가스터빈 편집하기

[[파일:가스터빈.jpg|썸네일|300픽셀|'''가스터빈'''(gas turbine)]]

'''가스터빈'''(gas turbine)은 고온·고압의 연소가스로 [[터빈]]을 가동시키는 회전형 열기관이다.

==개요==
가스터빈은 기본적으로 압축기·연소기·터빈으로 이루어져 있다. 압축기로 공기를 압축하고 압축된 공기를 연소실로 이끌어, 여기서 [[연료]]를 분산해서 [[연소]]시킨다. 이때 생긴 고온·고압의 [[가스]]를 터빈에 내뿜으면서 팽창시켜 터빈을 회전시킨다. 보통 압축기와 터빈은 직접 또는 간접적으로 1개의 [[축]]으로 연결되어 있는데, 압축기를 가동시키는 [[동력]]은 터빈에서 발생하는 출력의 25~30%를 사용한다.<ref>한상섭, 〈[https://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/9ece2a330055725fc508/1020110147791.pdf 가스터빈엔진의 구동부 및 피동부 로터의 개별적 정렬상태 측정용 장치]〉, 《대한민국특허청》, 2014-08-29</ref> 따라서 가스터빈으로 [[발전기]]·[[프로펠러]] 등을 회전시키는 [[출력]]은 터빈에서 발생하는 출력에서 압축기를 가동시키는 데 소요되는 출력을 뺀 것이 된다.<ref>〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1054893&cid=40942&categoryId=32353 가스터빈 (gas turbine)]〉, 《두산백과》</ref>

==역사==
1791년에 영국의 발명가 존 바버(John Barbour)는 '운동에너지를 발생시키기 위해 인화성 공기를 사용하는 기관'으로 특허를 받았다. 그가 발명한 것이 바로 가스터빈으로, 시대를 150년이나 앞서는 기술이면서 동시에 1,700년 전부터 존재해온 오래된 개념에 근거를 둔 것이었다. 터빈이란 움직이는 [[기체]]나 [[액체]]의 [[에너지]]를 [[회전에너지]]로 바꾸는 기계이다. 1세기에 그리스의 발명가 알렉산드리아(Alexandria)의 헤론(Ήρων)이 최초의 [[증기터빈]]을 개발했다. 그의 기구는 끓는 물의 증기를 곡선형의 노즐에 통과시켜 [[실린더]]를 회전시켰다. 존 바버의 기관은 유사한 원리에 기반한 것이었지만 고대의 선례에는 존재하지 않은 부분들을 포함했다. 바버의 기관과 같은 가스터빈 기관은 세 개의 주요 구성요소를 지닌다. 기압을 높이기 위한 응축기, 공기가 연료와 함께 혼합되어 폭발이 일어나는 연소실, 그리고 연소산물의 확장에 의해 회전하는 터빈 바퀴이다. 바버의 설계는 흠잡을 데가 없었지만 가스터빈에 필요한 높은 온도를 지탱하기 위한 야금술은 그의 능력을 벗어나는 것이었다. 19세기에 많은 사람들이 가스터빈을 가지고 실험을 했지만 최초의 성공적인 가스터빈은 1903년에 옌스 애기디우스 엘링이 만든 11마력 기관이었다. 가스터빈의 사용법 중 두 가지가 가장 두드러진다. 에너지의 대부분이 터빈을 회전시키는 데 들어가는 발전과 에너지의 대부분이 고속의 [[배기가스]]로 들어가는 분사반동추진이다. 이 두 가지 응용법은 1939년에 최초로 구현되었다. 스위스에서 가스터빈을 사용하는 상업적인 동력장치가 실용화되었고 독일에서는 최초의 [[제트기]]가 날아올랐다.<ref>잭 챌리너, 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=798508&cid=43121&categoryId=43121 죽기 전에 꼭 알아야 할 세상을 바꾼 발명품 1001 - 가스터빈]〉, 《마로니에북스》, 2010-01-20</ref>

