KR101110809B1 - 초소형 가스 터빈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대용 제품의 동력원으로 사용되는 초소형 가스 터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기와 연소실을 대체 할 수 있는 가스발생기를 적용시켜 작동 효율을 높이게 되는 초소형 가스 터빈에 관한 것이다.
본 발명의 초소형 가스 터빈은 연료가 공급되는 연료공급관(40)에 일측이 연통되어 타측으로 고온고압의 가스를 공급하는 가스발생기(10); 일측이 상기 가스발생기(10)의 타측에 연결되어 가스발생기(10)에서 공급되는 고온 고압의 가스를 공급받아 터빈(21a)을 회전시켜 회전에너지를 발생시키는 터빈부(20); 상기 터빈(21a)의 회전축에 연결되어 상기 터빈(21a)이 회전함에 따라 전기에너지를 발생시키는 발전기(30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 초소형 가스 터빈은 압축기와 연소실이 필요 없기 때문에 압축기로 인한 출력손실이 없고, 연소실에서의 열전달로 인한 열손실이 없기 때문에 터빈의 적은 회전수로도 높은 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
초소형, 가스, 터빈, 과산화수소

Description

초소형 가스 터빈{Micro Gas Turbine}
본 발명은 휴대용 제품의 동력원으로 사용되는 초소형 가스 터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기와 연소실을 대체 할 수 있는 가스발생기를 적용시켜 작동 효율을 높이게 되는 초소형 가스 터빈에 관한 것이다.
최근 장시간 사용이 가능한 휴대용 동력원의 필요성이 증가되고 있다. 더불어 반도체 공정을 이용한 미세가공공정(MicroElectroMechanical System, MEMS) 기술의 발전으로 인해 새로운 초소형 동력원의 개발이 가능해졌고 이로 인해 기존 배터리를 대체할 차세대 동력원에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
초소형 가스 터빈은 그 중 높은 에너지 밀도 및 출력 밀도를 갖는 동력원으로서 각광받고 있다. 초소형 가스 터빈에 관한 연구는 미국의 메사추세츠공대(MIT)에서 처음 시작되었고 이후 일본, 벨기에, 프랑스 등의 세계 여러 나라에서 진행되고 있다. 그러나 기술적으로 해결해야 할 난제들이 많아서 완성된 시스템의 구현조차 어려운 실정이다.
그 중 특히 높은 회전수와 낮은 효율이 개발의 어려움을 야기한다. 차원해석을 통해 나온 결과를 보면 압축기나 터빈의 직경이 줄어들수록 출력밀도는 향상되지만 반대로 요구되는 회전수가 급격히 증가하게 된다. 압축기에서 원하는 유량을 원하는 압력으로 공급하기 위해서는 터빈이 매우 고속으로 회전해야한다. 베어링 한계, 진동 문제 등으로 요구되는 회전수를 얻는 것은 매우 힘들고, 전 세계에서 아직 터빈의 출력으로 압축기를 작동시키는 기술도 없는 상태이다. 실제 상용화를 위해서는 압축기뿐만 아니라 발전기도 터빈의 출력으로 작동을 시켜야 한다.
또한 크기가 초소형이기 때문에 유동의 레이놀즈수가 매우 낮아 난류 유동이 유발되지 않게 된다. 즉 유동 자체의 점성의 영향이 증가하고, 표면 조도의 영향 역시 증가하게 되므로 마찰에 의한 손실이 증가한다. 게다가 부피에 대한 면적의 비율이 커지게 되므로 연소실에서의 열전달 양이 많아진다. 이는 전체적인 열손실 및 압축기로의 열전달로 인한 압축기 효율 감소를 야기하여 전체적인 효율이 감소하게 된다.
전체적인 효율이 떨어질 경우 언뜻 연료의 유량을 키우면 시스템 구현이 가능해 보이나 이는 압축기에서 필요한 일이 많아져서 터빈 출력이 추가로 요구되고 결국 필요 회전수가 더 증가하는 결과를 초래한다. 현재까지는 기존의 대형 가스 터빈과 같이 터빈 출력으로 압축기와 발전기를 모두 돌릴 수 있는 초소형 가스 터빈의 구현도 제대로 이루어지지 않았다. 따라서 초소형 가스 터빈의 구현을 위해서는 다른 개념의 도입이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 고온 고압의 가스를 터빈으로 직접 분사시킬 수 있는 가스발생기를 구비하여 압축기와 연소실이 필요 없게 되는 초소형 가스 터빈을 제공함에 있다.
