롤스로이스 Trent

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1 개요

Rolls-Royce Trent

롤스로이스 plc에서 개발한 신형폭탄 터보팬 제트엔진.

과거 롤스로이스를 시원하게 말아먹었다가 다시 부활시킨 RB211 엔진의 발전형이며 각 기종별로 특화된 많은 파생형을 지니고 있다. 1990년 A330의 트렌트 700을 시작으로 대부분의 모델이 비교적 성공을 거뒀는데, 특히 A330 기종의 채택율은 무려 70%에 가까운 수준에 이르고 있다. 그러나 B777은.. 과거의 상황과는 상전벽해와 다름없어서 2010년 이후의 광동체 여객기 엔진시장에서 제너럴 일렉트릭 (이하 GE)의 뒤를 바짝 추격하는 굳건한 2위를 지키고 있으며, 초기 제트엔진 여객기가 태동할 무렵의 최강자였던 프랫&휘트니 (이하 P&W)는 엄청난 점유율을 잃고 안습한 상태에 놓여있다. 그러나 F-35가 있으니.. 참고로 '트렌트'라는 명칭은 잉글랜드 중부지방에 위치한 강의 이름에서 가져왔다.

롤스로이스는 RB211 엔진의 성공으로 1987년 다시 민영화되었지만, 당시 대형 여객기 엔진시장에서의 점유율은 기껏해야 10% 언저리에 머물러 있었다. RB211을 탑재했던 L-1011 기종이 판매부진에 시달리며 단종된데다가 냉전의 완화와 영국의 항공산업이 사양화 길에 들어선 것이 가장 큰 원인이었고, 당시 열심히 개발되던 쌍발 광동체 여객기에 탑재할만한 제품을 갖추지 못한 것도 큰 이유가 됐다. 이에 롤스로이스는 개발중이던 RB211-524L이라는 제품의 컨셉을 바꿔서 다시 도전하는데, 엄청난 개발비를 감당해내기 어려웠던 관계로 기존의 엔진 코어에 기반함과 아울러 RB211에서 사용됐던 3축 (Three Spools) 설계를 기본으로 압축기와 터빈의 단계를 유연하게 조절해서 다양한 제품군을 구축시키는 전략을 채택한다. 3축식 설계는 미국제 엔진이 채택한 2축식에 비해 당연히 구조가 복잡해지고 정비요소도 늘어나는 단점이 있지만, 팬의 회전이 최적화되고 압축기의 설계가 용이해지는 잇점이 있어 잘만 만들어놓으면 저소음, 저공해에 높은 추력을 기대할 수 있었다. 어쨌든 이번에는 뭐 이상한 사고없이 순조롭게 개발이 완료되었고(...) 1988년 판보로 에어쇼에서 이 개발품을 선보임과 함께 트렌트라는 이름을 붙인다. 한편 여기서 습득한 기술은 아직 생산중이었던 RB211에도 그대로 적용되어 RB211-524G-T와 524H-T라는 파생형으로 재탄생하기에 이른다.

팬 블레이드의 제작에 있어서도 버드 스트라이크에 대한 대책으로 티타늄을 그냥 통째로 뽑아내는 미국과는 달리, 티타늄 시트 3장의 외부만 용접한 후 하이드로 포밍이라는 과정을 거쳐 팬 블레이드의 가운데가 텅 비어 있는 중공 (中孔) 방식으로 제작해냈다. 어쨌든 이런 노력의 결과인지 과거 롤스로이스를 열심히 밀어주던 영국 항공, 콴타스, 캐세이퍼시픽 뿐만 아니라 롤스로이스는 아예 거들떠보지도 않았던 싱가포르 항공과 타이 항공, 루프트한자와 하와이안 항공 등에서도 엄청난 물량을 발주하며 상당한 점유율을 확보하게 되었고, A350의 경우는 아직까지 경쟁자들이 빌빌대기만 하며 나타나지 않는 상황이라 더 큰 성장을 기대할 수 있게 되었다. 한편 과거 개발과정에서 영국 정부로부터 투자금 명목으로 막대한 융자를 받았는데 1997년 트렌트 500, 600 계열과 관련 2억 파운드, 2001년에는 트렌트 900을 개발한다며 2억 5천만 파운드를 뜯어내기도 했다. 엔진을 하나씩 판매할 때마다 로열티와 같은 형식으로 열심히 갚아나가고 있긴 한데, 과거 정부의 힘으로 구제받은 전력이 있는데다가 영국을 대표하는 기업중 하나여서 이래저래 정부의 입김이 많이 작용하는 것으로 보인다.

