K9자주포용 1000마력급 엔진 부품 국산화 개발사업은 2021년 6월 STX엔진이 최종사업자로 선정되면서 본격적인 기술개발이 진행되었다. 사업 종료 시점을 2년이나 앞당겨 개발에 성공함으로써 다시금 STX엔진의 우수한 기술력과 연구개발 능력을 입증하는 계기가 되었다.

이번에 개발된 K9자주포용 1000마력급 국산 엔진의 핵심 기술은 크게 두 가지다. 첫 번째, ‘1:1로 호환할 수 있는 설계 기술’이다. 이는 기존 MT-881 엔진과 체계장비 변화 없이 100% 호환이 가능하도록 설계되어 기존 K9자주포의 엔진을 국산 엔진으로 교체하는 데 아무런 문제가 없어 안정성을 동일하게 유지함과 동시에 수출경쟁력도 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 두 번째, ‘부품의 국내 개발 통한 기술 독립’으로, 국내 협력사와 핵심 부품을 순수 국내 개발로 제조 생산할 수 있는 인프라를 구축했다는 점이다.
이와 관련해 STX엔진 관계자는 “개발 엔진에 탑재된 연료분사장치는 기계식이지만 연료분사 시기 조정이 가능한 전자 제어시스템과 통합된 기술이며, 또한 피스톤은 연소 해석을 통해 공기유동과 연료분사 특성을 최적화한 형상으로 기존 엔진 대비 연료소비율을 5% 이상 개선했다”고 말했다.

고성능 과급기 개발은 설계, 해석과 시험 검증의 신뢰성이 매우 중요하기 때문에 한국자동차연구원 및 국내 개발업체와 함께 긴밀히 협력해 장기간의 시험 검증을 통해 개발을 완료했다. STX엔진의 이번 개발의 목표는 기존 엔진 대비 동등 이상의 성능을 구현하는 것이었다. 이를 위해 고객의 요구사항을 반영해 시동기와 오일펌프의 용량을 증대시켜 기존 엔진 대비 저온 시동성과 윤활 성능을 향상시켰고 엔진출력을 높여 순간 가속력 및 최고속도를 향상시켰다.

한편, 이번 K9자주포용 엔진 국산화 성공에서 가장 주목해야 할 것은 바로 개발 과정에서 보여준 STX엔진의 노력과 사명감이다. 이는 개발 과정 중 난관을 극복하는 데 큰 원동력이 되었다.

이상수 대표는 “수출 시장에서 요구되는 가혹한 운용 요구조건과 기술 사양을 충족시키는 것은 본 과제를 시작하며 가장 큰 리스크로 관리하던 사항이다. 이러한 과정에서 개발 엔진의 연소 성능 최적화와 내구시험 수행 과정이 힘들었다. 또한, 개발 엔진을 탑재할 K9자주포 이집트 수출 계약이 발효됨에 따라 엔진 개발과 양산을 동시에 진행해야 하는 상황에서 단축된 개발 일정을 맞추는 것이 쉽지 않았다”며, “이를 위해 시험설비를 보완 및 구축해야 했으며, 한여름 무더위가 찾아오면서 시험설비의 냉각 성능 저하로 시험 진행이 어려운 순간이 있었다”고 말했다.

그럼에도 국내 기관들의 도움이 난관 극복에 큰 도움이 되었다. 실제로 연소 성능 시험 동안에는 한국자동차연구원의 지원과 협조로 시험 일정을 준수할 수 있었고, 엔진 내구도 시험에서는 한국선급과 산업기술시험원의 지원과 협조로 모든 시험 일정을 무사히 마칠 수 있었다. 특히, 산업통상자원부 한국산업기술기획평가원의 지원으로 사업내용 및 사업비 변경 등 능동적인 행정업무가 가능해졌고, 이를 바탕으로 개발업무에 좀 더 전념할 수 있었다. 이러한 지원 덕분에 수많은 어려움을 극복하고 개발 일정을 2년이나 앞당겨 성공적으로 과제를 완료했다.

STX엔진은 현재 K9자주포 디젤엔진의 경우 1999년 국내 자주포 전력화 계획에 따라 2000여 대를 국산화해 생산·공급했고 튀르키예, 인도, 노르웨이, 폴란드 등 총 8개국에 700여 대 이상 수출하는 실적을 올렸다. 더욱이 그동안의 기술협력생산 엔진은 단독 수출이 제한되었지만, 개발 엔진을 바탕으로 독자적인 해외 수출이 가능해졌다. 이를 통해 이들은 해외의 신규 무기 체계와 성능 개량 사업에 적극적으로 대응하는 등 K-방산 세계화에 일조할 수 있는 새로운 발판이 마련될 것으로 내다보고 있다.