항공기 엔진을 생산하기 위해서는 한 치의 오차도 없이 정확하게 설계되어야 하고, 항공기를 주문하는 업체와 이를 운영하는 항공사의 요구 사항을 반영해야 하는 등 복잡한 절차와 고도의 업무협력이 필요하다. 전 세계적으로 항공기 엔진 생산업체가 많지만, 글로벌 항공기 엔진 생산을 주도하는 GE, 프랫앤휘트니, 롤스로이스와 글로벌 항공기 엔진 생산 시장 전망에 대해 알아보고자 한다.
<자료출처=에어포탈>
효율적인 비행을 위한 적합한 엔진 선택
이륙과 공중에서 비행을 유지할 수 있는 힘과 추력을 제공하는 항공기 엔진은 두말할 필요 없이 항공기 운항에 있어 필수적인 부품이다. 엔진은 항공기의 효율성을 결정하고 온실가스 배출과 밀접한 관련이 있기 때문에, 항공기 제작업체는 항공기에 탑재될 엔진의 다양한 옵션을 결정할 수 있고 항공사들은 항공기를 구매할 때 어떤 엔진을 사용할 것인지 선택할 수 있다.
글로벌 엔진 생산시장은 경쟁이 매우 치열하며 각 업체들은 강력한 퍼포먼스를 유지하면서 보다 효율적인 엔진을 생산하기 위해 고군분투 하고 있다. 보잉 B777, 에어버스 A350과 같은 광폭동체 항공기는 현존하는 가장 강력한 성능을 가진 엔진을 탑재 하고 있으며, 새롭게 출시될 보잉 B777X를 위해 특별히 제작된 ‘GE9X’는 추력 분야에서 기네스 기록을 보유하고 있기도 하다.
‘항공기 엔진 생산’ 빅3
항공기 엔진은 앞서 언급한바와 같이 GE, 프랫앤휘트니, 롤스로이스가 시장을 장악하고 있다. 점유율은 GE가 55%로 1위, 프랫앤휘트니와 롤스로이스가 각각 26%, 18%를 기록하여 2위와 313위를 차지하여 세 업체가 독과점 형태를 띠고 있다. 이는 항공기 엔진 생산시장의 진입장벽이 매우 높다는 뜻으로도 해석할 수 있으며, 실제로 항공기 엔진을 개발하고 생산하기 위해서는 고도의 기술을 갖춘 인력, 엔지니어링에 필요한 장비 등 천문학적인 비용이 들기 때문이다. 또한, 이 엔진을 탑재하는 항공기 생산업체도 위와 같은 이유로 보잉, 에어버스, 엠브라에르 등 소수의 업체가 독과점하고 있다.
▶ GE(General Electric)
GE는 프랑스의 엔진 생산업체 사프란과 50:50 지분을 투자하여 1974년 CFM인터내셔널을 설립했는데, 이 합작회사에서 생산된 엔진을 포함하여 항공기 엔진 생산 시장에서 절반이 넘는 점유율을 기록하는 등 독보적인 실적을 기록하고 있다. GE는 또한 프랫앤휘트니와 50:50 지분을 투자, 1996년 엔진 얼라이언스를 설립했다.
GE의 자회사격인 CFM은 에어버스 A320 및 에어버스 737에 사용되는 ‘CFM56’ 및 ‘LEAP’ 엔진을 생산하고 있다. 현재 A350을 제외하면 A320, A330, A340, A380, B777, B747, B787, B737 등에 GE에서 생산하는 엔진이 탑재되어 있으며, 거의 모든 인기 있는 상업용 협폭동체는 GE 엔진이 탑재 되어 있을 가능성이 높을 만큼 광범위한 영향력을 자랑한다.
▶ 프랫앤휘트니(Pratt & Whitney)
프랫앤휘트니는 글로벌 엔진 생산 시장의 26%를 점유하고 있다. 프랫앤휘트니의 엔진은 A220, A320, A330, B747-400, B767 및 엠브라에르의 E-jets에 탑재되어 있다. 프랫앤휘트니의 엔진은 최근 몇 년 동안 협폭동체 항공기에 탑재되어 최상의 퍼포먼스를 보여주고 있어 이러한 엔진생산에 주력하고 있다.
프랫앤휘트니는 에미레이트항공이 운항중인 A380에 탑재되는 ‘GP7000’ 엔진 생산을 위해 GE와 파트너십을 체결하고, 미국 IAE의 ‘V2500’ 엔진을 생산하기 위해 일본항공기엔진협회(JAEC), 프랑스의 MTU Aero Engine과 파트너십을 체결 하기도 했다. 또한, 캐나다의 항공기 제조업체인 봄바디어와 에어버스가 공동 으로 생산하고 있는 A220에 탑재되는 엔진의 생산을 독점하고 있다. 변속기어가 추가되어 팬, 압축기, 터빈이 최적 효율의 속도로 회전하는 기술을 가미한 ‘PW1500G’ Geared TurboFan 엔진은 2020년 비행시간 100만 시간의 대기록을 달성하기도 했다.
프랫앤휘트니는 최근 협폭동체 항공기에 탑재되는 엔진을 주력으로 생산하기 위해 에어버스와 긴밀한 협력관계를 유지하고 있다.
▶ 롤스로이스(Rolls-Royce)
자동차 브랜드로도 유명한 영국의 롤스로이스는 프랫앤휘트니와는 반대로 광폭동체 항공기에 탑재되는 엔진을 주력하고 있다. 이 업체의 엔진은 B777, B787 뿐만 아니라 A330, A340, A350, A380에 탑재되어 있고, 특히 A350은 롤스로이스의 ‘Trent XWB’ 엔진만 독점적으로 탑재되어 있는 것이 특징이다. 2015년 A350-900에 탑재되는 ‘XWB-84’ 엔진을 납품한 이후 6년만인 2021년 11월 1,000번째 ‘XWB’ 엔진을 공급했다.
롤스로이스는 최근 항공기 연료 효율을 10% 향상시킬 수 있는 ‘UltraFan’ 엔진의 테스트를 성공적으로 완료한 바 있으며, 2030년에 출시될 광폭동체 및 협폭동체 엔진에 탑재될 예정이다.
업계가 마주한 위기& 향후 전망
항공기 엔진 생산 업계는 여타 제조업과 마찬가지로 코로나19 이후 발생한 부품 부족에 따른 공급망 불안정으로 위기와 어려움을 겪고 있다. 이는 항공기 엔진 생산에 들어가는 조그마한 부품 및 원자재가 하나라도 부족하면 공급망 전체가 타격을 받기 때문이다.
하지만 업계는 이 위기를 발판삼아 엔진 성능과 효율성을 향상시킬 수 있는 Geared TruboFan (GTF) 기술로 돌파구를 마련하고 있다. 또한, 롤스로이스의 엔진 기술이 집대성된 TurboFan 엔진은 1세대 ‘Trent’ 엔진 보다 25% 더 나은 효율성을 보여주고 있는 등 항공기 엔진은 진화를 거듭하고 있다.
GE, 프랫앤휘트니, 롤스로이스의 점유율은 99%에 달하는 등 독점의 형태를 갖추고 공급망 불안과 같은 위기의 요소도 있지만, 항공산업의 성장에 따라 항공기 엔진은 보다 효율적이고 친환경적으로 발전을 거듭할 전망이다. 또한, 업계는 여객의 안전을 보장할 수 있는 엔진을 개발하고 항공기 제작 업체의 니즈를 충족시키기 위해 더욱더 노력해야 할 것이다.