본 발명의 초소형 가스 터빈은 연료가 공급되는 연료공급관(40)에 일측이 연통되어 타측으로 고온고압의 가스를 공급하는 가스발생기(10); 일측이 상기 가스발생기(10)의 타측에 연결되어 가스발생기(10)에서 공급되는 고온 고압의 가스를 공급받아 터빈(21a)을 회전시켜 회전에너지를 발생시키는 터빈부(20); 상기 터빈(21a)의 회전축에 연결되어 상기 터빈(21a)이 회전함에 따라 전기에너지를 발생시키는 발전기(30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스발생기(10)는 내부에 질소가스가 충전되며, 일측이 상기 연료공급관(40)에 연통되어 타측으로 고압의 연료를 공급하는 가압탱크(11); 일측이 상기 가압탱크(11)에 연통되어 공급되는 고압의 연료를 액적화하여 타측으로 분사하는 인젝터(12); 일측이 상기 인젝터(12)에 연통되어 인젝터(12)에서 공급되는 고압의 액적화된 연료를 촉매 반응을 통해 고온 고압의 가스로 변환시켜 타측으로 분사하는 촉매반응부(13); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터빈부(20)는 상기 터빈(21a)과, 상기 터빈(21a)의 둘레에 형성 되어 공급되는 고온고압의 가스가 터빈(21a)을 회전시키도록 안내하는 가스안내홈(21b)을 포함하는 터빈층(21); 상기 터빈층(21)의 일측에 연결되고, 공급되는 고온고압의 가스를 상기 가스안내홈(21b)으로 공급하기 위해 형성되는 제 1유입구(22a)와, 상기 터빈(21a)을 통과한 저온저압의 가스를 배기하기 위해 형성되는 제 1배기구(22b)를 포함하는 터빈입구층(22); 상기 터빈입구층(22)의 일측과 상기 촉매반응부(13)의 타측 사이에 연결되고, 촉매반응부(13)에서 공급되는 고온고압의 가스를 상기 제 1유입구(22a)로 공급하기 위해 형성되는 제 2유입구(23a)와, 상기 제 1배기구(22b)에서 배기되는 저온저압의 가스를 외부로 배기하기 위해 형성되는 제 2배기구(23b)를 포함하는 배기층(23)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스안내홈(21b)은 상기 터빈(21a)의 둘레를 따라 복수개가 형성되며, 상기 제 1유입구(22a)는 상기 가스안내홈(21b)에 대응하여 상기 터빈입구층(22)의 둘레를 따라 복수개가 형성되고, 상기 제 2유입구(23a)는 상기 제 1유입구(22a)에 대응하여 상기 배기층(23)의 둘레를 따라 복수개가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1배기구(22b)는 상기 터빈입구층(22)의 중앙에 형성되고, 상기 제2배기구(23b)는 상기 제 1배기구(22b)와 대응되도록 상기 배기층(23) 중앙에서 어느 한 측단까지 슬릿(Slit)으로 형성되어 상기 제 1배기구(22b)와 외부를 연통하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연료는 과산화수소가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 초소형 가스 터빈은 압축기와 연소실이 필요 없기 때문에 압축기로 인한 출력손실이 없고, 연소실에서의 열전달로 인한 열손실이 없기 때문에 터빈의 적은 회전수로도 높은 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 초소형 가스 터빈의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 초소형 가스 터빈의 반응사시도이고, 도 3은 도 1의 AA' 단면도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 초소형 가스 터빈은 연료를 고온 고압의 가스로 변환시켜 공급하기 위한 가스발생기(10), 상기 가스발생기(10)에서 공급되는 고온 고압의 가스를 통해 동력을 발생시키는 터빈부(20) 및 상기 터빈부(20)에서 발생되는 동력을 전기에너지로 변환시키는 발전기(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명의 초소형 가스 터빈에 사용되는 연료는 과산화수소가 사용될 수 있다.
