수리온 헬기 감사결과에 대한 정부계약자항변 법리 분석

신성환 (법무법인 KS & P 첨단기술법연구소장), 2017.09

- 들어가며

1992년 McGill대학 법대도서관에서 교내 컴퓨터 자료를 검색하다가 ‘항공기제작사 책임’에 대한 자료가 방대하게 있는 것을 보고 놀랐다. 이어, 미국이 제조물책임법을 주(州)마다 받아들이던 1970년대 중반에 ‘군용항공기 제작사의 책임’에 대한 많은 논문들과 판례들이 쏟아져 나온 것을 보았다.  

이후, 30년이 지난 2002년 7월 1일부로 우리나라도 ‘제조물책임법’을 시행하게 되었다. 또한 15년이 경과된 2017년 수리온 4호기 사고로 인하여 군용항공기 제작사인 한국항공우주산업(주)(한국항공)과 한화테크윈은 제조물책임법 소송의 대상이 되고 있으며, 한국항공은 수리온헬기 제작상의 문제로 감사원의 감사를 받았다.

미국회계검사원(GAO)은 1996년 미의회 보고서에서 “무기체계 개발에 보증보험을 들 경우, 정부가 들던 제작사가 들던 결국, 비용은 모두 미국 국방부가 지급하게 된다”며, 보증보험을 줄여야 한다고 미의회에 보고했다.

수리온헬기에 대한 감사원 감사는 ‘군용헬기 제작, 조종’에 전문적인 분야임에도 불구하고, 노심초사한 면들을  많이 본다. 감사원의 지적으로 수리온헬기는 명실공히 완벽한 헬기로 개발되는데 큰 획이 될 것이다.

한편, 우리나라는 군용항공기제작사가 정부의 정밀사양대로 제작을 하였을 경우, 면책을 시켜주는 미국의 Government Contractor Defense (정부계약자항변)의 법리가 인정되지 않는다. 한국항공 등은 제조물책임   보험도 가입 못한채, 무기체계연구개발에 대한 정부의 이해도 못받으며 황량한 벌판에 홀로 서있는 모습이다.  인도네시아에 수출한 T-50i기가 다시 사고라도 나고 사고원인이 제작결함이라면, 한국항공은 우리나라의 법리대로 그 모든 손해배상을 인도네시아에 감수해야 한다.

무기체계개발업체들이 나아가야 할 길은 뻔하다, 2017년에 다시 강화된 제조물책임법에 따른 ‘제조물책임보험’을 들고, 그 모든 비용을 정부에게 청구하는 방법 외에는 없다. 중요한 것은 군용항공기의 제작은 비행안전보다   기동성을 위주로 만들었고, 그 사용 목적이 비행안전 운항이 아닌 전투작전 목적이므로 전세계 어느나라도 군용항공기 운영에 대한 보험을 들고 있지 않고 있다는 것을 알아야 한다.

현실적으로 군용항공기에 제조물책임 보험가입이 안된다면, 무기체계개발업체들이 무한의 손해배상책임을 부담하게 정부가 방관해서는 안된다. 미국이 1970년대에 이러한 문제를 어떻게 해결했는지 숙고해야 할 것이다. 

F-35기는 개발 중, 엔진화재가 3건이나 있었고, 수없는 결함이 공개되고 있지만, 제작사인 Lockheed Martin은 F-35결함 지적에 깊은 감사를 하며, F-35한대의 손실도 없이 10만 시간의 시험비행을 성공적으로 이루어냈다. F-35는 또 다른 결함이 발생할때마다, 미국방성과 Lockheed Martin 등 제작참여진들이 힘을 합하여, 새로운 결함을 보완해 나갈 것이다. 우리나라는 이러한 무기체계 개발에 대한 이해가 있는지 자문해 본다.

감사원의 감사결과에 대하여, 현재 우리나라에서는 허용되지 않는 정부계약자항변의 법리에서 검토하여 본다.