2 파생형

2.1 Trent 500

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 553	4.69	2.47	4,960	55,800	8-6	1-1-5	35.1~36.7	7.5~7.7	A340-500
Trent 556				58,500					A340-600

1995년 에어버스는 A340의 항속거리 연장형인 A340-500/-600을 계획했는데, 기존의 -200/-300에 탑재된 CFM56으로는 덩치가 커진 기체를 띄우기 어려울 것이라 판단한다. 이 기종들에 적합한 엔진개발을 GE에 의뢰했지만, 이런저런 조건을 따지면서 시간을 지연시키는 꼴을 보다못해 결국 파기시킨 후 롤스로이스에게 그 역할을 맡긴다. 2000년 12월에 트렌트 500을 장착한 버진 애틀랜틱항공의 A340-600이 취역한 것을 시작으로 2003년 12월에는 A340-500이 첫 운항을 개시한다. 2011년 A340의 단종까지 총 131대분 524기의 엔진과 예비부품이 각 항공사에 인도되었고, 루프트한자가 가장 많은 수량을 운용하는 항공사로 기록됐다.

2.2 Trent 600

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 665	4.69	2.47	5,170	65,000	8-6	1-1-4	?	?	MD-11
Trent 668				68,000					B747-500X/-600X
Trent 672				72,000					B767-400ER

시간적으로 따지자면 트렌트 계열에서 가장 먼처 출시된 모델이다. 애초 MD-11의 엔진으로 제안했었는데 몇몇 올망졸망한 군소 항공사 2군데가 발주를 하긴 했지만, 하나는 다른 항공사에 합병됐고 또 다른 하나는 그냥 쫄딱 망하는 바람에 주문은 자동으로 취소된 셈이 됐다. 그렇게 좀 빈둥빈둥 놀다가 B767-400ER의 엔진으로 밀어붙였지만 기종 자체의 판매가 워낙 신통찮은데다가, 그나마도 B767-400ER을 발주한 유나이티드 항공과 델타 항공은 GE의 CF6를 선택한다. 게다가 9.11 테러의 영향으로 항공수요가 급감해버렸고 B747-400 덩치을 쭉 잡아늘린 450~550석 규모의 B747-500X/-600X 기종에 써먹고자 트렌트 668이라는 68,000 파운드짜리 물건도 열심히 개발해놓긴 했는데, 이건 아예 기종의 개발 자체가 취소되면서 트렌트 600 계열은 아주 완벽한 흑역사로 둔갑해버린다(...)

한편 GE와 P&W의 합작회사인 엔진 얼라이언스도 B747-500X/-600X의 엔진을 열심히 개발하다가 롤스로이스와 똑같은 꼴을 당했는데, 그러나 이들은 개발중이던 물건을 더 개량해서 A380에 탑재되는 GP7200이라는 제품으로 발전시켰다. 보잉 때문에 메이저 엔진 제작사 3곳 모두 사이좋게 엿을 먹은 셈(...)

2.3 Trent 700

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 768	5.64	2.47	5,000	67,500	8-6	1-1-4	35.2~36.8	4.9~5.0	A330-300
Trent 772				71,100
Trent 772B									A330-200/-200F/-300/A330 MRTT

1980년대 후반 에어버스가 A330를 개발할 무렵 롤스로이스가 먼저 찾아가서 트렌트 600의 파생형을 제안했으나, A330의 개발이 진행될수록 늘어나는 기체의 체급을 감당하기 어렵다고 판단되어 아예 새로 개발한 파생형이다. 1989년 캐세이퍼시픽이 첫번째 고객이 되었으며, 1994년에 ETOPS-90 인증을 시작으로 120분, 180분까지 모조리 통과하는 뛰어난 성능을 발휘한다. 2009년에는 트렌트 700EP라는 연비가 개선된 제품이 나왔고, 2010년대에 들어선 이후에도 신규 인도물량이나 누적 판매량에 있어 압도적인 점유율을 자랑하는 효자상품으로 자리잡았다.

