GE LM2500
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1. 개요
GE LM2500은 GE CF6 터보팬 엔진을 기반으로 설계된 산업 및 해양용 가스 터빈 엔진이다. 1969년 미국 해군에 처음 사용된 이후, 여러 차례 성능 개량을 거쳐 다양한 군함과 민간 선박에 널리 사용되고 있다. LM2500은 단일 샤프트 가스 발생기와 6단 동력 터빈으로 구성되며, 모듈화 설계를 통해 정비 편의성을 높였다. LM2500, LM2500+, LM2500+G4의 세 가지 파생형이 있으며, 발전기와 결합하여 전력을 공급하기도 한다. 대한민국 해군은 한화에어로스페이스에서 면허 생산한 LM2500 엔진을 운용하고 있으며, 광개토대왕급, 이순신급, 세종대왕급 구축함 등에 탑재되었다.
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- 가스 터빈 - 터보샤프트
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GE LM2500 | |
---|---|
GE LM2500 | |
![]() | |
주요 제원표 | |
종류 | 舶用가스터빈 엔진 |
전체 길이 | 6.52 m |
전체 높이 | 2.04 m |
무게 | 10300 lb (4672 kg) |
출력 | 33,600 축마력(25.1 메가와트) |
연료 소비율 | 0.373 파운드/축마력-시간(226.9 g/kW-hr) |
배기 온도 | 566 ℃ |
배기량 | 69.4 kg/s |
열효율 | 37 % |
열 소비율 | 6,863 BTU/shp-hr |
비고 | 값은 ISO 조건 값. |
일반 정보 | |
유형 | 에어로데리버티브 가스터빈 |
국적 | 미국 |
제조사 | 제너럴 일렉트릭 |
최초 작동 | 1960년대 |
주요 응용 분야 | 해상 선박 추진 산업용 발전 |
파생 | 제너럴 일렉트릭 CF6 |
2. 역사
LM2500은 1969년 미국 해군 에 처음 사용되었으며, 원래의 FT-4 가스 터빈에서 많은 기술적 문제가 발생한 후였다.[3] 1970년부터 스프루언스급 구축함과 키드급 구축함에 21500SHP의 출력으로 사용되었다. 이 구성은 1980년대까지 올리버 해저드 페리급 호위함과 타이콘데로가급 순양함에도 사용되었다.
LM2500은 CF6 터보팬 엔진을 기반으로 설계된 가스 터빈 엔진이다. 주요 특징은 다음과 같다.[15][16][17]
1980년대에 시작되어 1990년대 초 실전 배치된 알레이버크급 구축함과 T-AOE-6 고속 전투 유조선에는 26500SHP으로 개량되었다. 1990년대 후반에는 30000SHP 이상으로 다시 개량되었다.
2004년에는 29개국 이상의 전 세계 해군에서 1,000대 이상의 LM2500 가스터빈이 사용되었다.[22]
일본에서는 IHI에 의해, 이탈리아에서는 아비오 S.p.A.에 의해, 대한민국에서는 한화에어로스페이스에 의해 라이선스 생산되고 있다.[23]
3. 설계 및 특징
군용 LM2500은 대부분 표준 약 12.19m 해상 컨테이너 (길이: 약 12.19m, 폭: 약 2.44m, 높이: 약 2.44m 약 15.24cm)와 동일한 치수의 철제 컨테이너 내에 수납되어 있다. 컨테이너화된 LM2500은 흡기 덕트가 적절한 형상으로 되어 있으면, 탑재된 함선에서 쉽게 제거할 수 있도록 설계되었다.