Ⅰ. 수리온헬기 엔진관련

 1.1. 수리온헬기 엔진관련 개요

   수리온헬기 사고개요 및 엔진 설명

○ 수리온 4호 헬기 사고개요

      수리온 4호기는 2015년 12월 17일 15시 경 충청남도 논산시 소재 육군항공학교에서 이륙하여 동 학교 주변에서 비행훈련 임무를 수행하고 있었음. 수리온 4호기는 1번 엔진은 동력 감속(Idle) 상태였고, 2번 엔진은 엔진 과속으로 인한 엔진정지 상태에서 항공학교 활주로에 비상착륙하였으며, 4호기는 파손되었으나, 다행히 인명피해는 없었음.

      수리온 4호기 사고외, 수리온헬기사고는 수리온12호기는 2015년 1월 9일 14시 30분경 육군항공학교 1번활주로에서 제자리 비행중 비상착륙하였으며, 수리온 2호기는 2015년 2월 27일 14시 22분경 충남 논산에서 3,000피트 상공을 비행중 비상착륙하였음. 

○ 수리온헬기 관련 주요 용어 및 설명

   · APU (Auxiliary Power Unit) ; 보조동력장치
   · ATM (Aircrew Training Manual) ; 항공기 승무원 훈련교범
   · AQS (Airworthiness Qualification Specification) ; 감항인증규격서
   · CCB (Configuration Control Board) ; 형상통제심의위원회
   · CRT (Cockpit Review Team) ; 조종실 검토팀
   · CWP (Caution Warning Panel) ; 주의 경고패널
   · ENG FUEL P ; 엔진 연료 저압력(9psi이하)시 경보 시현 문구
   · ENG F/FLT ; 엔진 연료 필터 바이패스 시 경보 시현 문구
   · ENG CHIP ; 엔진의 칩 감지기가 금속조각 검출 시 경보 시현 문구
   · ETF (Engine Torque Factor) ; 엔진토크 계수
   · FADEC (Full Authority Digital Engine Control) ; 통합디지털 엔진제어기, 항공기 엔진의 
    성능을 제어하는 모든 기기(엔진제어장치, 연료조절계통 등)와 연관된 통합전자제어시스템
     #1FADEC (No. 1 Full Authority Digital Engine Control); 1번(좌측) 통합디지털 엔진제어기 
   · FWD MRA(Dyn) (Forward Main Rotor Actuator) ; 전방 메인로터 작동기
   · HUMS (Healty & Usage Monitoring System) ; 상태감시장치
   · Hung Start ; 엔진 시동 후 정상적으로 가속되지 못해서 IDLE RPM에 도달하지 못하는 현상
   · ICD (Interface Control Document) ; 인터페이스 관리문서
   · IGV (Inlet Guide Vane) ; 흡입안내깃
   · KUH TACC (KUH Tailored Airworthiness Certification Criteria) ; 수리온 감항인증 기준
   · MEP (Mission Equipment Package) ; 임무탑재장비
   · MFD(Multi Function Display) ; 다기능시현기
   · MFL (Maintenance Fault List) ; 정비결함목록
   · MGB (Main Gear Box) ; 메인기어박스
   · MWP(Master Warning Panel) ; 주경고패널
   · NP(Power Turbine Speed)란 동력터빈 회전수, NG (Gas generator rpm)란 엔진가스발생 기 회전수, NR(Helicopter rotor speed, N(RPM) Rotor)이란 로터 회전수를 의미
   · OFP (Operational Flight Program) ; 비행운용 프로그램
   · PFL(Pilot Fault List) ; 조종사결함목록
   · PIDS (Prime Item Development Specification) ; 체계개발규격서
   · Retrofit 비용 ; 수리/개조에 필요한 비용
   · TIPC (Test Evaluation Integrated Product Committee) ; 시험평가통합관리위원회
   · TIPT (Test & Evaluation Integrated Product Team) ; 시험평가통합관리팀
   · TMO (Technical Management Office) ; 기술관리기관
   · Torque ; 내연기관의 크랭크축에 일어나는 회전 작용을 말하는 것, Torque는 엔진출력 대비 동력전달계통에 걸리는 부하를 수치로 환산하여 동력량으로 표시하는 것을 말함. 자동차의 RPM 즉, 엔진 출력을 의미함. 
   · TRB (Technical Review Board) ; 기술검토회의
   · TQS PCD ; Throttle Quadrant System Power Control Device ; 엔진출력조절장치
   · VG (Variable Geometry) ; 가변 고정자