한편 2015년 6월 30일 대한민국 공군의 공중급유기로 A330 MRTT가 KC-46을 누르고 채택됐으며 엔진은 롤스로이스의 제품으로 결정됐다고 한다. 방위사업청은 대한항공과 아시아나항공 모두 A330을 운용하고 있기에 이들을 통한 정비작업도 가능하다는 것이 선택의 이유 중 하나라고 했으나 공교롭게도 두 회사 모두 프랫&휘트니의 PW4000을 사용하고 있다. PW4000이 A330의 군용버전에는 인증을 못 받아서 어쩔 수 없이 울며 겨자먹기로 선택한 것이라 할 수 있는데, 참고로 호주 공군과 사우디 공군만 CF6를 사용중이며 나머지 국가들은 모두 트렌트 700 계열을 운용하고 있다.

2.4 Trent 800

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 875	4.52	2.79	6,080	76,600	8-6	1-1-5	33.9~40.7	5.7~6.2	B777-200
Trent 877				78,900
Trent 884				85,400					B777-200/-200ER/-300
Trent 884B
Trent 892				91,500
Trent 892B									B777-200/200ER
Trent 895				93,000

롤스로이스는 트렌트 700을 들고 B767-X라는 B767의 동체와 날개 확장형 모델에 제안했었으나, B767-X가 어떤 항공사에게도 관심받지 못하자 이 계획은 저절로 엎어지고 만다. 보잉은 B777이라는 새로운 기종을 준비했고 여기에는 80,000 파운드 이상의 추력이 요구되는 상황이라 트렌트 700에 비해 팬 크기를 30cm 이상 확장시켜 트렌트 800이라는 제품을 만들어낸다. 이 와중에 롤스로이스는 일본의 가와사키 중공업, 이시카와지마 하리마 중공업 (IHI)과 기술협약까지 맺었다.

1996년에 타이항공의 B777에 장착되어 첫 운항을 시작했고 곧 ETOPS-180 인증까지 통과한다. 그러나 오랜 고객이었던 영국 항공이 GE90을 선택하며 시원하게 뒷통수를 쳤지만, P&W 엔진만을 줄창 써오던 싱가포르 항공을 뺏어오는데 성공한다. 그런데 이것이 기폭제가 되어 미국의 아메리칸 항공과 델타 항공이 트렌트 800을 기꺼이 선택했고 영국 항공은 속죄하는 마음으로 1998년부터 B777의 신규도입 물량에 롤스로이스 제품을 구입해주기 시작했다. 그러나 2008년에는 롤스로이스가 영국 항공의 뒷통수를 제대로 날리고 말았는데, 베이징 서우두 국제공항을 출발해서 런던 히드로 공항에 착륙 진입중이던 B777-200ER (G-YMMM)의 엔진 2개 (트렌트 895)가 갑자기 활주로 전방 3km 앞에서 모두 정지하는 바람에 그냥 활공상태로 활주로 바로 앞 잔디밭에 미끄러져 대파되는 사고가 난다. 원인은 연료계통에 발생한 결빙때문에 연료공급이 되지 않았던 문제로 밝혀졌고, 가뜩이나 별 시답잖은 사고가 잦았던 트렌트는 또 한번 제대로 망신을 당하고 만다(...) 불행중 다행으로 사망자는 단 한 명도 없었지만 이 사고로 영국 항공은 뽑은지 7년도 안된 그 비싼 B777을 아주 제대로 해먹었으며, B777 기종으로서 최초의 전손사고로 기록된다. 한편 2014년에는 트렌트 1000과 XWB의 기술이 적용된 트렌트 800EP라는 연비가 개선된 업그레이드 제품을 또 사람잡으려고 출시했다.

어쨌든 이런 망신살의 덕택인지 2013년 기준으로 트렌트 800은 B777 엔진 시장에서 꼴랑 20%의 점유율만 차지하고 있는데, 그래도 이게 꼴찌는 아니다(...)

2.5 Trent 8104

B777의 대박에 한껏 고무된 보잉은 1998년 항속거리를 증가시킨 B777-200LR과 300ER의 개발계획을 발표한다. 롤스로이스는 트렌트 800의 잠재된 가능성을 한껏 살려서 트렌트 8104라는 추력 104,000 파운드 짜리 괴물을 만들어냈으나 당시 GE의 사장이었던 James McNerney라는 양반이 보잉에 개발비로 무려 5억 달러를 지원하겠다고 나섰고, 보잉은 돈에 눈이 어두워 새로운 B777의 엔진은 GE90-110B과 GE90-115B밖에 없을 것이라며 아예 못을 박아버리는 사단이 일어난다. 이 무식한 추력의 엔진은 B777 외에는 적합한 기종이 없었기에 한 순간에 낙동강 오리알이 되어버렸고 트렌트 8104는 그냥 기술실험용 교보재로 전락해버린다(...) 그러나 훗날 GE는 A350땜에 제대로 망신을 당하는데..