LM2500 계열 가스터빈 엔진 모델별 사양:[20][21]
성능 범주 | LM2500 | LM2500+ | LM2500+G4 |
---|---|---|---|
출력 | 33600shp | 40500shp | 47370shp |
연료 소비량 | 0.373 lb/shp-hr | 0.354 lb/shp-hr | 0.325 lb/shp-hr |
열효율 | 6860 Btu/shp-hr | 6522 Btu/shp-hr | 6469 Btu/shp-hr |
배기가스 유량 | 155lb/s | 189lb/s | 205lb/s |
배기가스 온도 | 약 566.1°C | 약 518.3°C | 약 548.9°C |
터빈 속도 (rpm) | 3,600 | 3,600 | 3,600 |
열효율 | 36% | 38% | 39% |
중량 | 4.7톤 | 5.25톤 | 5.25톤 |
4. 파생형
구분 | LM2500 | LM2500+ | LM2500+G4 | TM2500 |
---|---|---|---|---|
출력 | 33600shp | 40500shp | 47370shp | 30MW (임시 발전) |
열효율 (ISO 조건) | 37% | 39% | 39.3% | - |
발전 결합 시 열효율 (ISO 조건) | 36% | 38% | - | - |
출시 시기 | - | 1990년대 후반 | 2005년 11월 | - |
특징 | - | - | - | 트레일러 장착형 이동식 발전 시스템[13] |
설치 및 시운전 기간 | - | - | - | 11일 이내[14] |
LM2500/LM2500+는 CODAG 또는 CODOG 추진 시스템의 터빈 부분, 또는 COGAG 시스템의 2기 1조 동력 기관으로 이 클래스에서 가장 표준적인 것으로 사용되고 있다.
일본에서는 이시카와지마 하리마 중공업 주식회사(현 주식회사 IHI)에 의해, 이탈리아에서는 아비오 S.p.A.에 의해, 또한 대한민국에서는 한화에어로스페이스 (구 삼성테크윈)에 의해 라이선스 생산되고 있다.[23]
LM2500+는 LM2500의 발전형으로, 40200shp 또는 발전기와 조합하면 28.6MW 정도의 전력을 얻을 수 있다.
5. 성능
LM2500은 ISO 조건에서 37%의 열효율로 33600shp을 낸다. 발전기와 결합하면 ISO 조건에서 36%의 열효율로 24 MW의 전력을 60 Hz로 공급한다. 개선된 3세대 LM2500+ 버전의 터빈은 ISO 조건에서 39%의 열효율로 40500shp를 제공한다. 발전기와 결합하면 ISO 조건에서 38%의 열효율로 29 MW의 전력을 60 Hz로 공급한다. 최신 4세대 LM2500+G4 버전은 2005년 11월에 출시되었으며 ISO 조건에서 39.3%의 열효율로 47370shp를 제공한다.
기본 LM2500은 CF6에서 파생된 단일 샤프트 가스 발생기로, 2단 공랭식 고압 터빈에 의해 구동되는 16단 압축기로 구성된다. 연소실은 환형이다. 축 동력은 가스 발생기 배기 스트림에 장착된 6단 동력 터빈에 의해 생성된다. 압축기에 0단을 추가하여 LM2500+에서 추가 동력을 얻어 총 17단으로 구성된다.
6. 관련 엔진
GE LM6000은 GE LM2500보다 더 큰 엔진으로, LM2500과 구성은 비슷하지만 출력은 약 2배이다.
7. 대한민국 해군에서의 운용
대한민국 해군은 한화에어로스페이스(구 삼성테크윈)를 통해 LM2500 가스터빈을 라이선스 생산하여 운용하고 있다.[23]
함급 | 추진 방식 | 비고 |
---|---|---|
광개토대왕급 구축함 | CODOG 방식 | LM2500 2기 탑재 |
충무공이순신급 구축함 | CODOG 방식 | LM2500 2기 탑재 |
세종대왕급 구축함 | COGAG 방식 | LM2500 4기 탑재 |
울산급 호위함 | 초기형에 LM2500 탑재 | |
인천급 호위함 | LM2500 탑재 |
8. 기타 국가에서의 운용
LM2500은 1969년 미국 해군에서 처음 사용되었으며, 초기에는 FT-4 가스터빈의 기술적 문제로 인해 대체되었다.[3] 이후 1970년대 스프루언스급 구축함과 키드급 구축함에 사용되면서 21500SHP 출력을 냈다. 1980년대에는 올리버 해저드 페리급 미사일 프리깃과 타이콘데로가급 미사일 순양함에도 사용되었다.
알레이버크급 구축함을 위해 26500SHP로 출력이 향상되었고, 1990년대 후반에는 30000SHP로 다시 업그레이드되었다.