과산화수소는 상온에서 저장이 가능하여 취급이 용이하며, 독성이 없고, 촉매와 접촉하면 물과 산소로 반응되며 열을 발생시키는 단순함과 친환경성으로 인해 인공위성 자세제어용 추력기, RCS(Reaction Control System), 터보펌프 구동용 가스발생기 등 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 과산화수소는 미공군에서 요구하는 친환경 추진제의 요구조건인 80/20 법칙(기존 연료의 20%의 비용으로 80%의 성능을 발휘)에 가장 부합되는 친환경 연료라고 할 수 있다.
과산화수소는 화학식이 H 2 O 2 로 물보다 산소원자가 하나 더 있는 물질이다. 무색무취로 물에 극히 잘 녹는 액체로서 촉매와 접촉하면 아래와 같은 화학반응을 일으키며 고온의 가스를 만들기 때문에 1930년대부터 여러 가지 기관의 동력원으로 사용하였다. 과산화수소는 아래 화학식과 같은 반응을 한다.
2H 2 O 2 (l) → 2H 2 O(g) + O 2 (g) + 열(Heat)
100%의 과산화수소는 2884.47kJ/kg의 열이 나오는 발열반응이며 67%이하에서는 발생 열이 과산화수소가 녹아있는 물의 잠열로 흡수되기 때문에 과산화수소의 끓는점 이상으로 온도가 올라가지 않는다. 때문에 연료로는 70%이상의 농도를 사용할 수 있다. 과산화수소 연료의 장점은 다음과 같다.
(1)저장성이 우수하다; 과산화수소는 상온에서 액체 상태를 유지하며 적절한 용기에서 장기간 보관이 가능하므로 액체산소처럼 저장탱크, 배관 등에 단열을 할 필요가 없다.
(2) 독성이 없다; 대부분의 저장성 연료들이 암을 유발하는 등의 강력한 독성을 가진 것과 달리 과산화수소는 사람의 호흡기관에서 자연적으로 반응되고 생성되기도 한다. 3% 농도의 과산화수소를 소독약으로 쓰기도 하듯이 인체에 아무런 해를 입히지 않는다. 매우 낮은 증기압으로 인해 상온에서 증기가 발생하기 어려우며 환기만 잘해주면 되며, 촉매 반응 후 생성되는 물질 또한 물과 산소로서 아무런 독성이 없기 때문에 주변 환경에 미치는 영향이 매우 적다. 독성이 없기 때문에 취급에 특별한 장비가 필요 없고 연소생성물을 처리할 특별한 장치가 필요 없어 저렴한 비용으로 장치를 개발할 수 있다.
(3) 대기와 반응하지 않는다; 과산화수소는 대기의 어떤 성분과도 화학적으로 반응을 하지 않으므로 과산화수소를 사용하는 가스 터빈 등에 공기가 유입되어도 특별한 문제를 일으키지 않는다.
(4) 높은 혼합비를 갖는다; 과산화수소를 산화제로 사용할 경우 동일한 연료에 대하여 다른 산화제에 비해 비교적 높은 혼합비를 갖는다.(85% 농도를 케로신에 적용할 때 약8의 혼합비) 높은 밀도와 높은 혼합비를 가지기 때문에 연료 탱크의 부피를 줄일 수 있으며 결과적으로 보관 탱크의 무게를 줄여준다.
(5) 증발 압력이 낮다; 과산화수소는 액체산소에 비해 대단히 낮은 증발압력을 가지기 때문에 터보 펌프를 가지는 터빈시스템에 적용할 경우 입구압력이 낮아도 되므로 연료 탱크의 두께가 얇아져 무게를 줄일 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 상기 가스발생기(10)는 가압탱크(11), 인젝 터(12) 및 촉매반응부(13)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 가압탱크(11)는 고압의 질소 가스가 충전된 탱크일 수 있다. 상기 가압탱크(11)는 일측이 액상의 과산화수소 연료가 공급되는 연료공급관(40)에 연통되고, 타측이 상기 인젝터(12)에 연결되어 공급되는 액상의 과산화수소 연료를 고압으로 인젝터(12)에 공급하는 역할을 수행한다.
