[르포]로봇이 조립하는 KAI 전투기.."오차 범위 0.002mm"

"내년부터 국군에서 주문한 T-50을 새로 작업하고, 카타르에 나갈 F-15 전투기 동체도 조립하고 있습니다. 페루, 터키, 인도네시아에 수출한 KT-1도 만듭니다. KF-X는 지금 최종 조립에 한창이고요."

지난 17일 찾은 경남 사천의 한국항공우주(KAI) 본사 고정익 공장에선 자동화 로봇과 250여명의 직원들이 쉴새 없이 전투기를 조립하고 있었다.

이 공장은 전투기를 최종적으로 조립하는 공간이다. KAI의 고정익 공장은 축구장 3개를 합친 넓이다. 전투기 5대 이상을 한꺼번에 이곳에서 조립할 수 있다. 그때그때 수주 상황에 맞는 다양한 전투기를 조립하기 때문에 생산라인은 수시로 바뀐다.

전투기는 원래 전방·중앙·후방 등 각 부위별로 나눠 제작하는데 고정익 공장에선 부위별 동체를 조립할 뿐 아니라 각 동체를 합체해 전투기를 완성한다. 동체를 합체시키기 전에 엔지니어들은 동체에 들어있는 전선 1만개 이상을 일일이 작동시키고 테스트해 이상 유무를 확인한다.

이 동체 합체 과정에선 0.002mm의 오차 범위만 허용된다. KAI는 이 수준의 오차조차 없애기 위해 세계에서 두 번째로 FASS(동체자동체결시스템)를 도입했다. 국내 기술로 개발한 FASS는 자동주행장치(AGV)의 일종이다. 11개의 레이저를 이용해 동체 위치를 정확하게 정렬시킬 수 있다. 이전까진 사람 한 명이 11일에 거쳐 조립했다면 FASS 도입 후에는 똑 같은 업무를 2.5일이면 할 수 있다. 지난 9월 KF-X 시제 1호기는 FASS를 이용해 전방·중앙·후방 동체를 합체시키고 최종 조립에 들어갔다.

공정 과정 중 유난히 눈에 띄는 장비는 대형로봇드릴링시스템(LRDS)도 빼놓을 수 없다. 전투기 동체와 날개에 구멍을 뚫는 로봇이다. 전투기 제작 과정에선 용접 대신 구멍을 뚫고 볼트와 리벳으로 연결한다. 용접을 하면 고온 때문에 자칫 동체 형태가 틀어질 수 있어서다. 정비할 때도 볼트와 리벳을 사용하는 것이 분리하기가 더 쉽다.

문제는 사람이 직접 전투기 동체에 구멍을 뚫는 것이 극히 어렵다는 점이다. 전투기 한 개를 조립하기 위해 필요한 구멍은 주익과 미익에만 1만7000개다. 전투기 전체를 놓고 보면 수십 만 개의 구멍을 뚫어야 한다. 특히 전투기 날개를 만들 땐 탄소섬유 시트 80장을 겹쳐 만드는 만큼 한 번에 구멍 뚫는 것이 불가능하다. 사람이 구멍 하나를 뚫기 위해선 2분34초 동안 3번에 거쳐 뚫어야 한다.

그러나 LRDS를 이용하면 사람이 뚫을 때보다 시간이 84% 이상 단축된다. 특히 KAI에서 도입한 LRDS는 구멍 위치를 표시하는 장비와 구멍을 뚫는 장비가 통합돼 더 효율적이다. LRDS와 FASS는 모두 순수 국내 기술로 만들었다는 점에서 항공산업의 발전을 단적으로 보여준다.

KAI는 내년 상반기 고정익 공장에서 조립한 KF-X 시제기를 처음 선보일 예정이다. KAI 관계자는 "내년 4~5월 최종 조립이 완성될 것"이라고 말했다.

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최민경 기자 eyes00@mt.co.kr

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