○ 엔진 단면도

○ FADEC (Full Authority Digital Engine Control) ; 통합디지털 엔진제어시스템

           수리온 헬기에 사용되는 T700-701K엔진에는 T700계열의 엔진중 통합디지털엔진제어시스템(FADEC)이라는 엔진제어 장치가 최초로 적용되어 있음. 통합디지털엔진제어시스템 (FADEC) 이란 전자엔진제어장치 (EECU ： Electronic Engine Control Unit), 연료조절장치(FMU ： fuel Metering Unit)등 항공기 엔진 성능을 제어하는 모든 기기와 센서들과   통합하여 엔진을 제어하는 장치를 말하는 것임. 통합디지털엔진제어시스템(FADEC)은 센서를 통해 엔진의 기계적인 반응을 확인하여 엔진을 자동제어 할 뿐만 아니라 조종사의 수동 작동이 없더라도 비상대처가 가능하도록 한 시스템임.

○ VG (Variable Geometry) System

           흡입공기조절시스템(VG system)는 2단으로 구성된 홉입공기유도날개(IGV)를 IGV 레버로 가변시켜 흡입구로 유입되는 공기의 양과 속도를 조절하는 장치로 공기량과 속도의 조절을 통하여 압축기 로터의 실속(失速)을 방지하는 역할을 함. [흡입공기유도날개(IGV)는 IGV 레버(VG 조절 레버라고도 함)의 움직임에 따라 움직이고 1, 2단 가변 베인은 흡입공기유도날개(IGV)에 연결되어 함께 움직임],

           방빙(防氷)장치는 압축부에서 발생한 고온고압의 공기를 흡입공기조절시스템(VG system)이 위치한 흡입부로 유입시킴으로써 겨울철이나 고도에서 작전 수행시 저온의 공기의 유입으로 엔진이 결빙되거나 공기와 연료가 잘 혼합되지 않는 현상을 방지하기 위한 장치임.

          흡입공기조절시스템(VG system)에는 방빙 (防氷)장치가 장착됨. 엔진에 방빙(防氷)장치를 작동시키면 고온의 공기가 흡입공기조절시스템(VG system)으로 유입되고, 흡입공기조절시스템(VG system)에 유입된 고온의 공기는 내부공간(Plenum, 압축기 선반부 mainframe 내부공간을 말함, Plenum을 통해 IGV에 고온의 공기가 공급됨)의 온도를 상승시켜, L-Flange가 열 팽창에 따른 변형으로 확장(축방향 약0.0025인치, 횡방향 약 0.006인치)하게 됨. 이에 따라 IGV 레버와 스핀들 너트(Spindle Nut)의 간극이 감소되어 IGV 레버의 최소작동 공간이 확보되지 않아,  흡입공기조절시스템(VG system)이 비정상적으로 고착된 것이 수리온4호기 사고원인이라고 주장됨.

○ 주의경고패널 (CWP, Caution & Warning Panel)
        

○ 주의경고패널

 1.2. 엔진관련 감사원의 감사결과 내용

    엔진 등 결함에 대한 후속조치 태만 (2016년 10월 감사보고서, 15~40면)

○ 육군항공학교는 수리온 12호기와 2호기가 각각 2015년 1월과 2월 비상착륙하자 한국항공 등에게 기술지원을 요청하였고, 이에 한국항공과 한화테크윈이 2015년 3월 위 2차례 사고를 분석하여 엔진결함 등을 확인하고, 이를 육군 등 관련기관에 알렸음에도 2015년 12월 엔진 결함 등으로 4호기 추락 사고가 발생함. 이에 1차 감사에서 4호기 추락사고 발생 원인을 확인한 결과, 제작사인 한국항공과 한화테크윈, 육군군수사령부, 육군항공학교 등이 엔진 결함에 대한 후속조치를 태만히 하였던 사실을 확인함.