==특징==
===열효율===
가스터빈의 열효율은 압축기와 터빈의 효율이 높을수록 좋으며, 대체로 압축압력이 높을수록 좋다. 그리고 터빈으로 들어가는 연소가스의 온도를 높게 하면 열효율이 좋아진다. 따라서 압축 압력이 높고 효율이 좋은 압축기와 고온에 견디는 터빈 재료가 필요하다. 이 온도는 950℃ 정도밖에 올릴 수가 없으므로, [[마력]] 당의 공기량을 왕복기관의 10배 정도의 여분으로 하여 가스 온도를 낮추고 있다.<ref>성가반, 〈[https://blog.naver.com/unbeautifu54/59319650 가솔린 가스 듸젤기관 기본작동원리]〉, 《네이버 블로그》, 2008-12-29</ref> 또 열교환기 ·중간냉각기 ·재열기를 사용함으로써 열효율이나 출력을 크게 할 수 있으나, 그만큼 구조가 복잡해지고 용적도 커진다. 대체로 대형 기관일수록 열효율을 높이기 위해 복잡한 형식의 것이 사용된다.<ref>〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1222835&cid=40942&categoryId=32353 가스터빈의 열효율]〉, 《두산백과》</ref>

===장점 및 단점===
가스터빈의 장점은 다음과 같다.
* 열교환기·중간냉각기·재열기를 첨가하거나, 압축기 또는 터빈을 여러 개 조합함으로써 발전용·차량용 등 목적에 따라 그 성능을 가진 기관을 설계하기가 쉽다.
* 회전운동 부분만 있으므로 [[진동]]이 적다. 또 고속 회전(분당 5,000~수만 회전)이므로 출력당의 중량이 가벼우며, 작은 것은 100마력에서부터 수만 마력의 것까지 제작된다.
* 부품의 수가 왕복기관에 비해 적다.
* 재료는 [[가스]]·[[석유]]·[[중유]]를 비롯하여 목적에 따라서는 미분탄까지 사용할 수 있으며, 마찰부분이 적기 때문에 [[윤활유]]의 소비량이 적다.
* 증기터빈에 비해서 보일러·복수기 및 [[냉각]]을 위한 물이 필요하지 않다. 또 시동에서 전력운전까지의 시간이 매우 짧다.
* 보·정비 및 운전조작이 간단하다.
가스터빈의 단점은 다음과 같다
* 열효율이 낮고, 연료 소비가 크며, 대체로 부분 [[부하]]의 특성이 나쁘다.
* 연소기·터빈이 고온을 받기 때문에 값비싼 내열 재료가 필요하게 된다.
* [[배기]]·[[흡기]]의 소음이 커지기 쉽다.<ref>〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1222836&cid=40942&categoryId=32353 가스터빈의 장점 및 결점]〉, 《두산백과》</ref>

===요구조건===
가스터빈 엔진의 요구조건을 구분하면 크게 다음과 같다.
* '''추력 대 작은 중량비''' : 항공기의 무게는 비행성능 및 경제적인 운용에 직접적인 영향을 미치기 때문에 항공기의 추진기관은 가볍고 높은 출력을 내는 것이 요구된다. 따라서 마력당 중량비가 작아야 한다.
* '''높은 신뢰성''' : 첫째, 기관의 점검, 정비 및 작동조작이 적절하게 수행되었을 때 기관 고장이 없어야 하며, 둘째 부품이나 장비의 작동이 원활하고 수명이 길어야 하며 또한 교환이 쉽고 값이 싸야 한다.
* '''강한 내구성''' : [[내구성]]은 기관의 수명을 말하며 내구성의 척도로는 TBO(Time Between Overhaul)를 사용한다.
* '''높은 열효율''' : 추진기관의 열효율이 높을수록 연료소모율이 작아져 항속 거리가 증가하거나 유효하중이 늘어나기 때문에 경제적 운용이 가능하다.
* '''좋은 정비성''' : 모든 기관은 주기적으로 검사 및 정비를 해야 하는데 정비와 부품의 교환이 쉬우면 정비시간을 단축할 수 있어 항공기 가동시간을 길게 할 수 있다.<ref name='조진수'>한양대학교 조진수 교수, 〈[https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO200724237728675.pdf 가스터빈 엔진]〉, 《국가표준인증 통합정보시스템》, 2007-03</ref>

