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여객기는 어떻게 만들어지나




수많은 사람을 태우고 전 세계를 날아다니는 비행기는 몇 년에 걸쳐 개발되고 수십만 개에 달하는 부품을 조합해서 만든다. 실제로 에어버스 A350 XWB가 어떻게 만들어지는지 과정을 담은 영상을 보면 알 수 있다.

A350 XWB는 유럽 최대 항공기 제조사인 에어버스가 개발한 최신 중형기로 지난 2015년 1월 처음 노선에 취항했다. 날개 등 기체 주요 구조에는 탄소섬유 소재를 썼고 높은 효율성과 신뢰도를 지닌 기체로 꼽힌다.

A350 XWB는 4,000명이 넘는 인력이 투입되어 8년 이상 개발 기간을 소요해 만든 것이라고 한다. 비행기 설계에는 다양한 요소가 고려되는데 승객 수용 인원이나 항속거리, 실제 비행 속도 등을 모두 신중하게 고려하게 된다. 기내 쾌적성이나 조종 계통 설계, 엔진 연비 효율 그 뿐 아니라 에어버스 같은 곳은 유럽 전역에 위치한 생산 거점을 어떻게 활용할 것인지에 대한 것도 고려 대상이다.

기체 설계는 컴퓨터 시뮬레이션이나 모형을 이용한 검증을 반복하게 된다. 비행 중 공기 역학적 특성을 시뮬레이션이하는 풍동 실험 같은 걸 하는 것이다. 또 제트엔진 모형을 이용한 검증도 마찬가지.





엔진도 많은 테스트를 진행하지만 그 중에서도 조류 사체가 빨려 들어가면 엔진 상태를 확인하는 버드스트라이크를 가정한 실험도 진행한다. 설계가 끝나면 시험 제작기 건조를 하는데 기체를 구성하는 부품 수는 무려 250만 개에 달한다고 한다. 물론 이런 부품은 생산 거점 여러 곳에서 제작하는데 외부 공급 업체가 제조하는 것도 있다.

A350 XWB의 특징 가운데 하나는 날개는 윗면과 아랫면이 탄소섬유로 이뤄져 있다. 제조하는 과정은 마치 거대한 기계에 탄소섬유 직물을 테이프처럼 붙이는 것처럼 보인다. 카본 테이프를 붙인 다음 날개가 통째로 들어가는 거대한 오븐 같은 장치를 이용해 압력과 열을 가해 마무리를 하는 것. 탄소섬유가 완성되면 금속으로 이뤄진 뼈대와 함께 날개의 주요 구조는 완성된다.

유압과 연료 계통, 전기 계통 배선은 사람의 손을 거쳐 만들어진다. 이어 도장 처리를 하면 반짝거리는 날개가 만들어지는 것이다. 마찬가지로 기체 후방에 장착하는 압력 격벽도 탄소섬유 재질로 만든다. 기체의 편안함과 안전을 위해 없어서는 안 될 주요 구조 가운데 하나라고 한다.

기체 안쪽 벽면에 단열재를 붙이면 여객기 같은 분위기를 띄는데 몸통 자체는 이런 과정을 거쳐 최종 조립을 위해 공장에 운반된다. 이를 위한 수송에는 여객기 부품만 운반하는 데 이용하는 전용 수송기인 벨루가를 이용한다. 거대한 몸통도 그대로 실을 수 있다.

조립공장에 도착하면 몸통을 내린 다음 각지에서 생산한 부품을 조립, 비행기를 만들게 된다. 꼬리 밑에는 보조동력장치 APU를 설치하고 운반해온 수직 꼬리 날개도 기체에 접합한다. 좌우가 일체화된 수평 꼬리는 가로 방향으로 그대로 꽂아서 접합한다. 마치 프라모델과 같은 설치 방법을 이용하는 것이다.

기체에서 가장 무겁고 비싼 엔진은 기체 조립 마지막 단계에서 설치한다. 이 정도 되면 기체는 거의 완성 단계에 들어선다. 이 과정을 거치면 비행 시험을 한다. 비행 시험은 여러 기체를 투입해 동시 진행, 다양한 검사를 하게 된다. 시험기 내부에는 엄청난 양의 케이블과 다양한 모니터링 장비를 탑재한다.









시험기는 전 세계를 날아다니면서 온갖 환경에서 성능을 검사한다. 혹한의 땅이나 뜨거운 사막 등에서도 제대로 작동하는 지 여부를 검증받는다. 공기층이 얇은 고지에서의 성능 평가도 중요한 시험 항목 가운데 하나다. 때론 활주로에 인공적으로 물을 뿌리고 엔진이 물을 빨아들여도 문제가 없는지 여부도 체크한다. 또 이륙할 때 기체 꼬리 부분이 활주로에 접촉하는 테일 스트라이크 시험도 한다. 날개 강도 시험을 위해 실제로 날개를 큰 힘으로 당기는 검사도 마찬가지다.

시험기 성능 평가 뿐 아니라 실제로 생산된 기체 역시 모두 시험 비행을 한 이후 출하된다. 모든 항목이 정상적으로 작동하고 있다는 걸 확인하게 되면 고객에게 전달된다. A350 XWB의 생산이 본격적으로 이뤄지면 월 10대가 생산된다고 한다. 이틀마다 새로운 A350 XWB이 라인에서 만들어지는 것이다. 에어버스에는 이 기체의 개발과 생산에 종사하는 엔지니어 뿐 아니라 관제 전문 엔지니어, 생산 설비 전문가, 풍동 실험 전만 엔지니어, 탄소섬유 재활용 전문가 등 다양한 분야의 전문가가 비행기 제작에 참여하고 있다. 이런 노력이 결실을 맺어 전 세계의 모든 장소를 연결하는 비행기가 완성되는 것이다.

https://www.youtube.com/watch?v=7rMgpExA4kM

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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