2001년 남아프리카 해군 발루어급 호위함 (Meko A-200 SAN) 프리깃에 MTU 16V 1163 TB93 추진 디젤과 함께 CODAG 추진 시스템의 일부로 설치되었다.
LM2500은 엔진을 소음과 열로부터 차단하기 위해 금속 컨테이너 내부에 배치되는데, 이 컨테이너는 표준 약 12.19m 운송 컨테이너와 크기가 유사하지만 약간 더 크다.
LM2500+는 LM2500의 개량형으로, 발전기와 결합 시 최대 40200shp 또는 28.6 MW의 전력을 제공한다.
인도 Hindustan Aeronautics Limited에서 면허 생산하며,[4] 이탈리아 Avio Aero, 일본 IHI에서도 생산한다.[5] 2024년 2월 IHI 회사의 내부 고발자 보고에 따라[6] 2024년 4월 24일, IHI는 자회사인 IHI 파워 시스템즈가 2003년부터 엔진 데이터를 위조하여 전 세계 4,000대 이상의 엔진에 영향을 미쳤다는 사실에 대해 일본 국토교통성의 조사가 진행 중이라고 발표했다.[7]
대한민국에서는 한화에어로스페이스가 라이선스 생산을 하고 있다.[23]
LM2500/LM2500+는 CODAG, CODOG, CODLAG 추진 시스템의 터빈 부분 또는 COGAG 시스템의 동력 장치로 사용된다.
2004년 기준으로 29개국 이상의 해군에서 1,000대 이상의 LM2500 가스터빈이 사용되었다.[22]
8. 1. 군함
LM2500은 여러 국가의 해군에서 주력 함정 추진 시스템으로 사용되는 가스터빈 엔진이다. 특히, CODAG, CODOG, CODLAG, COGAG 등 다양한 추진 체계에 적용되어 함정의 성능 향상에 기여하고 있다.국가 | 함급 | 비고 |
---|---|---|
미국 해군 | 스프루언스급 구축함 | 최초 사용 |
올리버 해저드 페리급 미사일 프리깃 | 애들레이드급 프리깃, 산타 마리아급 프리깃, 청공급 프리깃, G급 프리깃 | |
페가수스급 미사일정 | ||
키드급 미사일 구축함 | 지룽급 구축함 | |
타이콘데로가급 미사일 순양함 | ||
알레이 버크급 미사일 구축함 | ||
서플라이급 고속 전투 지원함 | ||
와스프급 강습상륙함 | 마킨 아일랜드 | |
인디펜던스급 연안 전투함 | ||
아메리카급 강습상륙함 | ||
미국 해안경비대 | 버솔프급 커터 | |
이스라엘 해군 | 사르 5형 코르벳 | |
이탈리아 해군 | 루포급 프리깃 | |
마에스트랄레급 프리깃 | ||
카를로 베르가미니급 프리깃 | ||
주세페 가리발디 (경항공모함) | ||
데 라 펜네급 구축함 | ||
카보우르 (경항공모함) | ||
인도 해군 | 시발리크급 프리깃 | |
비크란트 (항공모함) | ||
호주 해군 | 호바트급 구축함 | |
캔버라급 강습상륙함 | ||
해상자위대 | 곤고급 호위함 | |
아스카 (시험함) | ||
무라사메급 호위함 | ||
다카나미급 호위함 | ||
아타고급 호위함 | ||
휴가급 호위함 | ||
이즈모급 호위함 | ||
아사히급 호위함 | ||
마야급 호위함 | ||
캐나다 해군 | 할리팩스급 프리깃 | |
스페인 해군 | 프린시페 데 아스투리아스 (경항공모함) | |
알바로 데 바잔급 프리깃 | ||
후안 카를로스 1세 (강습상륙함) | ||
보니파스급 프리깃 | ||
대한민국 해군 | 울산급 호위함 | |
포항급 초계함 | ||
광개토대왕급 구축함 | ||
이순신급 구축함 | ||
세종대왕급 구축함 | ||
인천급 호위함 | ||
태국 해군 | 나레수안급 프리깃 | |
차크리 나루에벳 (경항공모함) | ||
푸미폰 아둔야뎃급 프리깃 | ||
중국 인민해방군 해군 | 루후급 구축함「하얼빈」 | |
독일 해군 | 브레멘급 프리깃 | |
MEKO형 프리깃 | ||
독일 해군 | 브란덴부르크급 프리깃 | |
작센급 프리깃 | ||
바덴뷔르템베르크급 프리깃 | ||
/ | 안작급 프리깃 | |
그리스 해군 | 이드라급 프리깃 | |
터키 해군 | 바르바르스급/사르히레이스급 프리깃 | |
포르투갈 해군 | 바스쿠 다 가마급 프리깃 | |
남아프리카 공화국 해군 | 바랄급 프리깃 | |
