수소 터빈 시대 앞당긴다…美연구소, 대체연료 시험시설 완비

미국 연구기관이 수소 등 대체연료를 시험할 수 있는 차세대 가스터빈 연소 시험 시설을 완비해 저탄소 에너지 전환을 앞당길 전망이다.

미국 사우스웨스트 연구소(SwRI)는 16일(현지시간) 3년간의 리모델링을 마치고 가스터빈 연소기 시험 시설 'HEAT'의 성능 개선을 완료했다고 밝혔다.

이번 시설 개선의 핵심은 수소와 같은 대체연료 시험 역량을 확보한 것이다. 수소는 기존 연료와 달리 연소 시 화염 속도나 온도 등이 달라 실제와 같은 환경에서 성능과 안전성을 검증하는 것이 중요하다.

연구소는 다양한 연료를 유연하게 교체하며 시험할 수 있도록 시설을 개조하고, 안전성 검증을 마쳤다. 또한 고압 공기 압축기를 새로 도입해 공기 유량과 압력 성능을 기존 대비 3배로 높여 수소 및 합성연료 시험에 필수적인 환경을 구축했다.

특히 3D 프린팅 기술을 활용해 시험용 연소기를 제작, 기존 방식 대비 비용을 80% 절감하는 데 성공했다. 고가의 맞춤형 연소기 제작 비용이 가스터빈 시험의 큰 장벽이었던 점을 고려하면 의미 있는 성과다.

그리핀 벡 SwRI 추진·에너지기계 총괄은 "컴퓨터 모델링만으로는 실제 성능을 예측하는 데 한계가 있다"며 "HEAT 시설은 실제 조건에서 연소기의 성능과 안전성을 검증하는 물리적 시험을 지원한다"고 설명했다.