미국 6세대 전투기용 신형 엔진, F-47 첫 비행시험에 맞춰 개발 완료 어려워

미 공군의 6세대 전투기 F-47은 2028년 임시 추진체계를 장착하고 첫 비행에 나설 것으로 예상된다. 반면 실전 배치될 F-47에 탑재할 첨단 가변사이클 엔진은 2030년대 초에야 기체에 통합할 준비가 완료될 것으로 전망된다. 미국의 양대 항공우주업체인 GE에어로스페이스와 프랫앤드휘트니가 각각 XA102와 XA103 엔진을 개발하며 경쟁하고 있다. 두 엔진 모두 2026년 5월 조립 준비성 검토를 통과했다. 이 검토는 엔진 설계와 제조공정, 공급망이 시제기 조립 단계로 넘어갈 만큼 충분히 성숙했는지를 평가하는 중요한 절차다. 프랫앤드휘트니는 5월 8일 검토 완료를 발표했으며, GE에어로스페이스도 5월 11일 검토를 마쳤다고 밝혔다.

미국은 35년 넘게 완전히 새로운 설계의 전투기 엔진을 개발하지 않았다. 5세대 전투기용 F119 엔진은 1990년 처음 비행했으며, 이후 개발된 F135는 F119 설계를 상당 부분 계승한 파생형에 가깝다. 냉전 종식 이후 미국 방위산업 기반이 크게 약화되면서 신형 엔진 개발 사업이 요구 성능을 충족하고 심각한 일정 지연을 피할 수 있을지에 대한 의문이 제기되고 있다. F-35에 탑재하기 위해 개발된 F135 엔진에서도 심각한 문제가 발생해 전투기 전력의 가동률이 크게 떨어진 바 있다. 미 공군은 2030년 무렵 차세대 엔진을 기체에 통합하기 위한 준비를 진행하고 있다. 예산 계획에도 2020년대 후반까지 이 사업에 상당한 자금을 투입하는 방안이 반영돼 있다. 그러나 미 공군은 첫 F-47에 어떤 임시 엔진을 탑재할지 구체적으로 밝히지 않았다. 초기 비행시험용 항공기의 엔진을 나중에 개발 경쟁 중인 가변사이클 엔진 가운데 하나로 교체할지도 공개하지 않았다.

F-47 개발 사업의 미래를 둘러싼 불확실성이 상당했던 가운데, 2024년 12월 중국이 서로 완전히 다른 두 종류의 6세대 전투기를 비행시험 단계에 진입시킨 사실이 공개되면서 미국의 개발 사업도 더욱 시급해졌다. 이는 미국이 예정한 6세대 전투기 비행시험보다 4년 앞선 것이다. 비용 제약 때문에 F-47은 중국 청두항공기공업공사가 개발한 6세대 전투기만큼 기체가 크거나 항속거리가 길지 못하고, 레이더 크기도 그에 미치지 못할 가능성이 있다. 청두가 개발한 전투기는 무거운 기체에도 불구하고 여러 차례 극히 뛰어난 기동성을 보여줬다. 이는 해당 항공기가 제공권 장악에 최적화된 전투기가 아니라 폭격기나 타격전투기일 것이라는 서방의 초기 평가를 약화시켰다.

XA102와 XA103은 연료 효율과 추력, 열관리 요구 사이에서 균형을 맞추도록 운용 특성을 바꿀 수 있는 가변사이클 엔진이다. 이 기술은 기존 전투기 엔진보다 연료 효율이 높은 순항비행과 높은 성능이 필요한 비행 사이에서 운용의 유연성을 높이도록 설계됐다. 이를 통해 전투행동반경과 작전 지역 체공시간을 늘리는 동시에 첨단 탐지장비와 기타 탑재체계에 필요한 전력도 추가로 생산할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 능력은 광대한 태평양 전역에서 작전하도록 개발되는 F-47에 특히 중요하다. 중국 6세대 전투기들이 보여준 매우 뛰어난 비행 성능은 미국의 개발 사업이 경쟁력을 확보하기 위해 넘어야 할 높은 기준이 됐다. 이를 충족하려면 고도로 발전된 추진체계뿐 아니라 비행제어 기술에서도 큰 진전을 이뤄야 한다.