===용도===
가스터빈은 여러 용도로 사용되는데, 발전용은 수명을 길게 하기 위해 가스 온도를 낮게 하고, 커다란 열교환기를 갖추어 열효율을 좋게 한다. 선박용은 소형·경량이고 시동성이 좋은 것이 적합하지만, 연료 소비율이 나쁘기 때문에 소형 군용 기관에 사용되고 있는 정도이다. 자동차용은 부분부하의 연료 소비율이 나쁘므로 일부 [[경주용차]]나 [[시작차]] 및 [[군용트럭]]에 사용된다. 기관차용은 증기기관보다 열효율이 좋고, [[디젤]] 기관보다 제조비가 싸며, 보수와 점검이 쉬울 뿐 아니라 연료도 저질의 것을 사용할 수 있는 장점이 있다. 이상의 것은 대기에서 공기를 빨아들이고 대기 속에 방출하는 것으로, 이것을 개방형 사이클이라고 한다. 이밖에도 밀폐된 기관 내에 공기를 순환시켜 공기를 가열기로 간접적으로 가열하여 작동시키는 방식, 즉 밀폐 사이클을 사용한 대형 발전용이 있다. 가스터빈의 응용으로서는 항공기에 널리 사용되는 터보제트 기관·터보 프로펠러 기관이 있다.<ref>〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1222837&cid=40942&categoryId=32353 가스터빈의 용도]〉, 《두산백과》</ref>

==구조==
===압축기===
압축기는 제한된 체적의 연소실에서 가열되어 터빈을 통과하면서 팽창하게 될 공기를 최대한의 압력으로 상승시켜주는 장치로 터빈에서 공급 되는 기계적 에너지를 공기의 압력에너지로 전환시켜 공기의 잠재력을 높여준다.<ref>한화에어로스페이스 주식회사, 〈[http://kpat.kipris.or.kr/kpat/biblioa.do?method=biblioFrame&applno=1020050074848 압축기용 일체형 흡입 가이드 베인 어셈블리 구조 - Integrated inlet guide vane assembly structure for acompressor]〉, 《KIPRIS》, 2012-10-04</ref> 압축기는 공기를 압축할 때 최소한의 온도상승으로 최대한의 압축을 얼마나 효율적으로 할 수 있는가 하는 것이 전체 [[엔진]] 성능을 결정하는 주요 인자이며 압축기 효율은 일정유량 공기의 압력상승에 요구되는 동력에 따라 결정 되고, 연소실 내부에서 발생하는 온도변화에도 상당한 영향을 준다.<ref>〈[http://machineinfo.co.kr/dictionary/dic/dataroom_result_view.php?uid=15919 가스터빈 엔진]〉, 《머신인포》</ref> 가스터빈에 주로 사용되는 압축기는 크게 원심 압축기와 축류 압축기가 있다. 원심압축기는 크게 임펠러, 디퓨저 및 매니폴드로 구성된다. 원심 압축기의 작동 원리는 중심의 흡입 매니폴드에서 공기를 흡입하여 임펠러 회전에 의해 원주 방향으로 가속되고 디퓨저의 확산 통로를 통해 속도 에너지가 압력 에너지로 변환되어 매니폴드를 통해 연소실로 공급되게 된다. 원심압축기의 장점은 단당 압력비가 높고 제작이 용이하며 값이 저렴하다. 또한 구조가 간단하고 무게가 가벼운 이점이 있다. 그러나 압축기 입·출구의 압력비가 낮으며 효율이 낮아 많은 공기를 처리할 수 없다. 그리고 전면 면적이 커서 항력이 크고 다단 제작이 곤란하기 때문에 주로 소형 엔진에 사용된다. 측류압축기는 크게 회전을 담당하는 로터와 스테이터로 구성된다. 축류압축기의 작동원리는 블레이드에 의해 공기 통로 입구를 작게 그리고 출구를 넓게 하여 확산 통로를 형성하므로 날개 모양의 로터와 스테이터 깃에 의해 감속 및 가압되게 된다. 따라서 대량 공기 처리가 가능하고 압력비 증가를 위해 다단으로 제작 가능하며 입·출구의 압력비가 높고 효율이 좋아 고성능 기관에 사용될 수 있다. 그러나 외부 물질에 의한 손상으로 지상의 돌이나, 작업시 발생한 금속 조각 등이 엔진으로 흡입될 경우 압축기 블레이드의 손상이 잘 발생되고 제작비용이 크고 무겁다는 단점이 있다.<ref name='조진수'/>

