스터링(Stirling) 엔진

 

스터링엔진(Stirling Engine)이란 실린더와 피스톤으로 이루어진 공간내에 수소나 헬륨등 작동가스를 밀봉하고, 이를 외부에서 가열 냉각시킴으로서 피스톤을 상하로 움직여 기계적에너지를 얻게되는 외연기관(External Combustion Engine)이다. 실제로는 실린더내의 작동가스를 가열기, 재생기, 냉각기로 구성된 열교환기를 통해 가열 또는 냉각시킴으로서 그 팽창과 수축에 따라 피스톤이 상하운동을 하게 하여 동력을 얻게된다. 이것은 가솔린엔진등 내연기관에 비햐여 열효율이 더 높고, 소음과 진동이 적다. 연료로는 석유류외에 천연가스와 석탄, 신탄등의 고체연료, 또 공장폐열과 태양열등도 다양하게 이용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 스털링엔진의 역사는 매우 오래 되었고 그 원리는 1816년 영국의 목사 스털링이 발명한 것으로 알려져 있다. 그러나 이것은 한 동안 증기기관과 내연기관의 빠른 발전때문에 거의 자취를 잃어 버렸다. 그러다가 근래에 와서 관련기술, 특히 내열재료(내열재료)와 씰(Seal)기술의 발전, 그리고 에너지절약과 대체에너지의 중요성이 강조되면서 이 엔진의 개발이 다시 시작되었다. 이것은 엔진으로서 열역학적 이론상 가장 높은 효율을 가지며 또 연소할 때 폭발행정이 없기 때문에 엔진의 진동, 소음이 낮고 또 폐가스의 정화도 유용하며 뿐만아니라 아니라 외연기관이기 때문에 석유, 천연가스를 비롯하여 목질계 연료, 공장폐열, 태양열 등 여러가지 열원을 이용할 수 있는 특징이 있는데 이 엔진은 공조(공조 ; Air Conditioning)시설의 동력원과 산업분야의 여러 용도에 쓰일 이동식 동력원등으로 응용될 것으로 기대되고, 미국과 일본에서 연구개발이 진행되고 있어 머지 않아 열효율 35% 및 엔진수명 10년까지 달성될 것으로 보인다. 이 밖에도 주택밀집지역의 열병합발전시스템으로도 유망해 보이고 태양열발전용 및 인공심장의 동력원 등 특수용도까지 매우 광범위하게 이용될 전망이다.