KR20190133650A - 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 포함하는 가스 터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈 블레이드 및 가스 터빈에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 플랫폼부; 상기 플랫폼부의 반경 방향 내측 단부에 형성되는 루트부; 및 상기 플랫폼부의 반경 방향 외측 단부에 형성되는 에어포일부;를 포함하되, 상기 에어포일부는, 내부에 터빈 블레이드 냉각 유로가 형성되며, 반경 방향 외측 단부에 상기 터빈 블레이드 냉각 유로의 출구가 형성되는 블레이드 팁을 포함하고, 상기 블레이드 팁에는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드를 제공한다.

Description

터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 포함하는 가스 터빈{TURBINE BLADE AND GAS TURBINE INCLUDING TURBINE BLADE}

본 발명은, 가스 터빈에 사용되는 터빈 블레이드에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 터빈 블레이드 냉각 유로를 고온의 연소 가스로부터 보호하기 위한 블레이드 팁 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 터빈은 물, 가스, 증기 등과 같은 유체가 가지는 에너지를 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃 또는 날개를 심고 거기에 증기 또는 가스를 내뿜어 충동력 또는 반동력으로 고속회전시키는 터보형의 기계를 터빈이라고 한다.

이러한 터빈의 종류로는, 높은 곳의 물이 가지는 에너지를 이용하는 수력 터빈, 증기가 가지는 에너지를 이용하는 증기 터빈, 고압의 압축공기가 가지는 에너지를 이용하는 공기 터빈, 고온 고압의 가스가 가지는 에너지를 이용하는 가스 터빈 등이 있다.

이 중, 가스 터빈은 도 1에 도시된 바와 같이 압축기, 연소기, 터빈 및 로터를 포함한다.

상기 압축기는 서로 교대로 배치되는 복수의 압축기 베인과 복수의 압축기 블레이드를 포함한다.

상기 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스를 생성한다.

상기 터빈은 서로 교대로 배치되는 복수의 터빈 베인과 복수의 터빈 블레이드를 포함한다.

상기 로터는 상기 압축기, 상기 연소기 및 상기 터빈의 중심부를 관통하도록 형성되고, 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며, 일단부가 발전기의 구동축에 연결된다.

그리고, 상기 로터는 상기 압축기 블레이드와 체결되는 복수의 압축기 디스크, 상기 터빈 블레이드와 체결되는 복수의 터빈 디스크 및 상기 터빈 디스크로부터 상기 압축기 디스크로 회전력을 전달하는 토크 튜브를 포함한다.

이러한 구성에 따른 가스 터빈은, 상기 압축기에서 압축된 공기가 상기 연소실에서 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스로 변환되고, 이렇게 만들어진 연소 가스가 터빈 측으로 분사되며, 분사된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 상기 로터가 회전하게 된다.

이러한 가스 터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.

한편, 터빈 블레이드에 있어서, 고온의 연소 가스가 터빈 블레이드에 직접 접촉하므로 터빈 블레이드 내부에 냉각 유체가 흐르는 냉각 유로를 형성하여 터빈 블레이드를 냉각시키는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이러한 종래의 터빈 블레이드에 있어서는, 고온의 연소 가스 일부가 냉각 유로 출구로 침투하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은, 연소 가스가 터빈 블레이드 냉각 유로로 침투하는 것을 방지할 수 있는 터빈 블레이드 및 상기 터빈 블레이드를 포함하는 가스 터빈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 플랫폼부; 상기 플랫폼부의 반경 방향 내측 단부에 형성되는 루트부; 및 상기 플랫폼부의 반경 방향 외측 단부에 형성되는 에어포일부;를 포함하되, 상기 에어포일부는, 내부에 터빈 블레이드 냉각 유로가 형성되며, 반경 방향 외측 단부에 상기 터빈 블레이드 냉각 유로의 출구가 형성되는 블레이드 팁을 포함하고, 상기 블레이드 팁에는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드가 제공된다.