===팬===
공기를 압축한 후 [[노즐]]을 통해 분사시킴으로써 추력을 얻도록 한 장치로 지름이 큰 축류 압축기 또는 흡입 도관에서 작동하는 프로펠러와 비슷하다. 여기서 바이패스비라는 것은 팬으로 유입된 공기량 중 바이패스된 공기량과 연소실을 통과한 공기량의 비울로 바이패스 비가 큰 경우 팬 노즐의 분사 공기에 의해 추력 발생하며 바이패스 비가 작은 경우 바이패스된 공기가 기관 주위로 흐르면서 기관을 냉각시키고 배기 노즐을 통해서 분사된다.<ref name='조진수'/>

===연소실===
연소실은 압축된 고압 공기에 연료를 분사하여 연소시킴으로써 연료의 [[화학에너지]]를 [[열에너지]]로 변환시키는 장치로 연소실은 압축기와 터빈 사이에 위치한다. 연소실은 가능한 작은 크기이어야 하며 기관의 작동 범위 내에서 최소의 압력 손실이 이루어져야하며 연료 공기비, 비행 고도, 비행 속도 및 출력의 폭넓은 변화에 대하여 안정되고 효율적인 작동이 보장되어야 한다. 또한 신뢰성이 우수해야 하며 출구 온도 분포가 균일하여야 한다. 가스터빈 엔진에 주로 사용되는 연소실은 크게 캔형 연소실(can type combustion chamber), 애뉼러 형 연소실 (annular type combustion chamber) 및 캔-애뉼러형 연소실이 있다. 캔형 연소실은 압축기 구동축 주위에 독립된 5~10개의 원통형의 연소실을 같은 간격으로 배치한 것으로 설계나 정비가 간단하고 구조가 튼튼하다. 그러나 고공에서 기압이 낮아지면 연소가 불안정해져 연소정지 현상이 생기기 쉬우며 연소실의 출구 온도가 불균일하며, 엔진 [[시동]]시 과열을 일으키기 쉽다. 애뉼러형 연소실은 압축기 구동축을 둘러 싸고 있는 1개의 고리 모양으로 된 연소실로써 연소실 구조가 간단하고 캔형에 비해 길이가 짧다. 또한 연소가 안정하여 연소 정지 현상이 없으며 출구 온도 분포가 균일하며 연소 효율이 좋다. 그러나 정비가 불편하고 구조적으로 강도가 약한 단점이 있다. 캔-애뉼러형 연소실은 캔형과 애뉼러형의 장점을 살려 만든 연소실로써 구조상 견고하며, 냉각면적과 연소 면적이 크기 때문에 대형, 중형 항공기에 많이 사용된다.<ref name='조진수'/>