○ 한국항공과 한화테크윈은 2015년 3월 GE사에 2차례 수리온 비상착륙 사고(’15.1월과 2월)의 근본 원인을 분석해줄 것을 의뢰하여, 2015년 10월 GE사로부터 사고발생 원인 · 해결방안과 함께 동절기 이전에 최대한 빠른 조치가 필요하다는 내용을 통보받았음에도, 기 전력화되어 운용 중인 수리온에 대하여 동절기가 도래할 때까지 별다른 조치를 취하지 않고 있다가, 2015년 12월 4호기 추락사고가 발생하고서야 개선조치 계획을 제출하는 등 후속조치를 지연하였음.
    
○ 육군군수사령부는 2015년 3월 16일, 육군본부의 지시를 받아 수리온 결함 발생 엔진에 대한 원인분석 및 재발방지 대책을 수립하면서, 중대결함시 설치해야할 ‘중앙합동기술위원회’는 구성하지 않은 채, 법령상 운영근거도 없고 제작사를 강제할 수단도 없는 실무자 중심의 비공식 협의체만 운영함. 이에 따라 유관기관 간 체계적인 대응이 이루어지지 못해 4호기 추락사고가 발생하기 전까지 엔진 결함에 대한 대응조치가 지연되었음.

○ 육군항공학교는 운용 중이던 수리온 2대의 비상착륙 사고 발생 원인이 엔진과 관련된 결함이고 동절기에 발생함을 알고 있었으므로, 한국항공과 한화테크윈이 개선조치를 완료할 때까지 수리온의 동절기 운항을 철저히 통제하여야 함에도, 수리온 엔진 2개가 동시에 고장날 가능성이 적고, 교육일정을 진행하여야 한다는 사유 등으로 운항통제 등을 실시하지 않은 채 결함이 해소되지 않은 수리온 운항을 무리하게 지속함.

 통합디지털엔진제어기 등 규격입증 부적정 (2017년 7월 감사보고서 63~73면)

○ 국과연 등은 수리온에 탑재된 엔진(701K)의 안전성 등 규격 충족 여부 등을 확인하면서, 701K엔진은 기존 엔진을 일부 개량하여 새로 개발한 엔진으로 엔진 기능을 전자식으로 제어하는 통합디지털엔진제어기(FADEC)가 적용하였음. FADEC은 공기조절, 연료조절 등을 전자적 방식으로 스스로 제어하므로 비상시 조종사의 수동조작이 불가능하여 고장 시 비행안전에 치명적 임. 한편, 701K엔진은 기존 엔진과 형상이 다를 뿐 아니라 FADEC 적용에 대한 검증도 이루어진 바 없으므로 규격 충족여부를 철저히 확인할 필요가 있었음.

○ 그런데 국과연은 701K가 아닌 다른 엔진에 FADEC을 적용한 컴퓨터 모사실험 자료만을 근거로 비상시 701K엔진과 FADEC의 반응을 확인하기 위한 검증을 실시하지 않았고, 701K엔진과 수리온체계와의 통합시험도 실시 하지 않았음. 한편, 국과연은 「수리온 엔진개발규격서」의 472개 항목 중 330개 항목은 기존 엔진과 같은 것으로 간주한 후 별도의 검증절차 없이 규격이 입증된 것으로 처리하였으며, 그 결과, 규격이 입증되지 않은 엔진을 수리온에 장착함으로써 FADEC의 오류가 2015년 수리온 4호기 추락사고의 원인으로 작용하였음.

 주의경고패널의 재 배치필요성

○ 수리온 4호기 합동기술위원회 결과보고서 내용 발췌 「조종사가 임무를 수행함에 있어 가중 중요한 정보를 제공하는 것이 계기이고 그 중요성으로 인해 계기는 시인성과 직관이 요구되고 있다. 조사결과 주의경고패널에 두 개의 주의등 점등은 조종사가 오판을 하도록 시현되었음」 

○ IGV(Inlet Guide Vane, 흡입안내깃) 레버고착 결함을 일으킨 1번 엔진에 ‘FADEC’ 주의등이 점등되는 동시에 정상 작동 중이던 2번 엔진에도 ‘ENG FAULT’ 주의등이 점등되면서 조종사에게 혼란을 초래

○ 수리온 사용자교범 및 체계/엔진 ICD(Interface Control Document, 인터페이스 관리문서)에 따르면 한쪽 엔진에 ‘FADEC’주의등이 점등될 경우 다른 엔진에도 ‘ENG FAULT’ 주의등이 동시에 점등된다는 개념은 설정되어 있지 않음.

