드밴스3(Advance3) 코어 아키텍처를 결합하여 최대 연료 연소 효율성과 낮은 배기가스 배출량 제공
카본 티타늄 팬 블레이드 및 복합소재 케이스
높은 추력과 높은 바이패스비(Bypass Ratio)를 필요로 하는 미래 엔진을 위해 효율적인 동력을 제공하는 기어 설계. 64MW로 동작하는 파워 기어박스로 항공우주 분야의 기록 수립
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롤스로이스 울트라팬 엔진(사진:롤스로이스)
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