고효율 그린가스엔진의 기술개발

전문가 제언

○ 최근에 일본 Kawazaki중공업(주)은 Lean Burn방식에 의한 Green Gas Engine에 가변Nozzle면적 터빈과급기의 체용으로 세계최고의 발전효율인 49%를 달성하였으며 2007년 12월부터 2012년 1월에 걸쳐 일본국내 기업체에 3기와 특정전기 사업자에 14기(발전용량 11만kW), 그리고 Singapore에 LNG발전설비로 2기를 공급한바 있다.

○ Green Gas Engine의 특징을 요약하면, 첫째로 공연비를 적절히 제어하여 안정연소영역의 확대를 위해 엔진은 주로 주연소실과 부연소실용으로 연료제어valve를 각각 독립적으로 배치하여 각각의 공연비가 최적이 될 수 있도록 연료량분사타이밍과 연료분사기간을 독립적으로 제어하고 있다.

○ 둘째로 점화타이밍제어정확도에 뛰어난 전기착화방식을 채용하였다. 셋째로 주제어장치는 연료분사 량, 분사타이밍제어, 점화타이밍제어 및 공연비제어를 일괄해서 행하도록하고 있다, 넷째로 공연비제어를 위해선 과급기를 구동하는 배기가스 량을 배기by-pass-valve로 제어하는 방식을 채용하였다. 다섯째로 연소최적화를 위해선 Stroke/Bore의 비율을 크게 해서 long-stroke가 되게 하여 주 실의 형상최적화를 용이하게 하였다. 여섯째로 압축비보다 팽창 비를 크게 한 Miller Cycle의채용으로 Cycle효율을 개선하였다.

○ 우리나라에서도 2011년도에 현재중공업이 희박연소가스엔진의 효율향상을 위해 연소시스템의 주요구성요소인 예 혼합연소실, 피스톤바울, 흡기포트 및 밸브타이밍에 대한 최적설계안을 성능과 연소해석으로 검증한 연구결과를 발표하였고 실재로 상당한 성과를 거둔바있다.. 그러나 발전효율의 가일층향상을 위해선 외국의 연구방법과의 차이점을 검토할 필요가 있다고 생각한다.

○ 결론적으로 이 Lean Burn Gas Engine의 출력은 동등한 수준의엔진에 비하여 소형이고 경량이기 때문에 수송과 설치가 용이할 뿐만 아니라 특히 국가의 예비전력난에 대비하기 위해서도 중소규모발전소나 자가발전설비 등의 친환경분산형전원으로의 확대보급이 중요하다고 본다.

저자

H IWAZAKI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

64(7)

잡지명

省エネルギ―

과학기술
표준분류

에너지

페이지

28~32

분석자

차*민

분석물

• 고효율 그린가스엔진의 기술개발.pdf [240,134 byte]

이미지변환중입니다.