 1.3. 엔진관련 분석

   추진 경과
 
○ ‘15.3.2  2호기 VG Fix 관련 HUMS & DTC 데이터 분석결과 제출
○ ‘15.3.4~3.6 2호기, 12호기 비행데이터 분석결과 설명
○ ‘15.6.30  기술교범(비상절차) 수정판 발간 및 배포
  ※ VG Fix 발생 시 조종사 혼동을 예방하기 위해 정상 엔진에도 ENG FAULT 주의등이 시현됨을 기술함
○ ‘15.10.12         GE사 원인분석 결과보고서 접수(한화테크윈)
          - 불충분한 Vane Spindle 간극은 VG 구동력을 높여 VG Fix를 야기할 수 있음
○ ‘15.10.15         GE사 T700/701K 기술교범 발행 참고자료 입수 추진(한화테크윈)
○ ‘15.11.24         15-11차 기술검토위원회 자료(안) 제출 (한화테크윈 → 한국항공)
    - VG Fix 발생원인, 진행경과, 후속조치계획 
○ ‘15.12.17         4호기 추락 및 수리온 운항 정지(한화테크윈→ 한국항공)
○ ‘15.12.22         VG 계통 구동력측정 및 VG 스핀들너트 조절 기술회보 발행요청
○ ‘15.12.23         기술회보 TB-KUH-엔진-15-0005 제출 (한국항공)
    - VG 계통 구동력 측정 및 VG 스핀들너트 조절

    VG Fix의 목적은 VG를 고정시켜 안전 엔진 작동하기 위함 

○ VG Fix의 목적은 VG(Variable geometry) 제어가 불가능한 상태에서 VG를 고정시켜 안전하게  엔진을 작동시키기 위한 것으로 과속현상을 방지하여 항공기 추락을 예방하기 위한 것은 아님. (관련 내용: 2016년 10월 감사보고서 15면, 주5)).

○ 높은 출력에서 엔진 결함이 발생할 경우 비행 중 높은 출력이 요구되면 해당 엔진 출력을 사용하고, 높은 출력이 과속현상을 유발하는 경우에는 해당 엔진을 정지시켜야 함. 과속현상을 방지하기 위해서는 조종사의 조작이 필요하며, 엔진 VG Fix(ENG FAIL FIX) 발생 시 조종사가 로터회전수를 100%로 유지하는 조작을 하도록 기술교범 비상절차에 명시하고 있음.

○ 계기판은 FADEC에서 제공하는 경고 참조신호에 따라 경고등이 정상적으로 시현되었으며, 해당 경고에 대한 비상팝업 절차가 정상적으로 시현되었음. 비정상엔진(#2)에 대해서는 ‘2 FADEC’ 경고등과 ‘2 FADEC (ENG FIX PWR FAIL)’ 비상절차가 시현되며 다른 엔진(#1)에 대해서는 ‘1 ENG FAULT’경고등과 ‘1 ENG FAULT (ENG TRAN LIMIT)’ 비상절차가 시현됨. (단, 비상절차는 우선순위가 더 높은 ‘2 FADEC (ENG FIX PWR FAIL)’이 상위에 시현되도록 설계됨.)

       결함발생 된 엔진에 ‘2 FADEC’주의등이 시현되는 동시에 상대편 엔진에 ‘1 ENG FAULT’주의등이 동시에 점등된 사항은 계기판 설계상의 하자가 아닌 원천 경고신호를 제공하는 FADEC 시스템의 문제임.

○ 2, 12호기 VG Fix 발생 당시 기술교범 비상절차에 의하면 조종사가 우선적으로 수행해야 하는  조치사항은 컬렉티브를 조절하여 NR(로터회전수, 엔진 파워터빈회전수와 동일)을 100%로 유지하는 것임. 이는 엔진 결함 시 조종사의 조작을 통해 로터회전수 또는 엔진과속을 방지하기 위한 조치인데, 2호기와 12호기 엔진 VG Fix 이후 조종사는 비상절차에 제시된 사항을 적기에 수행하지 않았고, 결과적으로 엔진 과속현상이 상당시간 지속되었음.

