항공기 엔진의 터보팬 구조가 추진 효율을 높이는 주요 원리는?

Question

터보팬 엔진은 공기를 압축하는 방식으로 추력을 발생시키는데, 항공기 엔진의 터보팬 구조가 추진 효율을 높이는 주요 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

항공기 터보팬 엔진의 추진 효율을 높이는 주요 원리는 바이패스(bypass)공기의 활용에 있습니다.

터보팬 엔진은 팬을 통해 유입된 공기 중 상당 부분을 엔진의 연소 코어를 거치지 않고, 외부로 우회시켜 빠르게 배출합니다.

이때 적은 양의 공기를 고속으로 배출하는 터보제트와 달리, 터보팬은 더많은 양의 공기를 상대적으로 낮은 속도로 배출하여 추력을 발생시킵니다. 더많은 질량의 공기를 움직이면서도 배출 속도를 낮추기 때문에 운동 에너지 손실이 줄어들어 전반적인 연료 효율이 향상됩니다. 또한, 이러한 구조는 소음 감소에도 기여합니다.

Answer 2

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

일반적으로 보면 큰 팬이 공기를 끌어들여 엔진으로 들어가 연료와 반응하지만, 끌어 들린 공기 100%가 엔진으로만 가는 것이 아니라 대부분의 공기가 엔진 밖으로 천천히 나갑니다. 이를 좀 더 쉽게 설명하자면 끌어들인 공기는 엔진에서 연료와 만나 추력을 얻고 우회 시킨 많은 공기양으로 부가적 추력을 만들어 낸다고 볼 수 있겠습니다.

여기서 부가적인 추력이라곤 하지만 엔진 추력은 일부이고 우회 공기가 대부분 추력을 만들어 낸다고 볼 수 있습니다.