일본의 초소형 가스터빈 실용화 연구 성과

전문가 제언

□ 초소형/마이크로 가스터빈은 초소형 무인항공기 등 특수목적용, 휴머노이드 로봇용, 노트북PC와 모바일 폰용 등 여러 분야의 동력원으로 그 효용성이 평가됨에 따라 주요국에서는 가스터빈의 마이크로화를 위해 이미 국책연구사업으로 추진되어 왔다.

□ 이 분야에 대한 연구는 MEMS기술을 이용하여 수 mm급 터빈 휠 직경을 갖는 초소형 가스터빈엔진을 실현하고 있는 미국이 단연 앞서고 있다. ARO(Association for Research in Otolaryngology) 및 첨단군사기술연구계획을 추진하는 국방부 DARPA 의 지원에 의해 MIT를 축으로 하는 마이크로 가스터빈 연구개발팀이 이를 주도해 가고 있다. 또한 MEMS기술을 도입, 다량생산방식에 성공하고 관련특허를 독점 중이다.

□ 일본의 초소형 가스터빈 기술개발 프로젝트는 목표로 하는 사이즈에서는 마이크로 가스터빈 휠이 8mm로서 MIT목표(4mm)보다는 2배로 크다. 우선 40mm급의 Perm-top형을 개발하면서 초소형 목표사이즈인 Finger-top으로 접근해 가고 있다. 각 요소기기의 제작에는 마이크로화와 다량생산을 겨냥한 MEMS제조기술을 도입하고 있으나 MIT의 경험을 분석하여 일부는 정밀기계 가공방식을 도입하고 있다.

□ 이 프로젝트에서는 초소형 가스터빈의 설계, 시작, 시험을 비롯하여, 초소형의 원심압축기, 레이디얼 가스터빈, 연소기, 열교환기, 발전기 모터, 웨이브 로터 등 요소기기들의 초소형화 연구와 시험제작․성능평가, 그리고 공력, 마이크로 유로 내의 고속유동측정 등 세부프로젝트들로 구성되어 있다. Tokyo연구팀이 총괄하고, 일본 내 관련 산학연이 대거참여 중이다. 또한, 가스터빈 연구경력이 있는 프랑스 항공우주연구소(ONERA), 러시아 항공원동기중앙연구소(CIAM), 벨기에 폰칼만유체역학연구소(VKI)를 공동연구형태로 활용하고 있다.

□ 국내에서도 이미 가스터빈 기술개발 프로젝트를 추진시켜 요소기술을 축적한 바 있다. 마이크로 가스터빈과 같은 파워MEMS의 수요에 대응하고, 열유체 기계기술의 상징이라 할 수 있는 터보기계기술 발전을 위해 초소형 가스터빈에 도전하는 방안을 적극 검토해야 한다.

저자

NEDO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

(2003)

잡지명

NEDO기술정보데이터베이스

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1~238

분석자

박*선

분석물

• 일본의 초소형 가스터빈 실용화 연구.pdf [287,519 byte]

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