===터빈===
터빈은 압축기 및 그 밖의 장비를 구동시키는 데 필요한 동력을 발생시키는 장치로써 방사형 터빈(radial flow turbine), 축류형 터빈(axial flow turbine), 반동 터빈(reaction turbine) 및 충동터빈(impulse turbine)등이 있다. 방사형 터빈은 원심식 압축기와 구조는 동일하면서 공기 흐름만 반대인 터빈으로써 제작이 용이하고 효율이 비교적 양호하다. 보통 1단에서 4정도의 팽창비를 얻을 수 있다. 그러나 다단으로 할 경우 효율이 저하되고 구조가 복잡해져 대형 엔진에 부적합하다. 축류형 터빈은 스테이터와 회전자로 구성되며 연소 가스로부터 얻은 에너지의 일부는 축을 통해 압축기를 구동하고 나머지는 속도 에너지로 분출되어 추력이 발생되게 된다. 블레이드에 의해 입구간격은 넓고 출구간격은 좁아지게 하여 압력을 속도로 바꿔주는 수축 노즐을 형성하여 토출속도가 증가된다. 특히 터빈 블레이드에서 열이 많이 발생하기 때문에 냉각이 필요한데 공냉 방법을 주로 사용한다.
* '''대류 냉각''' : 내부에 통로를 만들어 찬 공기를 흐르게 함으로써 깃을 냉각시키는 방법으로 간단하여 많이 사용된다.
* '''충돌 냉각''' : 터빈 깃 앞전 부분의 냉각에 사용하는 방식으로 냉각 공기를 앞전에 충돌시켜 냉각시킨다.
* '''공기막 냉각''' : 터빈 블레이드의 표면에 작은 구멍을 뚫어 이 구멍을 통하여 냉각 공기를 분출시켜 공기막을 형성한다.
* '''침출 냉각''' : 터빈 블레이드를 다공성 재질로 만들고 블레이드의 내부를 비워 찬 공기로 블레이드를 냉각시키는 방식으로 성능은 우수하지만 강도 문제가 미해결로 남아있다.<ref name='조진수'/>

==종류==
===외연기관===
외연기관 가스터빈은 연료의 연소열로 가스를 가열하여 얻은 고온 고압의 가스를 터빈 블레이드로 분사하여 동력을 얻는 방식으로, 원리는 증기터빈과 같으나, 열 전달매체가 물이 아닌 가스란 점과, 압축 단계에 펌프를 통한 액체 압축이 아닌 압축기를 통한 기체 압축이란 점이 다르다. 이러한 유형의 가스터빈은 다시 폐회로 가스터빈과 개회로 가스터빈으로 나눈다. 이러한 외연기관형 가스터빈은, 분탄이나 바이오매스같이 [[내연기관]]에서 연소가 불가능한 연료인 경우, 또는 원자력 등 연소생성물이 터빈에 직접 닿아선 곤란할 경우 사용된다. 설비가 크고 복잡하므로 차량용으로는 적합하지 않으며, 주로 발전용으로 쓴다.
* '''개회로 가스터빈''' : 외부에서 흡입한 공기를 열에너지의 매체로 사용하며, 가열되어 터빈을 구동한 공기는 대기중의 저열부로 배출된다.
* '''폐회로 가스터빈''' : 터빈을 구동한 가스가 열교환기를 거쳐 열을 배출한 뒤, 저온 상태에서 다시 압축기로 공급된다.<ref name='나무'>〈[https://namu.wiki/w/%EA%B0%80%EC%8A%A4%ED%84%B0%EB%B9%88 가스터빈]〉, 《나무위키》</ref>

