미러 사이클에 의한 가스엔진의 고효율화

전문가 제언

□ 엔진의 종류로는 가솔린 엔진/로터리 엔진/디젤 엔진/전기 모터/ 메탄올 엔진/멀티 연료 엔진/가스 터빈/스털링 엔진 그리고 미러 사이클 등으로 구별할 수 있으며, 사이클 수에 따라서는 2 사이클 엔진 4 사이클 엔진/오토 사이클 엔진 및 디젤 사이클 엔진으로 나눌 수 있다. 이 중에서 분산 형 전원 시스템에서 가스엔진 열 병합 시스템에 새로 개발된 미러 사이클 엔진이 최근에 많이 채택되고 있다. 미러 사이클 엔진은 일반 오토 엔진과 구조는 같지만 압축 행정을 일부 변경함으로써 압축비를 바꾸지 않고 팽창 비를 높게 할 수 있다는 장점이 있다.

□ 이러한 장점으로 미러 사이클 엔진은 엔진의 열효율이 높고 발전효율도 약 40%가 넘으며 종합 효율은 약 70% 이상이 된다. 열 병합 시스템은 기존의 시스템에 비해 이산화탄소 배출량도 약 7% 이상 절감시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.

□ 일본에서는 1981년 코제너레이션이 도입된 후 20년 이상 경과하였다. 현재는 에너지를 유용하게 이용하고 에너지비용을 절감하기 위해 천연 가스 코제너레이션 사용이 급증하고 있다. 2002년 말경에는 가스터빈과 가스엔진을 사용한 코제너레이션이 2601건으로 발전량은 3930㎿에 달하였다.

□ 본고에서는 3000㎾~1㎿ 가스 엔진을 중심으로 기술 개발 동향과 발전 과정을 소개하고 2003년에 일본에서 상용화한 발전효율이 40%가 넘는 고효율 미러 사이클 가스엔진에 대해서 기술하고 있다. 오토 사이클 가스 엔진은 압축비와 팽창비가 같으나, 미러 사이클은 팽창비가 압축비보다 크다. 미러 사이클은 흡기 밸브를 오토 사이클과 달리 닫는 비를 조절하여 실제 압축비를 낮추고 팽창 비를 높여 열효율을 향상시키고 있다.

□ 향후 이러한 미러 사이클을 이용해서 가스엔진의 발전효율을 향상시키고 고출력과 고효율의 가스엔진 코제너레이션이 더욱 보급되리라 생각한다. 또한 원격 감시나 고장 예측 시스템 개발로 유지보수 비용을 줄이고 운영비가 절감되기를 기대한다.

저자

HISHINUMA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2004

권(호)

56(4증간)

잡지명

Energy conservation(A070)

과학기술
표준분류

에너지

페이지

34~38

분석자

오*섭

분석물

• 미러 사이클에 의한 가스엔진의 고효율화.pdf [184,281 byte]

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