초소형 가스터빈용 원심압축기 개발(Development of Centrifugal Compressor for Ultra-Micro Gas Turbine)

전문가 제언

□ 초소형 가스터빈 프로젝트는 미국 MIT가 국방부 DARPA(Defence Advanced Research Plan Agency)와 ARO(Army Research Office)의 지원에 따라 1990년대 후반부터 추진해온 MIT마이크로 가스터빈프로젝트가 그 효시이다. 연구예산 성격이 의미하듯 이 프로젝트는 군사용 마이크로 동력원개발을 목표로 하고 있고, 터빈 휠 직경이 4mm에 불과하다.

□ 최근 일본(경제산업성 산하 NEDO)은 초소형 가스터빈개발에 매우 적극적이다. 주요 터보기계기술을 보유하고 있는 대학의 연구그룹과 기업이 대거 참여하고 있다. 초소형 가스터빈 프로젝트의 목표를 인간형 로봇(Humanoid Robot), 2차 전지를 대체할 휴대형기기(노트북PC, 휴대전화, PDA 등)용 동력원으로 설정하고 있다. 사이즈 목표는 일단 MIT보다는 2배 이상으로 결정했다.

□ 이 자료에서 다룬 원심압축기는 가스터빈에서 연소기, 열교환기, 발전기 등과 함께 마이크로 가스터빈 엔진시스템을 구성하는 핵심요소이다. 또한 이 요소시스템은 전체 가스터빈의 마이크로화, 터빈효율과 직결된 터빈 휠의 사이즈를 결정하는 위치에 있다.

□ MIT마이크로 가스터빈은 초소형화를 이루면서 복제생산이 가능한 MEMS기술을 각 요소에 적용하고 있다. 이것은 2차원 가공기술로서 특허가 설정되어 있기 때문에 기술모방은 불가능하다. 일본은 이를 피해 일부 2차원적 MEMS기술을 적용하면서 3차원(또는 3차원과 유사한) 가공 방식을 개발 도입 중이다. 시스템 효율에서는 3차원이 오히려 유리한 것으로 보고되고 있다.

□ 일본은 이 프로젝트의 성과를 위해 가스터빈 설계노하우를 보유 중인 프랑스, 러시아, 벨기에의 연구진을 국제공동연구 형식으로 활용하고 있다. 최근 국내에서 추진 중인 가스터빈/연료전지혼합 발전시스템기술개발프로젝트(이 중에는 마이크로 가스터빈개발과제도 포함)의 성공적 추진을 위해 일본의 연구개발 접근방법을 참조할 필요가 있다.

저자

Gaku Minorikawa ; Shimpei Mizuki ; Toshiyuki Hirano ; Yutaka Ohta (Etc.)

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

32(2)

잡지명

터보기계(B517)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

81~89

분석자

박*선

분석물

• 초소형 가스터빈용 원심압축기 개발.pdf [212,298 byte]

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