  수리온 4호기의 사고원인 ; 조종사 과실 가능성 높음

○ 한국항공은 VG Fix 발생 시 조종사 혼동을 예방하기 위해 정상 엔진에 나타나는 현상을 기술교범 비상절차에 기술하였으며, 4호기의 경우, 엔진 VG Fix 발생 후 조종사가 계기판에 시현된 정보를 바탕으로  결함 엔진을 명확히 식별할 수 있는 시간적인 여유가 있었다고 보여짐.

○ 그럼에도 불구하고, 조종사가 다기능시현기(MFD) 3번 화면에 시현된 비상절차에 따라 조치하지 않고 자의적인 판단에 의해 정상적인 엔진의 동력을 차단(IDLE 상태)하여 착륙을 시도하던 중 사고가 발생하였다고 보여짐. (관련 내용: 2016년 10월 감사보고서 17면)

○ 4호기 사고 당시 조종사는 MFD상에 시현된 ‘2 FADEC (ENG FIX PWR FAIL)’ 비상팝업 시현내용에 따라 비상절차를 수행하는 과정에서 결함발생된 엔진#2에 대해 해당 절차를 수행하지 않고 엔진#1에 대해 해당절차를 임의로 수행하였다고 보여짐. (비상절차상에는 엔진#2로 명시되어 있음)

  주의경고패널은 소요군 조종사 등과 확인한 결과이며 설계결함이 아님     

○ 조종석 계기판의 주의등은 체계개발 간 CRT(Cockpit Review Team : 조종실 검토팀)를 통하여   소요군(육군) 조종사들의 검토 및 확인을 거쳐 경고등 종류, 경고등 배치 및 시현 로직 등 설계  기준이 설정되었으며 또한 체계업체와 엔진업체간 합의된 체계/엔진 ICD에 따라 엔진 경고등을 점등하도록 구현되었음.

○ 계기판의 엔진계통 주의등은 체계/엔진 ICD에 정의된 신호에 따라 FADEC에서 제공하는 엔진경고 신호를 참조하여 정상적으로 시현하고 있으며 엔진 경고등 동시 점등 현상은 계기판의 설계상의 하자가 아닌 원천 경고신호를 제공하는 FADEC 시스템의 현재 구현된 설계 개념에 따른 것임. 

○ 2호기, 12호기 엔진 VG Fix 결함 발생 후 한국항공은 해당 로직을 인지하게 되었고, 교범에 반영하여 조종사가 숙지할 수 있도록 조치하였음. 또한 결함 발생 시 주의/경고패널에 결함 엔진에서는 FADEC 주의등이 시현되고, 정상 작동하고 있는 엔진에서는 ENG FAULT 주의등이 시현될 뿐만 아니라 MFD(Multi Function Display, 다기능시현기)에서는 해당 결함에 대한 세부 PFL(Pilot Fault List, 조종사결함목록)/MFL(Maintenance Fault List, 장비결함목록) 및 비상절차가 시현되어 조종사가 정확히 결함 엔진을 식별할 수 있음.

1.4. 엔진관련 정부계약자항변 하에서의 분석

 4호기 사고원인

○ 육군이 서울지방법원에 2017가합517214로 한국항공우주산업(주), 한화테크윈(주)을 상대로 손해배상청구의 소를 제기하였으므로, 4호기 사고의 직접원인 분석은 생략함. 

 이집트 F-16B 사고원인이 엔진펌프 결함으로 정부계약자항변 법리로 면책
 
○ Miller 사례는 1983년 1월 20일 두명의 이집트 조종사가 F-16B로 단독비행 능력여부를 확인하기 위한 비행을 하였음. 임무수행 중 조종사는 엔진에 이상이 있는 것 같다고 보고하였으며, 이후, F-16B의 발전기가 정지했고, 그 직후 오일 펌프경고등이 켜지고 엔진이 정지하였음. 조종사는 비상착륙 시도 중 활주로를 약 1마일 전에 추락하여, 두 조종사들은 사망하였음.