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초소형 원심압축기 시제품 개발(Prototyping of Ultra Micro Centrifugal Compressor)

전문가 제언: □ 초소형 원심압축기를 적용할 초소형 가스터빈의 수요에 대한 정보가 아쉽다. 여기서는 분산형 전력용 및 모바일 전원용의 가스터빈을 적용 예로 들고 있으나, 임펠러 직경이 4mm 정도의 압축기를 가진 가스터빈의 용도는 따로 있을 것으로 생각된다. 다른 자료에 의하면, 현재 가스터빈은 대규모 복합화력발전용에서 출력 30kW 정도의 소형 가스터빈에 이르는 광범위의 것이 실용화되어 있으며, 이것을 더욱 소형화하면 비상용, 이동용 전원, 로봇용 전원, 휴대형 자가용 전원 등 광범위한 용도에 이용될 가능성이 있으며, 앞으로 직경 약 10mm의 초소형 가스터빈이 실현될 가능성이 있다고 한다.

□ 가스터빈에 사용되는 원심압축기의 특성을 알려 줄 필요가 있다. 가스터빈에 사용되는 압축기에는 축류압축기(軸流壓縮機)와 원심압축기가 있는데, 일반적으로 대출력용으로는 축류압축기가 널리 사용되며, 원심압축기는 500마력 이하의 소출력에 사용되고 있다. 원심압축기는 축류식에 비해 전면 면적당 공기량이 적고, 효율도 수% 낮다.

○ 그러나 1단 당의 압력비는 높게 설계할 수 있으며, 안정 운전의 범위도 얼마간 넓고, 제작비도 비교적 싸다. 이물(異物)의 침입에 대해서도 적응이 잘되어 있다. 항공용 가스터빈에서는 초기에는 원심압축기가 널리 사용되었으나, 현재는 소출력 기관에 한정되어 있다. 그것도 원심압축기 앞에 1～2단의 축류압축기를 두어 압축비를 5.2～6.9 정도로 높인 것이 많이 사용되고 있는 것이다.

저자: Shimpei Mizuki
자료유형: 학술정보