본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 디스크; 상기 디스크의 외주면에 방사상으로 장착되는 복수 개의 터빈 블레이드를 포함하고, 상기 터빈 블레이드는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 것을 특징으로 하는 로터가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 하우징; 상기 하우징으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기; 및 상기 연소기로부터 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 압축기를 회전시키는 터빈;을 포함하고, 상기 터빈은 상기 제14항에 따른 터빈 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈이 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 돌출부에 의해서 냉각 유로로 유입되는 연소 가스를 최소화할 수 있고, 그에 따라서 터빈측 블레이드 단부의 열화를 최소화할 수 있다. 따라서, 제품의 수명을 향상시킬 수 있고 유지보수 주기도 연장할 수 있게 된다.

도 1은 가스 터빈을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에서 가스 터빈 블레이드를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 블레이드 팁 부분을 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 블레이드 팁 부분을 다른 각도로 도시한 사시도,
도 5a 및 도 5b는 돌출부의 유무에 따른 고온 가스 침투 여부를 도시한 단면도,
도 6a는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 6b는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 터빈 블레이드의 블레이드 팁을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 가스 터빈을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 가스 터빈을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에서 가스 터빈 블레이드를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 블레이드 팁 부분을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 블레이드 팁 부분을 다른 각도로 도시한 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 돌출부의 유무에 따른 고온 가스 침투 여부를 도시한 단면도이고, 도 6a는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이고, 도 6b는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이며, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 터빈 블레이드의 블레이드 팁을 도시한 단면도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈은, 하우징(100), 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(600), 상기 로터(600)로부터 회전력을 전달받아 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기(200), 상기 압축기(200)에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기(400), 상기 연소기(400)로부터 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터(600)를 회전시키는 터빈(500), 발전을 위해 상기 로터(600)에 연동되는 발전기 및 상기 터빈(500)을 통과한 연소 가스를 배출하는 디퓨저를 포함할 수 있다.

상기 하우징(100)은, 상기 압축기(200)가 수용되는 압축기 하우징(110), 상기 연소기(400)가 수용되는 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈(500)이 수용되는 터빈 하우징(130)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 압축기 하우징(110), 상기 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈 하우징(130)은 유체 흐름 방향 상 상류 측으로부터 하류 측으로 순차적으로 배열될 수 있다.

상기 로터(600)는, 상기 압축기 하우징(110)에 수용되는 압축기 디스크(610), 상기 터빈 하우징(130)에 수용되는 터빈 디스크(630) 및 상기 연소기 하우징(120)에 수용되고 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630)를 연결하는 토크 튜브(620), 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 상기 터빈 디스크(630)를 체결하는 타이 로드(640)와 고정 너트(650)를 포함할 수 있다.

상기 압축기 디스크(610)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크(610)는 상기 로터의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 압축기 디스크(610)는 다단으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 디스크(610)는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 압축기 블레이드(210)와 결합되는 압축기 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.

상기 압축기 디스크 슬롯은, 후술할 압축기 블레이드(210)가 그 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무(fir-tree) 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 압축기 디스크(610)와 후술할 압축기 블레이드(210)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 압축기 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크 슬롯은 상기 압축기 디스크(610)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.

상기 터빈 디스크(630)는 상기 압축기 디스크(610)와 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크(630)는 상기 로터의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 다단으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 디스크는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 터빈 블레이드(700)와 결합되는 터빈 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.

상기 터빈 디스크 슬롯은, 후술할 터빈 블레이드(700)가 그 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 터빈 디스크(630)와 후술할 터빈 블레이드(700)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 터빈 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크 슬롯은 상기 터빈 디스크(630)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.

상기 토크 튜브(620)는 상기 터빈 디스크(630)의 회전력을 상기 압축기 디스크(610)로 전달하는 토크 전달 부재로서, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 압축기 디스크와 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 터빈 디스크와 체결될 수 있다. 여기서, 상기 토크 튜브(620)의 일단부와 타단부 각각에는 돌기가 형성되고, 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630) 각각에는 상기 돌기와 치합되는 홈이 형성되어, 상기 토크 튜브(620)가 상기 압축기 디스크(610) 및 상기 터빈 디스크(630)에 대해 상대 회전이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 토크 튜브(620)는, 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기가 그 토크 튜브를 통과하여 상기 터빈(500)으로 유동 가능하도록, 중공형의 실린더 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 토크 튜브(620)는 장기간 지속적으로 운전되는 가스 터빈의 특성상 변형 및 뒤틀림 등에 강하게 형성되고, 용이한 유지 보수를 위해 조립 및 해체가 용이하게 형성될 수 있다.

