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가스터빈 날개의 보수 기술 개발

전문가 제언: ○ 가스터빈은 고온 연소가스를 작동유체로 하기 때문에 연소기, 동익, 정익, 플랫폼 등과 같은 구성 부품은 높은 열응력과 원심력이 작용하는 가혹한 환경에 노출되어, 운전시간의 경과와 더불어 열화와 손상을 일으킨다.

- 이 때문에 정익에는 열응력에 의한 균열이라든가 산화에 의한 손상이, 동익에는 선단부의 침식이나 산화에 의한 감육이 발생하며, 날개의 플랫폼에도 균열 등이 생긴다. 이들 날개에 발생한 균열과 감육 부분은 보통 육성 용접법을 이용하여 보수한 다음 계속 활용하는 것이 대부분이다.

○ 본고에서는 알루미늄이나 티타늄 첨가량이 많은 니켈 기지의 초합금은 용접성이 나빠서 용접 보수가 곤란한 특징을 감안하여, 주로 가스터빈의 날개를 보수할 수 있는 기술 개발 내용을 보고하고 있다. 특히 Ni기 초합금에 대한 용접 중과 용체화 열처리 중에 발생하는 재열 균열에 대한 대책으로, 레이저 분말 육성 용접에 피닝을 조합시킨 보수기술을 개발하여, 가스터빈 날개 선단부의 육성 보수에 적용을 검토하였다.

○ 가스터빈의 각종 구성 부품은 고가이기 때문에 정기적인 보수와 교환이 이루어지면서 유지 보전되어야 하는 특징이 있다. 특히 동익에 사용되는 Ni기 초합금에 대한 보수 과정의 용접시에 발생하는 균열, 동익 선단과 날개 플랫폼 부분의 보수 등이 중요하다. 따라서 우리나라에서 현재 운용되고 있거나 앞으로 설치할 예정인 가스터빈의 수명 연장을 위해서는, 본고에서 소개한 보수 기술개발 내용을 적극적으로 검토할 필요가 있다고 생각한다.

저자: HINO T., KONO W., ITO S.
자료유형: 학술정보