• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1733-1735
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• 2005

최근의 소형 분산 전원의 보급 필요성의 커짐으로 전력과 열에너지를 동시에 생산, 이용함으로서 종합 에너지 효율이 높고 공해 배출 및 소음 특성이 우수한 초소형 가스터빈 발전 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다. 본 논문은 마이크로 가스터빈 시스템과 그 제어장치의 동작 상태를 모니터링 및 제어하기 위한 마이크로 가스터빈 감시 제어장치와 사용자 인터페이스 프로그램을 소개한다. 마이크로 가스 터빈은 초고속(수만$\sim$10만 RPM)으로 회전하여 발전을 하므로 터빈 및 전동기 설계 기술과 더불어 고성능의 제어 시스템을 필요로 한다. 마이크로 가스터빈의 감시 제어 시스템은 터빈, 발전기 및 전력 변환장치를 제어하는 고성능의 DSP 제어장치들과 고속 직렬 통신 방식으로 연결되어 시스템의 제어 및 상태 감시를 위한 최적의 솔루션을 제공함으로서 마이크로 가스터빈의 개발자와 운용자의 보조 역할을 담당한다.

• 기계와재료
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• 제26권1호
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• pp.6-15
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• 2014

마이크로 가스터빈은 수백 kW의 전기를 생산하는 시스템으로, 최근 천연가스 이용의 확산과 분산 발전에 대한 관심이 증가되면서 기술 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 재생열교환기의 도입과 CHP 시스템 적용을 통해 에너지 효율을 개선하고 각 부품의 가격 경쟁력이 확보된다면, 단위 면적당 출력이 높고, 낮은 공해 물질 배출 특성을 갖는 마이크로 가스터빈은 입지 선정이 용이하고 기존의 도시 가스 공급망을 활용할 수 있다는 측면에서 분산형 발전 시스템의 핵심 역할을 담당할 수 있을 것이다. 이에 마이크로 가스터빈의 기술개발 동향을 소개하고자 한다.

• ESCO지
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• 통권31호
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• pp.38-43
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• 2004

가스터빈을 이용하는 발전시스템 중에서 발전용량이 300kW 이하인 시스템을 마이크로터빈 발전 시스템이라 하며, 가스터빈에서 배출되는 폐열을 활용하여 열효율을 극대화시킨 것이 열병합발전 시스템이다. 마이크로터빈 열병합발전 시스템은 소형이면서 발전 및 열효율이 높고, 환경친화적인 제품 특성을 갖고 있으며, 또한 기존에 주로 사용되고 있는 천연가스 및 액체연료 뿐만 아니라 유정이나 쓰레기 매립장 등에서 버려지는 낮은 품질의 가스도 연료로 사용할 수 있도록 하여 에너지 활용도를 높일 수 있다. 본문에서는 국내에서 개발중인 65kW급 마이크로터빈 열병합발전 시스템을 소개하고 현재까지의 개발현황을 정리하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.587-590
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• 2017

마이크로 가스터빈엔진의 성능 실험연구를 수행하였다. 성능측정을 위하여 마이크로엔진에 적합한 시험장치를 구축하였으며, Olympus HP Engine을 이용하여 성능측정을 수행하였다. 엔진흡입 공기유량, 추력, 연료소모율, 각 구성품 입구에서의 공기 및 가스온도를 측정하였다. 측정된 결과부터 마이크로 가스터빈 엔진의 성능특성을 보다 잘 이해할 수 있었다.

• 전기저널
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• 통권335호
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• pp.22-27
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• 2004

가스터빈을 이용하는 발전시스템 중에서 발전용량이 300kW 이하인 시스템을 마이크로터빈 발전 시스템이라 하며, 가스터빈에서 배출되는 폐열을 활용하여 열효율을 극대화시킨 것이 열병합발전 시스템이다. 마이크로터빈 열병합발전 시스템은 소형이면서 발전 및 열효울이 높고, 환경친화적인 제품 특성을 갖고 있으며, 또한 기존에 주로 사용되고 있는 천연가스 및 액체 연료 뿐만 아니라 유정이나 쓰레기 매립장 등에서 버려지는 낮은 품질의 가스도 연료로 사용할 수 있도록 하여 에너지 활용도를 높일 수 있다. 본 논문에서는 국내에서 개발중인 65kW급 마이크로터빈 열병합발전 시스템을 소개하고 현재까지의 개발현황을 정리하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권11호
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• pp.1015-1022
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• 2013

본 연구에서는 현재 개발중인 200kW 급 마이크로 가스터빈의 운전 특성을 모사하였다. 세부적인 성능 데이터를 이용하여 부분부하 제어방식(터빈 입구온도 제어방식(constant TIT control)과 터빈 출구온도 제어방식(constant TET control))과 외기온도에 따른 성능 및 작동특성을 분석하였다. 넓은 운전 범위에 대하여 압축기 서지마진과 터빈 입출구 온도 같은 작동 파라미터의 민감도를 단위 연료량 변화에 따라 예측하였다. 정상상태 계산으로 부분부하 변동 시 최대서지마진의 감소에 대한 정보를 민감도 분석을 통해 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.10-18
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• 2007