상기 타이 로드(640)는 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)를 관통하도록 형성되고, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크 내에 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크를 기준으로 상기 압축기(200)의 반대측으로 돌출되고 상기 고정 너트(650)와 체결될 수 있다.

여기서, 상기 고정 너트(650)는 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크를 상기 압축기(200) 측으로 가압하고, 상기 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크와 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크 사이 간격이 감소됨에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)가 상기 로터의 축 방향으로 압축될 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 축 방향 이동 및 상대 회전이 방지될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우 하나의 상기 타이 로드(640)가 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 중심부를 관통하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기(200) 측과 터빈(500) 측에 각각 별도의 타이 로드가 구비될 수도 있고, 복수의 타이 로드가 원주 방향을 따라 방사상으로 배치될 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.

이러한 구성에 따른 상기 로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 일단부가 상기 발전기의 구동축에 연결될 수 있다.

상기 압축기(200)는, 상기 로터와 함께 회전되는 압축기 블레이드(210) 및 상기 압축기 블레이드(210)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 압축기 베인(220)을 포함할 수 있다.

상기 압축기 블레이드(210)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 상기 로터의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 각 단마다 상기 로터의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 블레이드(210)는, 판형의 압축기 블레이드 플랫폼부, 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 루트부 및 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 압축기 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 압축기 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 압축기 블레이드 에어 포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.

상기 압축기 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 압축기 디스크 슬롯에 상기 로터의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부는 상기 압축기 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 압축기 블레이드(210)를 상기 압축기 디스크(610)에 체결할 수 있다.

그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 압축기 디스크 슬롯이 상기 압축기 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯 사이에 터빈 팁 클리어런스가 형성될 수 있다.

그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 압축기 블레이드 루트부가 상기 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

상기 압축기 블레이드 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 리딩 에지(leading edge) 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 트레일링 에지(trailing edge)를 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인(220)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 상기 로터의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 압축기 베인(220)과 상기 압축기 블레이드(210)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.

그리고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 각 단마다 상기 로터의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 베인(220)은, 상기 로터의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향으로 연장되는 압축기 베인 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인 플랫폼부는, 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부에 형성되고 상기 압축기 하우징(110)에 체결되는 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터에 대향되는 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 상기 압축기 베인 플랫폼부는 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 압축기 베인 에어 포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.

한편, 각 압축기 베인(220)은 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부와 상기 압축기 하우징을 체결시키는 압축기 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 베인 에어 포일부 리딩 에지 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 베인 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.

상기 연소기(400)는 상기 압축기(200)로부터 유입되는 공기를 연료와 혼합 및 연소시켜 높은 에너지의 고온 고압 연소 가스를 만들어 내며, 등압 연소 과정으로 상기 연소기(400) 및 상기 터빈(500)이 견딜 수 있는 내열 한도까지 연소 가스 온도를 높이도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 연소기(400)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 연소기(400)는 상기 연소기 하우징(120)에 상기 로터의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.

그리고, 각 연소기(400)는, 상기 압축기(200)에서 압축된 공기가 유입되는 라이너, 상기 라이너에 유입되는 공기에 연료를 분사하고 연소시키는 버너 및 상기 버너에서 생성되는 연소 가스를 상기 터빈(500)으로 안내하는 트랜지션 피스를 포함할 수 있다.

상기 라이너는, 연소실을 형성하는 화염통 및 상기 화염통을 감싸면서 환형 공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다.

상기 버너는, 상기 연소실로 유입되는 공기에 연료를 분사하도록 상기 라이너의 전단 측에 형성되는 연료 분사 노즐 및 상기 연소실에서 혼합된 공기와 연료가 착화되도록 상기 라이너의 벽부에 형성되는 점화 플러그를 포함할 수 있다.

상기 트랜지션 피스는 연소 가스의 높은 온도에 의해 손상되지 않도록 그 트랜지션 피스의 외벽부가 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기에 의해 냉각되도록 형성될 수 있다.

즉, 상기 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사하기 위한 냉각 홀이 형성되고, 공기가 그 냉각 홀을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킬 수 있다.

한편, 상기 트랜지션 피스를 냉각시킨 공기는 상기 라이너의 환형 공간으로 유동되고, 상기 라이너의 외벽에는 상기 플로우 슬리브의 외부에서 공기가 상기 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀을 통해 냉각 공기로 제공되어 충돌할 수 있다.

