가스 터빈은 기동 및 정지 횟수가 많기 때문에 열피로나 취화 현상으로 인한 가스터빈 케이싱의 균열 또는 케이싱의 플랜 지면에서 고온고압 가스의 누설이 발생할 가능성이 높다. 따라서 가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 플랜지면에서의 누설평 가는 반드시 수행되어야 하는 부분이다. 본 논문에서는 유한요소해석을 바탕으로 터빈 케이싱의 ASME B&PVC VIII-2 구 조안전성 평가 및 접촉압력을 통한 누설 평가 그리고 볼트의 구조안전성 평가를 진행하였다. 또한 가스터빈 케이싱의 유한 요소모델링 및 해석/평가 방법을 제안하여 가스터빈 개발에 활용할 수 있게 하였다.

Because typical gas turbine systems have frequent startup and shutdown operations, it is likely to cause cracks at the gas turbine casing and gas leakages at casing flanges due to thermal fatigue and embrittlement. Therefore, the evaluation of structural integrity and gas leakage at the gas turbine casings must be performed. In this paper, we have evaluated the structural integrity of the turbine casing and bolts under a normal operation in accordance with ASME B&PVC and evaluated the leakage at casing flanges by examination of contact pressure calculated using the finite element analysis. Finally, we propose a design flow including finite element modeling, the interpretation and evaluation methods for gas turbine casings. This may be utilized in the design and development of gas turbine casings.

1. 서 론
 2. 유한요소모델링 및 열/구조해석
  2.1 유한요소해석 및 설계 절차
  2.2 ASME B&PVC의 응력범주 및 강도이론
  2.3 구조안전성 및 누설 평가기준
  2.4 유한요소모델링
  2.5 해석조건
 3. 구조안전성 평가 및 접촉압력 평가
  3.1 터빈 케이싱 구조안전성 평가
  3.2 접촉압력 평가
  3.3 볼트 구조안전성 평가
 4. 결 론
 감사의 글
 References

• 서희원(안동대학교 기계설계공학과) | Hee Won Seo
• 함동우(두산중공업 터빈/발전기 BG 가스터빈개발2팀) | Dong Woo Ham
• 김경국(두산중공업 터빈/발전기 BG 가스터빈개발2팀) | Kyung Kook Kim
• 한정삼(안동대학교 기계설계공학과) | Jeong Sam Han Corresponding author