상기 인젝터(12)는 일측이 상기 가압탱크(11)의 타측에 연통되어 공급되는 고압의 과산화수소 연료를 액적화하여 타측에 분사하는 역할을 수행한다. 상기 인젝터(12)는 통상적으로 액상의 연료를 액적화하기 위해 사용되는 연료분사장치의 구성이 적용될 수 있다.
상기 촉매반응부(13)는 공급받은 고압의 액적화된 과산화수소를 촉매반응을 통해 고온 고압의 과산화수소 가스로 후단에 분사하는 역할을 수행한다. 상기 촉매반응부(13)의 일측에는 연료유입구(13c)가 형성되고, 타측에는 연료토출구(13d)가 형성될 수 있다. 또한 상기 촉매반응부(13)의 내부에는 제 1촉매베드(13a)와 상기 제 1촉매베드(13a)의 후단에 제 2촉매베드(13b)가 형성될 수 있다. 상기 연료유입구(13c)는 상기 인젝터(12)의 타측에 연통되어 액적 상태의 과산화수소를 상기 촉매반응부(13) 내부로 유입시킨다. 유입된 액적 상태의 과산화수소는 제 1촉매베드(13a)의 활성물질과 접촉을 하면서 기체 산소와 물로 반응된다. 반응되면서 발생한 열에 의해 물은 다시 수증기가 되며 반응되지 않은 과산화수소는 기체 상태로 가열된다. 가열된 기체상태의 생성물들은 제 2촉매베드(13b)를 지나면서 촉매의 온도를 높이는 동시에 반응되지 않은 과산화수소 기체들이 활성 물질과 접촉하면서 촉매반응이 왕성하게 되고 일부는 열에 의해 반응이 되면서 상기 연료토출구(13d)를 통해 촉매반응부(13)의 타측으로 분사된다. 결국, 해리된 과산화수소는 제트의 형태로 되어 연료토출구(13d)를 통해 상기 터빈부(20)로 유입될 수 있다.
본 발명에서 제 1촉매베드(13a)로는 저온 시동성이 우수한 백금 촉매를 사용하여 과산화수소를 기화시키도록 하고, 제 2촉매베드(13b)에는 고온에서의 안정성이 우수한 LSC 촉매를 배치하여 고온에서의 촉매 및 열반응을 담당하도록 하였다. 이로서 비예열 시동이 가능하고, 안정적인 수명을 가지며 고농도의 과산화수소의 촉매 반응 온도에 견딜 수 있도록 한다.
이때, 상기 연료토출구(13d)는 상기 촉매반응부(13)의 타측면 네 모서리에 각각 형성될 수 있다. 이는 중앙으로 상기 터빈부(20)를 통과한 저온의 배기가스가 유동되기 때문에 섞임을 방지하기 위함이다. 이에 대한 상세 구성은 후술되는 터빈부(20)에서 상세 설명하기로 한다.
상기 터빈부(20)는 일측이 상기 가스발생기의 타측에 연결될 수 있다. 상기 터빈부(20)는 터빈층(21), 터빈입구층(22) 및 배기층(23)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 터빈층(21)은 터빈(21a)과 가스안내홈(21b)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 터빈(21a)은 중심축과 블레이드로 형성되며 공급되는 가스에 의해 중심축을 중심으로 회전하도록 형성되는 통상의 터빈이 사용될 수 있다. 상기 터빈(21a)은 상기 가스안내홈(21b)을 통해 공급받은 고온 고압의 과산화수소 가스를 동력에 너지로 전환하는 역할을 수행한다. 상기 터빈(21a)의 구성은 통상적으로 사용되는 초소형 가스터빈의 기술이 적용되는바 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다. 상기 가스안내홈(21b)은 상기 터빈(21a)의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 상기 가스안내홈(21b) 상기 가스발생기(10)에서 공급되는 고온 고압의 과산화수소 가스를 상기 터빈(21a)이 회전 가능하도록 분사시키기 위해 안내하는 역할을 수행한다.