여기서, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기(200)와 상기 연소기(400) 사이에는 상기 연소기(400)로 유입되는 공기의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위해 안내깃 역할을 하는 디스월러(desworler)가 형성될 수 있다.

상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 유사하게 형성될 수 있다.

즉, 상기 터빈(500)은, 상기 로터와 함께 회전되는 터빈 블레이드(700) 및 상기 터빈 블레이드(700)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 터빈 베인(520)을 포함할 수 있다.

상기 터빈 블레이드(700)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(700)는 상기 로터의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(700)는 각 단마다 상기 로터의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 블레이드(700)는, 판형의 터빈 블레이드 플랫폼부, 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 루트부 및 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 에어포일부를 포함할 수 있다.

상기 터빈 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 터빈 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 터빈 블레이드 에어포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.

상기 터빈 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 터빈 디스크 슬롯에 상기 로터의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부는 상기 터빈 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 터빈 블레이드(700)를 상기 터빈 디스크(630)에 체결할 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 터빈 디스크 슬롯이 상기 터빈 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯 사이에 간극이 형성될 수 있다.

그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 터빈 블레이드 루트부가 상기 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

상기 터빈 블레이드 에어포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 블레이드 에어포일부 리딩 엣지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 블레이드 에어포일부 트레일링 엣지를 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인(520)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 베인(520)은 상기 로터의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 터빈 베인(520)과 상기 터빈 블레이드(700)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.

그리고, 복수의 상기 터빈 베인(520)은 각 단마다 상기 로터의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 베인(520)은, 상기 로터의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 플랫폼부로부터 상기 로터의 회전 반경 방향으로 연장되는 터빈 베인 에어포일부를 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인 플랫폼부는, 상기 터빈 베인 에어포일부의 익근부에 형성되고 상기 터빈 하우징(130)에 체결되는 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 에어포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터에 대향되는 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 상기 터빈 베인 플랫폼부는 상기 터빈 베인 에어포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 터빈 베인 에어포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 터빈 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 터빈 베인 에어포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.

한편, 각 터빈 베인(520)은 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부와 상기 터빈 하우징(130)을 체결시키는 터빈 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인 에어포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 베인 에어포일부 리딩 에지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 베인 에어포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 달리 고온 고압의 연소 가스와 접촉하므로, 열화 등의 손상을 방지하기 위한 냉각 수단을 필요로 한다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 가스 터빈은, 상기 압축기(200)의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 상기 터빈(500)으로 공급하는 냉각 유로를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이하에서는 상기 냉각 유로의 공기를 냉각 유체라 지칭하겠다.

상기 냉각 유로는 상기 하우징(100)의 외부에서 연장되거나(외부 유로), 상기 로터의 내부를 관통하여 연장될 수 있고(내부 유로), 외부 유로 및 내부 유로를 모두 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 냉각 유로는 상기 터빈 블레이드(700)의 내부에 형성되는 터빈 블레이드 냉각 유로와 연통되어, 상기 터빈 블레이드(700)가 냉각 유체에 의해 냉각될 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 냉각 유로는 상기 터빈 블레이드(700)의 표면에 형성되는 터빈 블레이드 필름 쿨링 홀과 연통되어, 냉각 유체가 상기 터빈 블레이드(700)의 표면에 공급됨으로써, 상기 터빈 블레이드(700)가 냉각 공기에 의해 소위 막 냉각될 수 있다.

이외에도, 상기 터빈 베인(520) 역시 상기 터빈 블레이드(700)와 유사하게 상기 냉각 유로로부터 냉각 유체를 공급받아 냉각될 수 있도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 터빈(500)은 상기 터빈 블레이드(700)가 원활히 회전 가능하도록 상기 터빈 블레이드(700)의 익단과 상기 터빈 하우징(130)의 내주면 사이에 터빈 팁 클리어런스를 필요로 한다.