===내연기관===
내연기관 가스 터빈은 축류 또는 원심식 압축기를 통해 들어온 압축 공기를 연소실에서 연료와 연소시킨 후, 분사되는 고온 고압의 연소가스가 터빈을 통과하며 압축기를 구동함과 동시에 실 동력을 얻는 기관이다. 이는 일반적인 왕복동 엔진의 흡입-압축-폭발-배기 사이클을 선형으로 배열한 것과 같다. 왕복동 엔진이 4개의 사이클을 반복하기 위해 왕복운동을 하며, 각 사이클의 상사점과 하사점에서 피스톤이 반드시 정지해야 하는 것과는 달리, 가스터빈은 오직 가스의 선형적인 운동과 터빈 및 압축기의 회전운동만으로 이루어져 있으므로 진동이 적음과 동시에 높은 [[RPM]]을 얻는 데 매우 유리하다.
* '''터보제트''' : 압축기-연소실-배기터빈의 구조로 이루어진 가장 단순한 가스터빈이다. 구조가 간단하고 제작효율 및 신뢰성이 높으나, [[연비]]가 나빠서 상업용, 군용 항공기에서는 도태되었고, 제작 단가가 싸기 때문에 일회용품인 순항 미사일 등에 주로 쓰고 있다. 터보제트엔진에서 터빈은 그저 압축기를 돌릴 뿐이며, 터보제트 엔진의 실제 동력은 분사 가스의 반동력뿐이다. 따라서 엄밀한 의미론 가스터빈이 아니지만, 구조 및 작동원리가 가스터빈과 유사하므로 광의의 가스터빈에 포함한다.
* '''터보팬''' : 터보제트 엔진 코어에 추가로 터빈을 장착하여 여기에서 나온 동력으로 팬을 구동하는 엔진이다. 팬을 통과한 공기는 압축기와 연소실을 거치지 않고 터보제트 코어 주변을 그대로 우회 통과하여 후방으로 분사되어 추력을 낸다. 따라서 바이패스제트(bypass jet)라고도 하며, 최고속도는 터보제트에 비해 불리하나 큰 추력을 얻을 수 있고 경제성이 뛰어나서 현대의 제트기용 엔진으로 가장 널리 쓰이고 있다.
* '''터보프롭''' : 가스터빈의 동력을 내부 축을 통해 전방으로 전달하여 프로펠러를 구동한다. 시속 400~600km 대의 중고속에서 효율이 뛰어난 엔진이다.
* '''터보샤프트''' : 원리상 터보프롭과 비슷하나, 배기 터빈이 엔진 코어를 통과하지 않고 후방의 감속기어로 연결되어 동력을 끌어낸다. 고속이 필요하지 않은 헬리콥터, 선박 등의 추진기관 및 화력발전용으로 널리 쓰인다. 좁은 의미로 가스터빈이라고 하면 보통 이것을 의미한다.<ref name='나무'/>

==활용==
===항공기===
연료를 연속적으로 연소시켜 발생한 고온, 고압의 연소가스를 터빈에 작용시켜 회전일을 얻어 프로펠러 구동에 의해 추력을 얻거나 배기 가스의 분사추진력을 이용하여 직접 추력을 발생시키는 열기관으로 사용된다. 항공기 추진장치는 항공기에서 추력을 발생시키는 장치이며 1903년에 라이트형제가 왕복엔진을 이요하였으며 제2차 세계대전 이전에는 성형엔진, 제2차 세계대전 이후 가스터빈 엔진이 사용되었다.

===자동차===
자동차 분야에서는 터보 인터쿨러 엔진이 사용되는데 터보 인터쿨러 엔진은 엔진의 흡입공기를 터빈으로 압축시켜 강제로 높은 밀도의 흡기를 공급하는 [[터보차저]]와 흡입된 고온의 공기를 냉각시켜 충진효율(실린더에 공급되는 흡기의 밀도)을 향상시키는 흡기냉각기인 인터쿨러를 함께 가진 엔진을 의미한다. 일반 엔진보다 고출력, 고성능을 발휘함은 물론, 일반 터보엔진보다도 높은 성능을 이끌어낼 수 있는 장치이다. 터보차져는 엔진의 배출가스를 이용하여 실린더 안에 혼합연료를 강제적으로 밀어넣는 방식으로 사용되는데, 이것이 바로 터빈을 이용하는 것으로 항공기 엔진에서 사용되는 수퍼차저와 원리가 유사하다.

