역대 가장 크고 강력한 여객기 엔진을 개발하는 롤스로이스

 (Credit: Rolls-Royce)

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여전히 우리에게는 고급 자동차 명칭으로 더 친숙한 롤스로이스는 상당한 역사를 지닌 항공기 엔진 제조 전문 회사입니다. 경쟁사인 GE가 가장 거대한 여객기용 항공기 엔진인 GE9X를 만든데 대응해서 롤스로이스 역시 역대 가장 거대한 터보팬 엔진인 울트라팬 (UltraFan) 엔진을 개발하고 있습니다.

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울트라팬 엔진의 팬 지름은 3.56m로 GE9X의 3.35m보다 더 큽니다. 엔진 추력은 25,000-110,000 lbf로 단일 엔진으로는 역시 최대급이라고 할 수 있습니다. 10만 lbf를 넘어선 GE9X보다 좀더 추력이 더 강할 것임은 누구나 생각할 수 있는 결과입니다.

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GE9X: https://blog.naver.com/jjy0501/220689260173

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하지만 그것보다 더 중요한 이슈는 연비 효율을 얼마나 높일 수 있느냐입니다. 자동차와는 달리 항공 분야는 전동화가 매우 어려울 수밖에 없기 때문에 상당히 오랜 기간 앞으로도 제트 엔진에 의존할 수밖에 없습니다. 환경 문제는 물론이고 비싼 항공유를 절감해 비용을 절감할 수 있는 방법은 출력이 강하면서도 연비가 우수한 엔진입니다. 결국 엔진을 더 키워 효율성을 높이는 방향으로 진화하는 것입니다.

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울트라팬 엔진은 거대한 팬과 반대로 매우 작은 컴프레셔를 지니고 있어 바이패스 비가 15 이상으로 매우 높습니다. 기어박스는 최대 65MW 혹은 87000마력의 힘을 지탱할 수 있어 항공기 역사상 새로운 기록을 세웠습니다. 3D 복함 제조 기술로 만든 100% 티타늄 블레이드와 탄소 소재로 경량화한 엔진은 거의 무게를 증가시키지 않고도 출력을 크게 키우는데 성공한 비결입니다.

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덕분에 울트라팬 엔진은 전세대인 트랜트 엔징과 비교해 최대 25%의 연료 효율 향상과 35% 소음 감소, 오염물질 40% 감소 같은 기록을 달성했습니다. 그리고 더 큰 추력 덕분에 더 큰 쌍발 제트 여격기가 가능해져 비용을 절감하는 데 도움을 줄 것입니다.

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물론 실제 이 엔진을 단 비행기가 비행하게 되는 것은 한참 후인 2030년대가 될 예정입니다. 이 시기 나올 항공기는 최첨단 기술이 집약된 것은 물론이고 에너지 효율도 대폭 올라게 될 것으로 예상됩니다.

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참고

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https://newatlas.com/aircraft/rolls-royce-ultrafan-test/

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https://www.rolls-royce.com/media/press-releases/2022/19-12-2022-rr-ultrafan-technology-demonstrator-build-complete-and-getting-ready-to-test.aspx

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