2.6 Trent 900

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-IPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 970	5.31	2.95	6,280	75,200	1-8-6	1-1-5	38.6~39.0	7.7~8.5	A380-800
Trent 970B				78,300
Trent 972				76,800
Trent 972B				80,200
Trent 977				80,800					A380-800F
Trent 977B				83,800
Trent 980				84,100					A380-900

1990년대 초반 어느정도 먹고 살만해진 에어버스는 B747의 고객을 나도 좀 뺏어먹겠다는 흑심을 품은 후 B747보다 훨씬 큰 기체를 계획하는데 이것이 곧 A380의 개발계기가 된다. 이 프로젝트와 맞물려서 트렌트 900을 큰 무리없이 개발해냈고, 2000년과 2001년에는 싱가포르 항공과 콴타스의 발주물량으로 채택되는 경사를 맞는다. 2004년 A340에 요놈을 붙여다가 성능 테스트를 마친 후 영국 항공의 엔진으로도 수주에 성공했으나 A380의 기체 개발이 너무나 지체되는 바람에 납품을 못하고 서로 스텝이 꼬여버리는 웃지 못할 일이 생긴다.

트렌트 900에는 과거 싹 말아먹었던 트렌트 8104의 기술이 널리 적용됐는가 하면, 개발 파트너로서 미국과 일본, 이탈리아, 스페인 등의 각 기업들 총 10곳이 참여했는데 삼성테크윈도 포함되어 있다. 한편 그 가운데 FADEC (Full Authority Digital Engine Control : 전자식 엔진제어장치)을 제작하는 Goodrich라는 회사는 모회사로 UTC (United Technologies)를 두고 있었는데, UTC의 또 다른 자회사 중에는 트렌트 900의 경쟁자인 GP7200의 개발/제작에 참여중인 P&W가 있었다(...) 니들끼리 알아서 박터지게 싸우든지 말든지..

참고로 차후에 있을 업그레이드에는 트렌트 계열에서 최초로 엔진 모니터링 (EHM : Engine Health Monitoring) 시스템이 적용될 예정이라고 하지만, 그동안 심심하면 터졌던 사고 때문에 진심으로 그 개선책을 마련하려는 것인지 or 생색내기에 불과한 것인지는 알 방법이 없다. 그래도 그나마 다행인 것은 아직까지는 많은 인명이 사망하는 사고가 없었다는 것..

2.7 Trent 1000

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-IPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 1000-A2	4.77	2.85	5,950	69,200	1-8-6	1-1-6	36.3~46.1	9.0~9.6	B787-8
Trent 1000-C2				74,500					B787-8/-9
Trent 1000-D2
Trent 1000-G2				72,000					B787-8
Trent 1000-H2				63,900
Trent 1000-J2				78,100					B787-9/-10
Trent 1000-K2
Trent 1000-L2				74,500					B787-8/-9

애초 보잉은 B787의 엔진 공급업체로 GE만을 생각하고 있었으나 잠재적인 고객인 여러 항공사들의 민원을 접한 후 롤스로이스의 개발품까지 수용하기로 방침을 바꾼다. 이 과정에서 B787의 날개는 양사의 엔진에 붙은 파일런에 모두 부착이 가능하게끔 만들어졌는데, 이 결과 GEnx가 붙었던 자리에 별 다른 물리적인 개량작업 없이 트렌트 1000을 장착하는 것이 가능하게 됐다. 이는 민간 여객기 사상 처음으로 행해진 시도였다.

2004년 에어 뉴질랜드가 트렌트 1000을 선택하여 첫번째 고객이 되었고, 전일본공수가 총 83대를 주문하면서 가장 많은 트렌트 1000을 굴리는 항공사가 되었다. 그러나 아니나 다를까 2010년 8월 롤스로이스 본사에서 테스트 도중 엔진이 폭발하는 사고가 터지는 바람에 B787의 인도가 모조리 꼬여버렸는데, 덤으로 테스트용 설비까지 같이 요절을 내버리는 엄청난 화력까지 함께 과시하고 말았다. 이게 엔진이냐 폭탄이냐 B787은 엔진의 트러블 뿐만 아니라 그 유명한 배터리 문제를 포함한 온갖놈의 잡다한 기술적인 결함이 겹치는 바람에 아주 험난한 가시밭길을 걷고 있는 상황이다.