==비교==
===디젤엔진===
가스터빈은 [[디젤엔진]]과 달리 왕복 운동을 회전 운동으로 바꿀 필요가 없어 진동이 적다. 가스터빈의 열 효율은 28~33% 정도로, 디젤엔진이 40~50% 정도인 데에 비해서는 낮다. 따라서 연비는 디젤 엔진보다 떨어진다. 디젤엔진에 비해 기관에 가해지는 압력 및 온도가 낮으며 고속 운전과 급가속에 유리하다. 디젤엔진은 최대 출력이 일반적으로 디젤엔진에 비해 훨씬 크고, 출력을 증강하는 것도 보다 용이하다. 기관 자체의 소형화가 가능한데, 이는 에이브람스가 가스터빈을 채택한 이유 중 하나가 파워팩이 차지하는 공간을 줄여 남는 공간에 장갑을 할당하기 위함이었다. 디젤엔진은 [[저주파]] 소음을 내는데, 그 소음이 먼거리까지 퍼진다. 따라서 군용으로 사용되었을 때 저주파의 특성상 소음을 차폐하거나 감쇄시키는 것이 기술적으로 어려워서 소음 피탐지 문제가 크다. 반대로 가스 터빈은 고주파 소음이기 때문에 상대적으로 장거리에서 감쇄율이 크고 소음을 감쇄시키기도 보다 용이해서 소음 피탐지 문제에서 좀더 유리하다. 배기 분사구 근거리에서는 훨씬 시끄럽지만 이 소리를 적이 들을 정도로 가까이 왔다는 것은 이미 전차의 입장에서 비상 사태이므로 군사적으로는 큰 단점으로 간주되지 않는다.<ref name='나무'/>

===증기터빈===
가스터빈은 내연 기관이기 때문에 증기 터빈에 필요한 보일러, 원자로 등 추가열원이 필요없다. 작동압력에 도달하기 위해 물을 펌프로 압송하는 증기터빈과 달리, 기체상태의 작동 유체를 압축기로 압축한다. 기체의 비체적이 액체보다 압도적으로 크기 때문에 압축기의 소요 동력이 크고, 그만큼 출력 동력이 떨어져서 효율에 손해를 본다. 증기터빈의 열효율인 35~40%에 비해 열효율이 낮으며, 증기터빈에 비해 기관에 가해지는 압력과 온도가 높다. 연소실에서 공기를 단순히 가열하는 것이므로, 물의 상변화 과정이 필요한 증기터보보다 가스터빈의 기동 소요 시간이 적게 걸린다.<ref name='나무'/>

