마이크로 가스터빈 시스템 (Micro Gas Turbine System)
쉽게 풀면
비행기 엔진처럼 연료를 태워 고속으로 회전하는 터빈을 돌리는 것이 가스터빈의 기본 원리인데, 이를 건물이나 소규모 공장에서 쓸 수 있을 만큼 작게 만든 것이 마이크로 가스터빈입니다. 발전기를 돌려 전기를 만들면서 동시에 배기가스의 남은 열로 온수나 난방까지 함께 공급할 수 있어, 하나의 연료로 전기와 열을 모두 얻는 효율적인 방식입니다.
왜 중요한가
대형 발전소에서 먼 곳까지 송전할 때 생기는 손실 없이 사용처 인근에서 직접 전기와 열을 만들 수 있다는 점에서 분산발전 기술로 연구됩니다. 크기가 작고 구조가 비교적 단순해 다양한 연료를 유연하게 적용할 수 있다는 점도 관련 논문에서 주목받는 특징입니다. 도심 건물이나 산업 현장에 분산 배치해 전력과 폐열을 동시에 공급하는 소규모 열병합발전용으로 적합해 분산전원 확대에 기여합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
전체 연료 이용률을 높이기 위해 마이크로 가스터빈 시스템을 열병합발전 구성으로 운전했다는 의미입니다.
부분 부하 조건에서 마이크로 가스터빈 시스템의 성능을 실험적으로 조사했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
일반적으로 공기를 압축하는 압축기, 연료를 태우는 연소기, 회전력을 만드는 터빈으로 구성되며, 배기가스가 압축된 공기를 미리 데워주는 재생기(recuperator)를 추가해 연료 소비를 줄이는 경우가 많습니다. 회전 속도가 매우 높아 별도의 감속기 없이 고속 발전기를 직접 구동하는 방식이 흔히 쓰입니다. 마이크로 가스터빈은 수십에서 수백 킬로와트급의 소형 발전설비로, 단일축에 압축기·터빈·발전기를 직결하고 재생 열교환기로 배기열을 회수해 연소용 공기를 예열함으로써 소형임에도 준수한 발전효율을 확보합니다.
주의할 점
대형 가스터빈에 비해 단위 발전량당 효율이 낮을 수 있어, 열과 전기를 함께 활용하는 열병합 운전을 전제로 할 때 경제성이 높아진다는 점을 고려해야 합니다.