한편 점유율에 있어서 GEnx에게 좀 밀리고 있는데, 이를 극복하기 위한 의도에서인지 TEN (Thrust, Efficiency and New Technology)이라는 브랜드 명칭을 붙이고 내구성과 연비를 향상시킨 파생형을 개발중에 있다.

2.8 Trent 1500

A340-500/-600은 장거리 운항에 특화되어 있어서 나름 경쟁력을 지니고 있었는데 여기에 장착된 트렌트 500의 발전형으로서 기획했던 물건이다. 그러나 이렇게 잘 나가는줄 알았으나 B777-200LR과 300ER이 등장하면서 A340의 판매량은 사정없이 팍팍 떨어지기 시작했고 에어버스도 더 이상 A340에 대한 미련을 접고 B777에 대항하기 위한 신제품을 개발하기 시작한다. 그런데 이건 트렌트 500의 물리적인 사이즈와 비슷했기 때문에 트렌트 8104와는 달리 어디 다른 항공기에 비벼서 적용할만한 입장도 못됐다. B737에 갖다 붙여보면 어떨까요 그래서 낙동강 오리알 또 탄생(...)

2.9 Trent XWB

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent XWB-75	5.81	3.00	7,280	74,200	8-6	1-2-6	36.8~41.1	9.0~9.3	A350-800
Trent XWB-79				79,000
Trent XWB-84				84,000					A350-900
Trent XWB-97				97,000					A350-1000

대한항공이 A350을 쳐다보지 않는 이유

2005년 에어버스가 A350의 개발을 시작하면서 애초에는 트렌트 1000의 개량형인 트렌트 1700이라는 기획안을 제안했으나, 핀잔만 잔뜩 듣고 다시 개발해서 내놓은 제품이다. A350에서 처음에 요구된 최대 추력은 약 95,000 파운드 수준이었으나 B777-300ER과 경쟁할 파생형의 필요를 느끼고 다시 97,000 파운드의 최대 추력으로 요구조건을 변경한다. 2007년에 카타르 항공이 무려 80대 규모의 물량을 주문하면서 56억 달러의 계약이 성사되어 대박의 조짐이 보였고, 에미레이트 항공이 옵션 포함 총 120대의 미친듯한 초대형 물량을 계약하기에 이르렀으나 이 가운데 70대를 취소시켜 김이 푹 빠지고 만다. 그래도 2014년 7월 기준으로 총 1,400대 이상의 트렌트 XWB가 계약된 상황이라 별로 큰 걱정은 하지 않는 것으로 보여진다.

이건 마치 B777-200LR과 300ER이 GE90 외에는 선택의 수단이 없는 것과 비슷한 맥락인데, GE가 GEnx를 들이밀고 못 먹는 감 열심히 찔러 봤지만 거절당하느라 바빴고, 어디 뾰족한 다른 대체품도 없는 상황이라 A350은 트렌트 XWB의 독무대가 될 가능성이 아주 높다. 과거 GE가 보잉에 돈을 먹여 트렌트 800을 물먹인 것에 대한 죗값을 톡톡히 치르는 중이나 다름없다(...)그리고 대한항공에서 A350을 도입한다는 소리도 없을 것같은 건 덤이다

2.10 Trent 7000

명칭	길이 (m)	팬 지름 (m)	자체중량 (kg)	최대추력 (lbf)	압축기 (LPC-HPC)	터빈 (HPT-IPT-LPT)	압축비	바이패스비	적용기종
Trent 7000	TBA	TBA	TBA	68,000~72,000	8-6	1-1-6	50.0	10.0	A330neo

A330neo에 탑재할 예정으로 열심히 개발중이다. 트렌트 1000과 XWB의 기술을 적절히 조합할 것으로 예상되는데 약 68,000~72,000 파운드의 추력을 기대하고 있다. 트렌트 700 대비 거의 2배인 10:1의 바이패스비와 함께 10% 이상의 연료를 절감하는 효과를 노리고 있는데, 특히 소음을 확연하게 줄여서 소음규제가 깐깐한 공항에도 진입할 수 있도록 하는게 목표라고 한다.

3 관련 문서

(영문 위키백과) Rolls-Royce Trent

4 관련 항목

• 제트엔진
• 터보팬
• 롤스로이스