본 연구에 채택된 마이크로터빈은 축류형 터빈으로 2단으로 구성되어져 있으며 로터 유로에서의 평균반경이 8.4 mm이다. 이러한 소형 터빈은 마이크로 동력시스템의 드라이브로 사용되어질 수 있으며 무부하 상태에서 100,000 RPM의 회전속도에 도달한다. 하지만 낮은 부분분사에서 작동하므로 동익과 정익의 익형각에 따라 성능의 변화가 발생되어진다. 따라서 노즐, 정익, 동익의 익형각을 변경하면서 비출력과 총 비토오크를 측정하여 각각의 성능을 분석하였다. 성능실험의 결과에 의하면 동익 익형각의 변화에 따라 총 비토오크가 15%까지 변경되어졌으며 최적의 입사각은 $10.3^{\circ}$ 정도였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권12호
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• pp.76-82
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• 2005

본 연구에서는 축류형 마이크로터빈의 단 수를 단 단에서부터 최대 6단까지 변경하면서 각 단에서의 공력특성을 측정하였다. 실험에 사용된 마이크로터빈은 터빈입구에서 유량계수가 2.0, 부하계수가 3.25이며 유로의 평균직경이 25.8mm인 소형 축류형 다단터빈이 적용되었다. 정익과 동익의 솔리디티는 0.67~0.75 범위의 값이 적용되었으며 입구에 일정한 질유량과 전압력으로 조정한 후에 터빈의 부하를 변경하면서 탈설계 영역에서의 공력특성을 측정하였다. 본 실험에서는 단 당 최대 2kW/kg/sec의 비출력이 얻어졌으나 단수의 증가에 따라 비출력의 증가폭은 다소 완화되었으며, 토오크의 경우는 단수가 증가되면서 낮은 회전수 영역에서는 토오크의 증가폭이 일정하나 높은 회전수영역에서는 토오크의 증가폭이 둔화되었다. 블레이드의 높이에 비하여 팁간격의 영향이 크므로 터빈의 효율은 낮으나 단 수의 증가에 따라 증가가 가능하다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.64-71
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• 2018

가스터빈엔진의 탈설계점 운전 성능해석을 수행하기 위해서는 구성품의 성능 특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 가스터빈의 성능특성을 이해하기 위하여 마이크로 가스터빈엔진 성능시험 장치를 구축하였다. 구축된 마이크로 가스터빈 시험 장치를 이용하여 엔진의 회전수에 따른 유동장내의 온도와 압력 데이터를 수집하였으며, 수집된 실험 데이터를 이용하여 압축기 성능선도를 구성하였다. 터빈 출구부에서 배기가스를 포집하여 연소효율을 계산하였다. 구성된 압축기 성능선도와 연소효율을 GasTurb 성능해석 소프트웨어에 적용하여 지상 정지시의 탈설계점 성능해석을 수행하였고, 측정된 엔진성능데이터와 비교분석을 수행하였다.

• 전기저널
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• 통권313호
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• pp.75-80
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• 2003

에너지와 환경을 조화시킨 자원순환형 사회의 실현을 위해 하수처리장에서도 하수열이나 소화가스 등의 미이용(未利用)네어지의 유효활용이 기대되고 있다. 소화가스는 하수처리장에서 발생하는 에너지 중에서는 큰 비중을 차지하고 있으나 소화조의 가온을 위해 사용되고 있는 정도로 반드시 유효하게 활용되고 있다고는 말할 수 없다. 또 가스엔진의 코제너레이션에 의해 유효하게 할용되고 있는 처리장도 있으나 메인터넌스 비용 등의 문제로 보급되고 있지 않은 것이 실제의 상황이다. 한편, 마이크로가스터빈은 그 구조의 심풀성 때문에 가스엔진과 비교하여 메인터너스 비용의 저감이 기대되고 있어, 소화가스를 연료로 하는 코제너레이션 시스템으로서 앞으로의 보급이 기대되는 발전시스템이다. 그래서 소화가스의 마이크로가스터빈용 연료로서의 적용을 위한 검증과 운영상의 과제를 밝힐 것을 목적으로 북견시 정화센터의 처리장 내에 설치하여 실증시험을 하고 있다. 지금까지 약 4,000시간의 운전실적에서 소화가스에 기인하는 본질적인 문제도 없고 시스템이 안정되게 동작하는 것을 확인하였다. 또한 실증시험설비에는 마이크로가스터빈의 운전상태를 24시간 리모트 감시하는 리모트감시장치를 설치하고 있는데, 운전데이터의 파악과 이상 발생시의 고장진단/기술검토에 유효하게 사용되었다.