이때 상기 가스안내홈(21b)은 공급되는 고온 고압의 가스가 상기 터빈(21a)의 외주면에서 중심축으로 분사될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 터빈(21a)의 회전효율을 극대화시키기 위함이다. 본 실시예에서는 상기 가스안내홈(21b)이 상기 터빈층(21)의 네 모서리부에 각각 하나씩 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 터빈(21a)을 회전시킬 수 있는 구성이면 그 형상이나 개수에 구애받지 않음은 자명하다.
상기 터빈입구층(22)은 상기 터빈층(21)의 일측에 연결될 수 있다. 상기 터빈입구층(22)은 제 1유입구(22a)와 제 1배기구(22b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제 1유입구(22a)는 상기 터빈입구층(22)의 둘레를 따라 네 모서리부에 형성될 수 있다. 즉 상기 제 1유입구(22a)는 상기 가스안내홈(21b)에 대응되도록 형성되어 상기 가스발생기(10)에서 유입되는 고온 고압의 가스를 가스안내홈(21b)으로 공급하는 역할을 수행한다. 상기 제 1배기구(22b)는 상기 터빈입구층(22)의 중앙에 형성될 수 있다.
상기 제 1배기구(22b)가 중앙에 형성되는 이유는 상기 제 1유입구(22a)와 최대한 이격시켜 유입되는 가스와 배기되는 가스의 간섭을 최소화하기 위함이다. 상 기 제 1배기구(22b)는 상기 터빈(21a)을 통과한 저온 저압 가스를 배기시키기 위해 형성될 수 있다.
상기 터빈입구층(22)은 상기 가스발생기(10)에서 유입되는 가스를 터빈층(21)으로 전달하고 상기 터빈층(21)에서 배기되는 가스를 상기 배기층(23)으로 전달하되 유입되는 가스와 배기되는 가스의 간섭을 최소화 시키는 역할을 수행한다.
상기 배기층(23)은 상기 터빈입구층(22)의 일측에 연결될 수 있다. 또한 상기 배기층(23)은 상기 가스발생기(10)의 타측에 연결될 수 있다. 즉 상기 배기층(23)은 상기 터빈입구층(22)과 가스발생기(10)사이에 형성될 수 있다. 상기 터빈입구층(22)은 제 2유입구(23a)와 제 2배기구(23b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제 2유입구(23a)는 상기 배기층(23)의 둘레를 따라 네 모서리부에 형성될 수 있다. 즉 상기 제 2유입구(23a)는 일측이 상기 연료토출구(13d)와 대응되도록 형성되고, 타측이 상기 제 1유입구(22a)에 대응되도록 형성되어 상기 가스발생기(10)에서 유입되는 고온 고압의 가스를 제 1유입구(22a)로 공급하는 역할을 수행한다. 상기 제 2배기구(23b)는 상기 배기층(23)의 중앙에서 외측으로 슬릿(Slit)으로 형성될 수 있다. 다만, 제 2배기구(23b)는 제 2유입구(23a)와 간섭되지 않도록 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2배기구(23b)는 상기 제 1배기구(22b)를 통과한 저온 저압 가스를 외부로 배기시키기 위해 형성될 수 있다.
상기 배기층(23)은 상기 가스발생기(10)에서 유입되는 가스를 터빈입구 층(22)으로 전달하고 상기 터빈입구층(22)에서 배기되는 가스를 외부로 배기하되 유입되는 가스와 배기되는 가스의 간섭을 최소화 시키는 역할을 수행한다. 도면상에는 제 2배기구(23b)가 중앙에서 좌측으로 슬릿 형성되는 것으로 도시되어 있으나 배기 방향에 따라 상하 우측에도 형성될 수 있음은 자명하다.
