제트 항공기에 쓰이는 가스 터빈 엔진의 블레이드가 상상을 초월하는 고온 고속의 가혹한 환경에서 원심력과 열응력을 견디기 위해 적용하는 냉각 기술은 무엇인가요?

Question

제트 항공기에 쓰이는 가스 터빈 엔진의 블레이드가 상상을 초월하는 고온 고속의 가혹한 환경에서 원심력과 열응력을 견디기 위해 적용하는 냉각 기술은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

가스 터빈 엔진의 터빈 블레이드는 소재의 녹는점을 초과하는 가혹한 고온 가스 환경에서 작동하므로, 구조적 건전성을 유지하기 위해 다음과 같은 고도의 냉각 기술이 복합적으로 적용됩니다.

• 내부 대류 냉각 : 블레이드 내부의 미세한 공기 통로로 차가운 압축 공기를흘려보내 내부 열을 흡수 · 배출 합니다.

• 충돌 냉각 : 열 스트레스가 가장 심한 앞 내부에 고속의 냉각 공기를 정면으로 충돌시켜 국부적인 냉각 효율을 극대화합니다.

• 필름 냉각 : 블레이드 표면의 미세한 구멍들을 통해 공기를 분출시켜 표면을 덮는 얇은 냉각 공기 막을 형성하고, 고온 가스와의 직접 접촉을 차단합니다.

• 열차단 코팅 : 금속 기지 표면에 세라믹 계열의 단열재를 코팅하여 블레이드로 전달되는 열에너지를 원천적으로 줄여줍니다.