==국내 동향==
발전용 가스터빈 특허는 2010년대 초반 연평균 100여건 수준이었으나, 2015년~2019년에는 연평균 200여건으로 크게 증가했다. 특히 두산중공업은 미츠비시와의 라이센스 계약이 만료된 2017년 전후 3년간 384건을 출원하여 같은 기간 미츠비시 158건, 제너럴일렉트릭 101건, 지멘스 41건을 크게 앞지르며 기술과 특허 확보를 위해 노력하고 있다. LNG 발전량을 40GW 수준에서 60GW까지 증가시키겠다는 대한민국 정부 정책에 비추어 볼 때, 석탄이나 원자력 발전에 비해 환경과 안전성 측면에서 장점이 큰 LNG 발전의 핵심부품인 발전용 가스터빈에 대한 연구개발과 특허출원의 증가추세는 지속될 것으로 예상된다.<ref>박찬수 기자, 〈[https://www.news1.kr/articles/?4106938 특허청, 가스터빈 등록특허 분석정보·최신 학술정보 제공]〉, 《뉴스원》, 2020-11-03</ref> 보다 친환경적이고 효율적인 LNG 발전을 위해 기존 발전용 가스터빈에 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등 4차 산업혁명  기술들이 융합되고 있는 추세이다.<ref>허재구 기자, 〈[https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2020110310463954202 국내기업 시장 진입장벽 높은 '가스터빈' 기술 특허 출원 활발]〉, 《머니투데이》, 2020-11-03</ref> 대한민국 특허청은 관련 기업들이 핵심특허를 확보해 지식재산 경쟁력을 강화할 수 있도록 꾸준히 지원할 계획이다. 더불어 가스터빈 소식지를 통해 최신 특허기술 및 학술동향 정보를 제공하여 관련 기업들의 지식재산권에 대한 인식을 제고하고 미래 유망기술에 대한 연구개발 및 특허창출 역량을 키워 나가도록 지원하고 있다.<ref>특허청, 〈[https://www.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId=156418890 가스터빈 기술자립, 특허청이 앞당긴다.]〉, 《대한민국 정책브리핑》, 2020-11-03</ref><ref>박진환 기자, 〈[https://news.v.daum.net/v/20201103104856546 韓, 세계5번째 LNG발전용 가스터빈 국산화 성공..특허출원 활발]〉, 《이데일리》, 2020-11-03</ref>

{{각주}}

==참고자료==
* 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1054893&cid=40942&categoryId=32353 가스터빈 (gas turbine)]〉, 《두산백과》
* 〈[https://namu.wiki/w/%EA%B0%80%EC%8A%A4%ED%84%B0%EB%B9%88 가스터빈]〉, 《나무위키》
* 〈[http://machineinfo.co.kr/dictionary/dic/dataroom_result_view.php?uid=15919 가스터빈 엔진]〉, 《머신인포》
* 한양대학교 조진수 교수, 〈[https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO200724237728675.pdf 가스터빈 엔진]〉, 《국가표준인증 통합정보시스템》, 2007-03
* 성가반, 〈[https://blog.naver.com/unbeautifu54/59319650 가솔린 가스 듸젤기관 기본작동원리]〉, 《네이버 블로그》, 2008-12-29
* 잭 챌리너, 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=798508&cid=43121&categoryId=43121 죽기 전에 꼭 알아야 할 세상을 바꾼 발명품 1001 - 가스터빈]〉, 《마로니에북스》, 2010-01-20
* 한화에어로스페이스 주식회사, 〈[http://kpat.kipris.or.kr/kpat/biblioa.do?method=biblioFrame&applno=1020050074848 압축기용 일체형 흡입 가이드 베인 어셈블리 구조 - Integrated inlet guide vane assembly structure for acompressor]〉, 《KIPRIS》, 2012-10-04
* 한상섭, 〈[https://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/9ece2a330055725fc508/1020110147791.pdf 가스터빈엔진의 구동부 및 피동부 로터의 개별적 정렬상태 측정용 장치]〉, 《대한민국특허청》, 2014-08-29
* 박찬수 기자, 〈[https://www.news1.kr/articles/?4106938 특허청, 가스터빈 등록특허 분석정보·최신 학술정보 제공]〉, 《뉴스원》, 2020-11-03
* 박진환 기자, 〈[https://news.v.daum.net/v/20201103104856546 韓, 세계5번째 LNG발전용 가스터빈 국산화 성공..특허출원 활발]〉, 《이데일리》, 2020-11-03
* 특허청, 〈[https://www.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId=156418890 가스터빈 기술자립, 특허청이 앞당긴다.]〉, 《대한민국 정책브리핑》, 2020-11-03
* 허재구 기자, 〈[https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2020110310463954202 국내기업 시장 진입장벽 높은 '가스터빈' 기술 특허 출원 활발]〉, 《머니투데이》, 2020-11-03

==같이 보기==
* [[터빈]]
* [[증기터빈]]
* [[수소터빈]]

{{자동차 부품|검토 필요}}