다만, 상기 터빈 팁 클리어런스는 넓을수록 상기 터빈 블레이드(700)와 상기 터빈 하우징(130) 사이 간섭 방지 측면에서 유리하지만 연소 가스 누설 측면에서 불리하고, 좁을수록 그 반대가 된다. 즉, 상기 연소기(400)로부터 분사되는 연소 가스의 유동은 상기 터빈 블레이드(700)를 관류하는 주 유동 및 상기 터빈 블레이드(700)와 상기 터빈 하우징(130) 사이 터빈 팁 클리어런스를 통과하는 누설 유동으로 구분될 수 있는데, 상기 터빈 팁 클리어런스가 넓을수록, 상기 누설 유동이 증가되어 가스 터빈 효율이 저하되나, 열 변형 등에 의한 상기 터빈 블레이드(700)와 상기 터빈 하우징(130) 사이 간섭 및 그에 따른 손상이 방지될 수 있다. 반면, 상기 터빈 팁 클리어런스가 좁을수록, 상기 누설 유동이 감소되어 가스 터빈 효율이 향상되나, 열 변형 등에 의한 상기 터빈 블레이드(700)와 상기 터빈 하우징(130) 사이 간섭 및 이에 따른 손상이 발생될 수 있다.

이러한 구성에 따른 가스 터빈은, 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기가 상기 압축기(200)에 의해 압축되고, 상기 압축기(200)에 의해 압축된 공기가 상기 연소기(400)에 의해 연료와 혼합된 뒤 연소되어 연소 가스가 되고, 상기 연소기(400)에서 생성된 연소 가스가 상기 터빈(500)으로 유입되고, 상기 터빈(500)으로 유입된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드(700)를 통해 상기 로터를 회전시킨 후 상기 디퓨저를 통해 대기로 배출되며, 연소 가스에 의해 회전되는 상기 로터가 상기 압축기(200) 및 상기 발전기를 구동할 수 있다. 즉, 상기 터빈(500)에서 얻은 기계적 에너지 중 일부는 상기 압축기(200)에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 공급되고, 나머지는 상기 발전기로 전력을 생산하는데 이용될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 터빈 블레이드(이하, '블레이드(700)'라 한다)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 터빈 블레이드 플랫폼부(이하, '플랫폼부(710)'라 한다), 상기 터빈 블레이드 루트부(이하, '루트부(720)'라 한다), 상기 터빈 블레이드 에어포일부(이하, '에어포일부(730)'라 한다) 를 포함한다.

이하에서, 반경 방향이란 상기 블레이드(700)가 상기 로터(600)에 장착되었을 때 상기 로터(600)의 반경 방향을 의미하며, 축 방향이란 상기 로터(600) 회전축의 길이 방향을 의미하는 것으로 정의한다. 이러한 반경 방향과 축 방향이 도 2에 도시되어 있다.

상기 플랫폼부(710)의 반경방향 내측에는 상기 루트부(720)가 결합하고, 반경방향 외측에 상기 에어포일부(730)가 결합한다. 상기 루트부(720)는 상기 로터(600)에 결합한다.

상기 플랫폼부(710)는 복수개의 층이 겹쳐진 플레이트 구조로 형성될 수 있다. 한편, 본 실시예에서 상기 플랫폼부(710)는 직사각형으로 형성되나, 이와 달리 C자형 또는 S자형 등과 같이 측면의 전부 또는 일부가 곡선으로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 블레이드(700)가 상기 로터에 결합하였을 때 인접한 상기 플랫폼부(710)간의 결속을 위하여 상기 플랫폼부(710)의 측면에는 홈이 형성될 수 있다.

상기 루트부(720)는 상기 루트부(720)의 반경방향 외측에서 상기 플랫폼부(710)와 결합하고, 상기 루트부(720)의 반경방향 내측은 상기 터빈 디스크(630)와 결합하기 위해 돌출된 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 루트부(720)에 의해 상기 블레이드(700)가 상기 로터(600)에 결합된다. 이때, 상기 루트부(720)는 고온 가스(H)로부터 상기 루트부(720)를 보호하기 위한 코팅층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 루트부(720)는 상기 로터(600)의 회전시에 원심응력에 잘 견디도록 설계되어야 하며, 일 예로 외측면이 전나무 형상을 갖도록 돌출되어 상기 터빈 디스크(630)와 결합하도록 형성될 수 있다.

