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가스터빈 산업에서의 CNC 기반기술 응용현황 및 전망
Application Status and Prospects of CNC-Based Technologies in Gas Turbine Industry 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.35 no.3 = no.306, 2011년, pp.331 - 336  

강신호 (한전 KPS(주), GT 정비기술센터)

초록
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가스터빈 회전익이나 고정익 에어포일이 지닌 3 차원 곡면형상의 복잡성은 제조산업뿐만 아니라 재생정비 공정조차 어렵게 만드는 요인이다. CNC 기반기술을 이용한 공작기계와 공정 관련 프로그램들은 1990 년대부터 발달하기 시작한 컴퓨터 기술 덕분에 급속히 개발되면서 가스터빈 분야로 그 응용범위를 넓혀 나가고 있다. 특히 적응형 기능을 겸비한 5 축 동기 제어형 생산장비들은 유연한 공정능력과 손실된 부위의 형상 정보를 결정하는데 탁월한 성능을 보이고 있다. 8 축 동기제어가 가능하도록 구비된 로봇형 공정시스템은 매우 강력한 공정절차 표준화를 이룰 수 있게 할 뿐만 아니라 높은 생산성도 가져다 준다. 이 논문에서는 가스터빈 산업에서 CNC 기반기술의 응용현황을 검토하고, 부품 제조산업과 재생정비 산업의 공정비교와 개발사례를 통해 향후 전망을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The three-dimensional complex curvature of the airfoil complicates the manufacture and repair of gas-turbine components. As a result of the developments in computer technology since the early 1990s, CNC-based technologies for machine tools and related programs have been increasingly applied in the g...

주제어

#가스터빈   #CNC 기반기술   #적응형 가공  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 향후 국내에서 활발하게 전개될 가스터빈 부품의 제조 시스템에 필요한 CNC 기반 기술들의 적용현황과 발전추이를 검토하고자 한다. 특히 표준화가 용이하지 못한 제조나 재생정비 산업에서 CNC 기반기술 공정들의 활용예를 위주로 분석하였으며, 해외 주요 가스터빈 제작사들의 전략을 참고로 하여 향후 개발 및 응용 방향을 제시하고자 한다.
  • 본 논문에서는 향후 국내에서 활발하게 전개될 가스터빈 부품의 제조 시스템에 필요한 CNC 기반 기술들의 적용현황과 발전추이를 검토하고자 한다. 특히 표준화가 용이하지 못한 제조나 재생정비 산업에서 CNC 기반기술 공정들의 활용예를 위주로 분석하였으며, 해외 주요 가스터빈 제작사들의 전략을 참고로 하여 향후 개발 및 응용 방향을 제시하고자 한다.

가설 설정

  • (2) Modeling : 스캐닝 데이터를 분석한 외장형 컴퓨터의 CAM 프로그램이 용접된 부위의 원형을 예측한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가스터빈의 문제점은 무엇인가? 특히 복합사이클을 이용한 발전소는 전국적으로 분포되어 전력수요에 따른 첨두부하형으로 운전되고 있다. 과거 디젤이나 초저유황 중유(LSWR)를 사용했을 때보다 청정연료인 천연가스(LNG)를 사용함으로써 환경친화적인 기대치와 효과는 높아지고 있으나, 연소온도 상승으로 인해 질소산화물(NOx)의 발생이 증가하는 등 해결해야 하는 문제는 여전히 남아있다.
가스터빈이란 무엇인가? 가스터빈은 항공기 엔진이나 발전용으로 널리 쓰이고 있는 동력발생장치이다. 외부로부터의 연료공급과 압축기에 대한 초기 구동력만 주어지면 연속적인 운전이 가능한 내연기관의 하나이며, 중량 대비 출력이 크기 때문에 소형에서부터 대형 프레임에 이르기까지 다양한 모델의 가스터빈이 상업적으로 활용되고 있다.
가스터빈의 장점은 무엇인가? 현재 가스터빈의 주요 용도는 항공기 엔진, 선박용 엔진과 같은 동력추진용과 전기생산을 위한 발전용으로 나뉘어진다. 대규모 아파트 단지나 경기장 같은 곳의 수요에 따른 전력수급, 또 연소가스의 폐열을 이용한 지역난방, 또는 화재진압용 설비 등 유연한 운용성이 가스터빈의 장점이다. 특히 복합사이클을 이용한 발전소는 전국적으로 분포되어 전력수요에 따른 첨두부하형으로 운전되고 있다.
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참고문헌 (8)

  1. Chen, S. B., 2006, "Development and Manufacturing Technologies for Gas Turbine in Samsung Techwin,” Journal of the KSME, Vol. 46, No. 10, pp. 57-64. 

  2. Kim, S. Y., Oh, J.S. and Park, M. R., 2000, “Design and Evaluation Technologies for Gas Turbine,” Journal of Fluid Machinery, Vol. 3, No. 3, pp. 50-54. 

  3. De Silva, A.K.M., and McGeough, J. A., 2000, “Computer Application in Unconventional Machining,” Journal of Materials Processing Technology, Vol. 107, pp. 276-282. 

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  4. Seong, D. J., 2007, "The Trend of CNC Technology and Development Strategy of Industry," Journal of the KSPE, Vol. 24, No. 1, pp. 20-26. 

  5. GE, Internal Report. 2006. 

  6. Walton, P., 2005, “GT2005-68743 Adaptive Machining of Gas Turbine Components,” Trans of ASME Turbo Expo, pp. 195-200. 

  7. Yilmaz, O., Gindy, N. and Gao, O. J., 2010, “A Repair and Overhaul Methodology for Aeroengine Components,” Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 26, No. 2, pp. 190-201. 

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  8. Gao, J., Chen, X., Zheng, D., Yilmaz, O. and Gindy, N., 2006, “Adaptive Restoration of Complex Geometry Parts Through Reverse Engineering Application,” Advances in Engineering Software, Vol. 37, No. 9, pp. 592-600. 

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