터키 해군 | 아다급 코르벳 | |
노르웨이 해군 | 프리초프 난센급 프리깃 | |
브라질 해군 | 이냐우마급 코르벳 | |
프랑스 해군/ 이탈리아 해군 호라이즌 계획 | ||
프랑스 해군 | 포르방급 구축함 | |
이탈리아 해군 | 안드레아 도리아급 구축함 | |
프랑스 해군/ 이탈리아 해군 FREMM 계획 | ||
프랑스 해군 | 아키텐급 구축함 | |
이탈리아 해군 | 카를로 베르가미니급 프리깃 (2대) | |
미국 해군 | 콘스텔레이션급 미사일 프리깃 |
LM2500은 미국 해군의 스프루언스급 구축함에 처음 사용된 이후 지속적으로 개량되어 왔으며,[3] 2004년 기준으로 29개국 이상의 해군에서 1,000대 이상이 사용되고 있다.[22] 일본의 주식회사 IHI, 이탈리아의 아비오 S.p.A., 대한민국의 한화에어로스페이스에서 라이선스 생산을 하고 있다.[23]
8. 2. 민간 선박
큐나드 라인의 여객선 ''퀸 메리 2''에는 발전기와 결합되어 최대 40200shp의 전력을 제공하는 LM2500+ 터보 발전기 두 대가 굴뚝 근처 상부 구조에 설치되어, 더 높은 해상 속도에 도달하기 위한 추가 전력을 공급한다.[22] 프린세스 크루즈, 셀러브리티 크루즈, 로열 캐리비안 인터내셔널 등 다수의 크루즈선에도 LM2500/LM2500+가 탑재되어 발전용으로 사용된다.일본 오가사와라 해운의 고속선 "SUPER LINER OGASAWARA"에도 탑재되었으나, 취역 전 사고로 인해 운용이 중단되었다.
9. 생산
LM2500은 미국 제너럴 일렉트릭(GE)에서 개발되었으며, 여러 국가에서 라이선스 생산이 이루어지고 있다.
- 인도: Hindustan Aeronautics Limited에서 면허 생산[4]
- 이탈리아: Avio Aero에서 생산
- 일본: IHI에서 생산[5] (2024년 4월 24일, IHI는 자회사인 IHI 파워 시스템즈가 2003년부터 엔진 데이터를 위조하여 전 세계 4,000대 이상의 엔진에 영향을 미쳤다는 사실에 대해 일본 국토교통성의 조사가 진행 중이라고 발표[7])
- 대한민국: 한화에어로스페이스(구 삼성테크윈)에서 라이선스 생산[23]
해상자위대에서는 곤고형 호위함을 비롯한 주요 호위함에 LM2500이 탑재되고 있다. 2004년 기준으로, 전 세계 29개국 이상의 해군에서 1,000대 이상의 LM2500 가스터빈이 사용되었다.[22]
참조
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간행물
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From aircraft to blowout preventer, GE's global technology cross-pollinates
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GTS Admiral W.M. Callaghan
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GE to Provide IHI with LM2500 and LM500 Gas Turbines for Japan's New 24DDH Destroyer; IHI/GE Celebrate Milestone
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Japan's IHI rigged data for over 4,000 engines at least since 2003
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Kyodo News
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IHI Subsidiary Falsifies Data on Engine Performances of Ships and Trains
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