상기 에어포일부(730)는 내부에 상기 터빈 블레이드 냉각 유로(이하, '블레이드 냉각 유로(732)'라 한다)가 형성된다. 상기한 바와 같이, 상기 블레이드 냉각 유로(732)에는 냉각 유체가 유동하여 고온의 연소 가스로 인한 상기 에어포일부(730)의 손상을 방지한다. 상기 블레이드 냉각 유로(732)의 출구는 상기 에어포일부(730)의 반경방향 외측 단부인 블레이드 팁(738)에 형성된다. 이때 냉각 유로 출구는 상기 블레이드 냉각 유로(732)의 구조에 따라 복수로 형성될 수 있다.

상기 터빈 블레이드 에어포일부 리딩 엣지(이하, '리딩 엣지(734a)'라 한다)와 상기 터빈 블레이드 에어포일부 트레일링 엣지(이하, '트레일링 엣지(734b)'라 한다) 사이에는, 고온 가스(H)가 충돌하는 방향에 압력면(736a)이 있다. 그리고, 상기 압력면(736a)과 반대 방향에는 흡입면(736b)이 있다. 이때, 상기 블레이드(700)의 회전을 위하여 상기 압력면(736a)은 오목하게 형성되고, 상기 흡입면(736b)은 볼록하게 형성된다.

도 5b에 도시된 것처럼, 상기 에어포일부(730)의 반경방향 외측에는 상기 블레이드(700)를 감싸는 슈라우드(S)가 위치하며, 상기 블레이드 팁(738)과 상기 슈라우드(S) 사이에 터빈 팁 클리어런스가 형성된다.

도 2에 도시된 것처럼, 상기 블레이드 팁(738)은 상기 에어포일부(730)의 반경방향 외측 단면으로, 에어포일의 형상으로 이루어진다. 상기 블레이드 팁(738)에는 상기 블레이드 냉각 유로(732)의 출구가 형성된다. 이때, 상기 블레이드 냉각 유로(732)의 출구는 복수개로 형성되며, 이 경우 각 출구 사이에는 격벽이 구비될 수 있다.

종래 블레이드의 경우에는, 블레이드 팁 냉각을 위하여 블레이드 팁에 팁 쿨링 홀(tip cooling hole)을 형성하거나, 슈라우드(S)에 팁 홀을 형성하여 냉각유체의 유량을 제어하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 터빈 블레이드(700)는 상기 블레이드 팁(738)에 팁 쿨링 홀이 형성되지 않고 쓰로틀 플레이트에서 유량을 제어하여 상기 블레이드 팁(738)에서는 상기 블레이드 냉각 유로(732)의 출구가 바로 형성된다.

이러한 경우에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 고온 가스(H)가 상기 블레이드 팁(738)과 상기 슈라우드(S) 사이의 상기 터빈 팁 클리어런스를 거쳐서 상기 블레이드 냉각 유로로 침투할 수 있게 된다. 그 결과 고온 가스(H)의 침투로 인해 상기 블레이드 냉각 유로가 손상될 가능성이 있으므로, 상기 블레이드 냉각 유로 내벽에 내산화 코팅을 하여 손상을 방지할 수 있다. 그러나, 내산화 코팅을 할 경우에는 크랙이 발생할 위험이 있는 문제가 발생한다.

상기한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드(700)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 블레이드 팁(738)에서 축방향으로 상기 블레이드 냉각 유로(732)를 향하여 연장된 돌출부(739)가 형성된다. 상기 돌출부(739)는 고온 가스 침투 방지라는 목적을 효과적으로 달성할 수 있도록 상기 압력면(736a)에 형성된다.

상기 돌출부(739)의 형상 및 크기 등은 후술하는 바와 같이 다양하게 실시될 수 있다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 실시예들에 따르면 상기 돌출부(739)는 단면이 사다리꼴 등의 다각형으로 형성되거나, 하나의 변 이상이 곡선으로 이루어진 도형으로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 본 발명이 이러한 실시예들에 의해서만 이루어지는 것으로 한정하는 것은 아니며, 상기 돌출부(739)가 고온 가스(H)의 침투를 방지하는 기능을 할 수 있는 한, 본 발명의 실시예들에 한정되지 않고 이 외에도 다양한 형상으로 실시될 수 있다.