상기 발전기(30)는 상기 터빈(21a)의 회전축과 연결되어 터빈(21a)의 회전력을 전기에너지로 전환하는 역할을 수행한다. 상기 발전기(30)는 통상의 발전기 구성이 적용되는 바 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
상기와 같은 구성의 초소형 가스 터빈은 가스발생기(10)를 통해 고온 고압의 과산화수소가스가 터빈부(20)로 직접 공급되기 때문에 가스 압축을 위한 압축기 및 가스 연소를 위한 연소실이 필요하지 않게 된다. 이는 압축기를 가동시키기 위한 동력 손실 없이 터빈부(20)의 출력이 발전기(30)로 전달되게 되며, 연소실을 통한 열손실이 없고, 연소실에서 전달되는 열로 인한 출력저하도 없기 때문에 터빈(21a)의 직경을 작게 하고 회전수를 낮추어도 높은 효율의 초소형 가스 터빈을 구현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적 용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
도 1은 본 발명의 초소형 가스 터빈의 사시도
도 2는 본 발명의 초소형 가스 터빈의 반응사시도
도 3은 도 1의 AA' 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 가스발생기
11 : 가압탱크 12 : 인젝터
13 : 촉매반응부 13a : 제 1촉매베드
13b : 제 2촉매베드 13c : 연료유입구
13d : 연료토출구
20 : 터빈부
21 : 터빈층 21a : 터빈
21b : 가스안내홈 22 : 터빈입구층
22a : 제 1유입구 22b : 제 1배기구
23 : 배기층 23a : 제 2유입구
23b : 제 2배기구
30 : 발전기
40 : 연료공급관

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 연료가 공급되는 연료공급관(40)에 일측이 연통되어 타측으로 고온고압의 가스를 공급하는 가스발생기(10);
    일측이 상기 가스발생기(10)의 타측에 연결되어 가스발생기(10)에서 공급되는 고온 고압의 가스를 공급받아 터빈(21a)을 회전시켜 회전에너지를 발생시키는 터빈부(20); 및
    상기 터빈(21a)의 회전축에 연결되어 상기 터빈(21a)이 회전함에 따라 전기에너지를 발생시키는 발전기(30); 를 포함하되,
    상기 가스발생기(10)는,
    내부에 질소가스가 충전되며, 일측이 상기 연료공급관(40)에 연통되어 타측으로 고압의 연료를 공급하는 가압탱크(11);
    일측이 상기 가압탱크(11)에 연통되어 공급되는 고압의 연료를 액적화하여 타측으로 분사하는 인젝터(12);
    일측이 상기 인젝터(12)에 연통되어 인젝터(12)에서 공급되는 고압의 액적화된 연료를 촉매 반응을 통해 고온 고압의 가스로 변환시켜 타측으로 분사하는 촉매반응부(13); 를 포함하며,
    상기 터빈부(20)는,
    상기 터빈(21a)과, 상기 터빈(21a)의 둘레에 형성되어 공급되는 고온고압의 가스가 터빈(21a)을 회전시키도록 안내하는 가스안내홈(21b)을 포함하는 터빈층(21);
    상기 터빈층(21)의 일측에 연결되고, 공급되는 고온고압의 가스를 상기 가스안내홈(21b)으로 공급하기 위해 형성되는 제 1유입구(22a)와, 상기 터빈(21a)을 통과한 저온저압의 가스를 배기하기 위해 형성되는 제 1배기구(22b)를 포함하는 터빈입구층(22); 및
    상기 터빈입구층(22)의 일측과 상기 촉매반응부(13)의 타측 사이에 연결되고, 촉매반응부(13)에서 공급되는 고온고압의 가스를 상기 제 1유입구(22a)로 공급하기 위해 형성되는 제 2유입구(23a)와, 상기 제 1배기구(22b)에서 배기되는 저온저압의 가스를 외부로 배기하기 위해 형성되는 제 2배기구(23b)를 포함하는 배기층(23); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형 가스 터빈.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가스안내홈(21b)은 상기 터빈(21a)의 둘레를 따라 복수개가 형성되며, 상기 제 1유입구(22a)는 상기 가스안내홈(21b)에 대응하여 상기 터빈입구층(22)의 둘레를 따라 복수개가 형성되고, 상기 제 2유입구(23a)는 상기 제 1유입구(22a)에 대응하여 상기 배기층(23)의 둘레를 따라 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 가스 터빈.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1배기구(22b)는 상기 터빈입구층(22)의 중앙에 형성되고, 상기 제 2배기구(23b)는 상기 제 1배기구(22b)와 대응되도록 상기 배기층(23) 중앙에서 어느 한 측단까지 슬릿(Slit)으로 형성되어 상기 제 1배기구(22b)와 외부를 연통하는 것을 특징으로 하는 초소형 가스 터빈.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 연료는 과산화수소가 사용되는 것을 특징으로 하는 초소형 가스 터빈.
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