항공기용 연료의 특성 7가지

항공기용 연료의 특성 7가지

안녕하세요 다시맘N파입니다.

서른세 번째 시간으로 항공기용 연료의 특성 7가지에 대해서 알아보도록 할게요

자동차 연료처럼 경유 휘발유 이런거 아닙니다~~ ㅎㅎ

 

1. 항공기용 연료의 특성

 1) 항공기용 연료의 특성

항공기에 사용하는 연료의 특성을 이해하기 위해서는 항공기의 비행 환경을 이해하여야 합니다. 상업용 항공기는 일반적으로 외기 온도가 -60도인 대기에서 약 1000km/h의 속도로 비행을 합니다.

항공기용 연료는 낮은 온도와 높은 고도에서 연료의 특성을 유지할 수 있어야 하는거죠

  (1) 연료의 휘발성과 끓는점, 어는점

항공기에 연료는 엔진에 유입되기 전에 액체 상태에서 기체 상태로 변환되어야 연소 될 수 있어요.

왕복엔진의 기화기나 제트엔진의 연료노출은 액체상태의 연료를 기화할 수 있도록 만들어 주는 역할을 하며, 연소 효율은 액체 연료가 기화 할 수 있는 능력에 따라 결정됩니다. 액체 연료가 기체화할 수 있는 성질을 휘발성(Volatility)이라고 하며 항공기의 연료는 높은 고도에서 쉽게 기화될 수 있도록 휘발성이 높아야 합니다. 

연료 정제과정에서 휘발성을 높게 만들면 쉽게 기화할 수 있는 장점은 있으나, 연료 자체의 끓는점이 낮아지고 어는점이 높아지는 단점이 있죠.

연료의 끓는점이 낮아지면 기압이 낮은 고고도에서 쉽게 기화하여 액체 상태인 연료에 기포가 다량으로 발생하게 되며 연료펌프나 노즐의 고장을 유발하게 됩니다. 항공기의 연료탱크는 공기 통로를 통하여 대기의 수분이 유입되죠.

연료탱크에 수분은 연료와 섞이게 되며, 연료의 어는점이 높아지면 고고도에서 쉽게 결빙 현상이 발생하여 연료의 공급이 중지될 수 있는겁니다.

따라서, 항공기의 연료는 휘발성을 높이되 끓는점과 어는점을 일정 이하로 유지하여야 하는 기술적인 문제점을 가지고 있는것이죠.

  (2) 발화점

발화점(Flash Point)은 액체인 연료가 기화한 상태에서 점화플러그에 의하여 점화 될 수 있는 온도를 말합니다.

발화점은 휘발성과는 다른 개념으로 발화점이 낮을수록 쉽게 점화가 됩니다.

  (3) 증기압

연료의 증기압(Vapor Pressure)은 휘발성과 밀접한 관계가 있어요.

항공기 연료는 휘발성이 높은 특성을 가지고 있으므로 연료 표면에서는 끊임없이 기화 현상이 발생하게 되죠

연료의 기화 현상은 증기압 영향을 받으며 고도가 높아질수록 기화 현상이 증가하게 되요

높은 고도에서 연료의 기화 현상이 증가하면 연료탱크의 폭발 가능성이 증가하며, 연소되는 연료와 공기의 혼합 비율이 희박해지죠.

또한 여ㄴ료에 기포가 다량으로 함유되어 흐를경우는 연료펌프가 정상적으로 작동하지 않게 되며 연료의 공급이 중단되는 증기폐색현상이 일어날 수 있어요

  (4) 어는점

항공기에 사용하는 연료는 탄화수소계의 화합물로 구성되어 있으며 연료는 따라 어는점이 다릅니다. 연료의 정제과정에서 어는점을 낮게 하면 휘발성이 낮아지는 단점이 있어요.

연료가 어는점에 도달하면 항공기의 연료에 포함된 수분부터 결빙 현상이 발생하여 연료의 공급이 불가능하게 됩니다.

  (5) 밀도

엔진의 추력은 연료의 밀도에 영향을 받는데요. 연료의 밀도는 단위 체적당의 무게이며, 동일한 밀도에서 온도에 따라 약25%의 체적 변화가 있죠. 항공기의 연료는 항공기 자중에 비하여 매우 많은 양의 연료가 탑재되므로 온도의 차이에 의하여 체적의 변화도 큽니다.

  (6) 수분

연료탱크 내부는 항공기의 고도 증감에 따라 외기 압력이 작용하도록 공기의 통로가 설비되어 있죠. 고 고도에서 운항하는 항공기가 하강하면 고도가 감소함에 따라 외부의 공기가 연료탱크 내부로 흡입되며 공기에 포함된 수분이 연료에 섞이게 됩니다.

연료에 포함된 수분은 연료탱크 하단에 모이게 되고 연료와 함께 엔진으로 유입되어 소멸됩니다.

연료에 포함된 수분은 고 고도에서 운항할 경우, 기화과정에서 응결될 수 있으며 기화기 고장을 유발 할 수 있다.

  (7) 기타

항공기의 연료에는 소량의 황 성분이 포함되어 있으므로 연료탱크와 연료계통의 부식을 유발 할 수 있어요. 또한 연료탱크의 바닥이나 벽면에는 연료속의 수분에 포함된 미생물이 끈적이는 상태로 달라붙어 번식하게 되며, 연료를 혼탁하게 하고 부식을 유발하죠

항공기의 연료에는 일반적으로 부식방지제, 미생물 생성 억제제 및 기타 연료의 안정성을 개선하기 위한 첨가제가 첨가된다.

 

항공기용 연료의 7가지 특성에 대해서 알아봤는데요.

휘발성 끓는점, 어는점 잘 기억해주시고요. 발화점이나 증기압 어는점 밀도 수분 모두 알고 넘어가셔야 합니다.