한편, 상기 돌출부(739)는 제작 내지 가공 과정에서 모따기(chamfer) 또는 모깎기(fillet)될 수 있다. 예를 들어, 사다리꼴 형상의 단면을 한 상기 돌출부(739)에서 둔각을 가진 모서리를 모깎기로 가공할 수 있다. 이러한 가공시에는 모따기 또는 모깎기된 부분이 냉각 유체의 유동에 끼치는 영향을 고려하여 세부적인 치수가 결정될 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(739)의 크기는 상기 리딩 엣지(734a)에서부터 상기 트레일링 엣지(734b)까지 다르게 형성된다. 본 실시예에서는 도 6a 및 도 6b에 도시된 것처럼, 상기 돌출부(739)가 상기 리딩 엣지(734a)에 가까울수록 커지고, 상기 트레일링 엣지(734b)에 가까울수록 작아지도록 형성된다. 그러나, 이와 반대로 상기 돌출부(739)의 크기가 상기 트레일링 엣지(734b)에 가까울수록 커지고, 상기 리딩 엣지(734a)에 가까울수록 작아지도록 형성될 수도 있다. 또한, 상기 돌출부(739)의 크기가 상기 리딩 엣지(734a))에서부터 상기 트레일링 엣지(734b)에 이르기까지 어느 곳에서나 균일하도록 형성될 수도 있다.

도 5b에 도시된 것처럼, 상기 돌출부(739)가 형성된 상기 블레이드 팁(738)의 경우에는 상기 돌출부(739)에 의해서 상기 터빈 팁 클리어런스로 흐르는 고온 가스(H)의 상기 블레이드 냉각 유로(732) 내부 침투가 차단된다.

한편, 상기 돌출부(739)는 상기 에어포일부(730)와 일체형으로 형성된다. 즉, 상기 에어포일부(730)는 상기 돌출부(739)를 포함하여 주조로 제작될 수 있으며, 이에 따라 상기 돌출부(739)를 용접하여 부착하는 등의 별도의 가공이 불필요하다.

고온 가스(H)는 상기 에어포일부(730)의 상기 리딩 엣지(734a)에서부터 상기 트레일링 엣지(734b)의 방향으로 상기 압력면(736a)을 따라 유동하므로, 상기 돌출부(739)는 상기 블레이드 팁(738)의 상기 압력면(736a) 방향에 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 터빈 블레이드(700)는, 다단 터빈을 갖는 가스 터빈에서 3단 터빈에 장착될 수 있다. 터빈은 일반적으로 최대 4단이 장착되는데, 단수가 증가할수록 팽창하여 부피가 증가한 고온 가스(H)가 유입되므로 터빈 블레이드의 크기도 그에 맞게 커져야 하며, 터빈 블레이드의 냉각 방법도 적절하게 결정되어야 한다. 이러한 점들을 고려하여 본 실시예의 경우에는 3단 터빈에 사용되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 다른 단의 터빈에 사용되는 것도 가능하다.

이하, 본 실시예에 따른 터빈 블레이드의 작용효과에 대하여 설명한다.

상기 터빈 블레이드(700)는 블레이드 팁(738)에 터빈 블레이드 냉각유로의 출구를 형성하여 냉각 유체를 내보냄으로써 블레이드 팁(738)을 냉각한다. 이때 고온 가스(H)의 일부가 상기 블레이드 팁(738)과 상기 슈라우드(S) 사이의 터빈 팁 클리어런스로 흐르게 된다. 특히, 가스 터빈의 시동구간에서는 도 5a에 도시된 바와 같이 고온 가스(H)의 일부가 블레이드 냉각 유로까지 침투할 수 있다. 이러한 경우, 블레이드 냉각 유로가 고온 가스(H)에 의해 손상될 가능성이 있다. 이에 따라 블레이드 냉각 유로의 손상을 방지하기 위하여 내산화 코팅이 필요하지만, 내산화 코팅을 할 경우 블레이드 냉각 유로 내부면에 균열이 발생할 위험이 있다.

그러나, 상기 블레이드 팁(738)에 상기 돌출부(739)가 형성되면 고온 가스(H)가 상기 블레이드 냉각 유로(732)로 침투하는 것을 막을 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(739)가 고온 가스(H)의 유동 경로상에 위치하기 때문이다. 이에 따라, 상기 블레이드 냉각 유로(732) 내부면이 손상될 가능성이 적다. 또한, 상기 블레이드 냉각 유로(732) 내부면에 내산화 코팅이 불필요하게 되어 제작 공정 및 비용이 증가하지 않으며 내산화 코팅으로 인한 균열이 발생할 위험이 없어지는 측면이 있다.

