三菱중공업, 川崎중공업, 石川島播중공업 등 3사와 정부는 세계 최고성능의 내열금속재료를 사용한 발전용 고효율 가스터빈의 실용화 연구에 나선다. 물질·재료연구기구가 개발한 초내열 합금으로 터빈 날개를 시작하는 한편, 시스템화의 기술도 연구하여 입구 단계의 연소가스 온도가 1700℃급 터빈의 제품화로 이어 나간다. 업계 최대 기업인 미국 제네럴일렉트릭(GE)이 미국 정보의 지원으로 차세대 제품의 개발을 추진하고 있으므로 일본도 민관이 힘을 합쳐 4년 간 총액 약 35억 엔을 투자하여 기반기술을 확립할 생각이다.
文部科學省 소관의 물질·재료연구기구가 개발한 새로운 니켈기 단결정 초합금으로 실물 크기의 터빈 날개를 이 기구와 3사가 공동제작, 재료의 가공성과 완성된 구조부재의 성능을 검증. 한편 경제산업성, 자원에너지청의 지원으로 연소기나 압축기의 설계, 질소산화물(NOx)대책, 증기터빈 발전과 조합시킨 컴바인드 사이클화 등 시스템 전체의 최적화를 검토, 제품화를 위한 요소기술을 확립한다. 코제네레이션 시스템 등의 소형 터빈에 대한 응용도 목표로 한다. 우선 04년도에 6억엔 이상의 연구비를 투자한다.
신개발 초합금은 종래의 니켈기 단결정 초합금보다 놀리브덴의 첨가량을 늘려, 합금 속의 석출물과 모상(母相)과의 경계에 생기는 계면전이망을 종래의 반 이하인 25나노미터까지 미세화한 이외에 루테늄의 함유량도 늘려서 조직을 강하게 하였으며, 실용단계에 있는 금속재료의 최고치 1062℃를 상회하는 1100℃의 내용온도를 실현했다. 화력발전소 등에서 배출되는 이산화탄소(CO2)의 양은 가스터빈의 열효율에 좌우되며 연소온도의 상승이 효과적. 현재, 터빈의 내용온도는 三菱중공업 제품이 1300℃ 전후로 세계 최고인데 점유율에서는 GE가 압도하고 있으며 게다가 三菱중공업 제품을 능가하는 신형 연구를 추진하고 있다. 발전수요가 높아지고 있는 아시아 지역 등에서 일본이 우위를 처지하기 위해서는 미국을 더 상회하는 성능의 터빈의 실용화가 급선무인 실정이다. (NK)
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