초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈의 개발

전문가 제언

○ 이 논문은 CO2를 임계점에 가까운 초임계 상태 하에서 압축하여, 실제 가스 효과에 의한 압축 동력의 저감을 꾀하고자하는 가스터빈의 개발을 목표로 하고 있다. 이를 전제로, 본고에서는 발전 시스템의 요소를 모두 포함시킨 소규모의 초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈에 관한 소규모 실험 장치를 통하여, 발전 출력을 연속적으로 얻는데 성공한 운전 시험 결과를 보고하였다.

○ 초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈은 초임계 상태의 CO2(CO2의 임계점은 압력 7.4MPa, 온도 304K)를 7.5 ~ 20MPa, 305 ~ 800K의 범위에서 압축, 가열, 팽창, 재생 냉각 등의 과정을 거치도록 순환시키는 구조로 되어 있다. 한편 이 과정은 밀폐 사이클 시스템으로 이뤄져 외부로부터 공급되는 열로부터 동력을 얻는다.

- 이 가스터빈은 밀폐된 시스템의 브레이튼 사이클(Brayton cycle)로 운전되면서, 열교환기(특히 재생 열교환기)를 이용하여 외부로부터 열을 공급하기 때문에 화석연료는 물론, 원자력, 부생 가스, 폐기물, 바이오매스 등 다양한 연료를 사용할 수 있다. 한편 초임계 CO2는 고밀도이기 때문에, 장치를 소형화할 수 있다는 장점도 있다.

○ 우리나라에서도 초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈을 원자력 분야에 복합 응용할 목적으로 연구 검토가 이뤄진 것으로 알려져 있다. 본고에서 설명하고 있는 소규모 실험 장치를 통하여 얻은 결과를 대용량화하여 실기에 적용하는 데는 앞으로도 많은 연구가 이뤄져야 할 것이다. 그러나 현재 우리나라는 에너지의 합리적인 이용이 절실하며, 전력 공급의 안정성 문제로 긴장 상태에 있다는 것을 감안할 경우, 우리나라에서도 초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈에 대한 실용 연구가 활발히 이뤄져야 할 것이다.

저자

HASUIKE H., OGAWA K., UTAMURA M., YAMAMOTO T., FUKUSHIMA T.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2012

권(호)

40(5)

잡지명

日本ガスタ―ビン學會誌　

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

215~220

분석자

조*곤

분석물

• 초임계 CO2 밀폐 사이클 가스터빈의 개발.pdf [334,134 byte]

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