또한, 상기 돌출부(739)는 별도로 부착되는 것이 아니라 상기 에어포일부(730)에 일체형으로 제작되므로 비용 상승 요인이 적으며 제작에도 특별한 어려움이 없다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드(700)는 상기 블레이드 팁(738)에 간단한 형상의 상기 돌출부(739)를 가공함으로써 고온 가스(H) 침투를 방지하는 목적을 달성할 수 있는 것이다.

100: 하우징 110: 압축기 하우징
120: 연소기 하우징 130: 터빈 하우징
200: 압축기 210: 압축기 블레이드
220: 압축기 베인 400: 연소기
500: 터빈 520: 터빈 베인
600: 로터 610: 압축기 디스크
620: 토크 튜브 630: 터빈 디스크
640: 타이 로드 650: 고정 너트
700: 터빈 블레이드 710: 플랫폼부
720: 루트부 730: 에어포일부
732: 블레이드 냉각 유로 734a: 리딩 엣지
734b: 트레일링 엣지 736a: 압력면
736b: 흡입면 738: 블레이드 팁
739, 739', 739'': 돌출부
H: 고온 가스
S: 슈라우드

Claims (14)

1. 플랫폼부;
   상기 플랫폼부의 반경 방향 내측 단부에 형성되는 루트부; 및
   상기 플랫폼부의 반경 방향 외측 단부에 형성되는 에어포일부;를 포함하되,
   상기 에어포일부는,
   내부에 터빈 블레이드 냉각 유로가 형성되며, 반경 방향 외측 단부에 상기 터빈 블레이드 냉각 유로의 출구가 형성되는 블레이드 팁을 포함하고, 상기 블레이드 팁에는 돌출부가 형성되고,
   상기 에어포일부는,
   고온 가스의 유동 상류 방향을 바라보는 리딩 엣지;
   상기 리딩 엣지의 반대 방향을 바라보는 트레일링 엣지;
   상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지 사이에서, 일측에 형성되는 압력면; 및
   상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지 사이에서, 상기 압력면의 반대 방향에 형성되는 흡입면;을 포함하며,
   상기 돌출부는 압력면 방향에 형성되고,
   상기 돌출부의 하면은 상기 하면을 따라 유동되는 공기가 상기 돌출부에 대향하는 상기 블레이드 팁의 내측면에서 적어도 슈라우드 부근의 끝지점과 접촉되도록 형성되고,
   상기 돌출부의 상면은 상기 블레이드 팁과 같은 높이로 형성되어,
   상기 하면을 따라 유동되는 공기의 흐름과 상기 돌출부의 상면에 의해서, 고온 가스가 상기 터빈 블레이드 냉각 유로로 유입되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는 반경방향에 수직한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
3. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 리딩 엣지에서 상기 트레일링 엣지에 이르기까지의 구간 중 일부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
4. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   축 방향 단면이 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
5. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   축 방향 단면이 곡선을 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
6. 제4항에 있어서,
   상기 돌출부는 모따기되어 있는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
7. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 리딩 엣지에서 상기 트레일링 엣지까지, 돌출된 두께가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
8. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 리딩 엣지에서 상기 트레일링 엣지까지, 축 방향 단면적이 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
9. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드 팁에는 복수개의 냉각 유로 출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
10. 제9항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 복수개의 냉각 유로 출구 중 일부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
11. 제2항에 있어서,
    상기 에어포일부는,
    상기 압력면에 복수의 필름 쿨링 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
12. 제1항에 있어서,
    상기 터빈 블레이드는 3단 터빈에 장착되는 것을 특징으로 하는 터빈 블레이드.
13. 디스크;
    상기 디스크의 외주면에 방사상으로 장착되는 복수 개의 터빈 블레이드를 포함하고,
    상기 터빈 블레이드는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 것을 특징으로 하는 터빈 디스크.
14. 하우징;
    상기 하우징으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기; 및
    상기 연소기로부터 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 압축기를 회전시키는 터빈;을 포함하고,
    상기 터빈은 상기 제13항에 따른 터빈 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.

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