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최근 수정 시각 : 2025-02-06 22:05:04

터보프롭

파일:external/s3images.coroflot.com/original_259658_UvT0FxfxwwrITsX_VkNGNC1fb.jpg
드 해빌랜드 캐나다 Dash 8-400에 채택된 프랫 & 휘트니 PW150A 엔진
파일:external/cache.gizmodo.com/Tupolev_Tu-95_Marina.jpg
쿠즈네초프 NK-12[1]가장 강력한 터보프롭 엔진으로 유명하며, 1개 당 약 12,000~15,000마력(8,900~11,000kW)의 힘을 발휘한다. 그만큼 소음도 장난 없기로 유명한 엔진.]와 이중반전식 프로펠러를 갖춘 Tu-95

영어: Turboprop
독일어: Turboprop, Propellerturbinenluftstrahltriebwerk (PTL)

1. 개요2. 역사3. 작동원리4. 터보프롭의 특징
4.1. 장점4.2. 단점
4.2.1. 피스톤 엔진에 비하여4.2.2. 프로펠러기 공통 단점
4.3. 터보프롭 여객기의 장단점
5. 주요 터보프롭 엔진 제작업체6. 문서가 존재하는 터보프롭 항공기 목록7. 관련 문서8. 참고 링크

1. 개요

가스터빈을 이용하여 프로펠러를 돌려 추진력을 얻는 내연기관.

2. 역사

가스터빈 엔진을 이용한 구동방식의 개념은 1926년 영국의 공학자 앨런 아널드 그리피스(Alan Arnold Griffith)가 발표한 가스터빈 설계 개념도가 그 시초이다.[2] 그리고 그의 연구결과를 통하여 영국 국립항공기연구소(Royal Aircraft Establishment)는, 축류식 터빈의 프로펠러 구동 가능성을 검증하기도 하는 한편, 1929년부터는 영국 공군의 기술장교 프랭크 휘틀(Frank Whittle)이 원심식 터빈을 채택한 터보제트 엔진 연구에 착수하기도 하였다. 그러나 시제품을 최초로 완성한 사람은 헝가리의 공학자 옌드러시크 죄르지(Jendrassik György)로, 1928년부터의 연구를 바탕으로 1938년에 내놓은 100마력 규모의 Jendrassik Cs-1이 세계 최초의 터보프롭 엔진이다. 이 엔진은 간츠(Ganz)에서 제작, 시험 중이었으나 양산 항공기용으로는 채택되지 못하고, 연구는 결국 중단되고 말았다.[3]

이후 터보프롭은 영국, 소련 및 미국에서 각각 다른 길을 걸으며 발전해 왔다. 영국에서의 터보프롭 엔진의 시초는 롤스로이스 plc의 RB.50 트렌트 엔진으로 더웬트 II (Derwent II) 터보제트 엔진을 개조하여 감속기어를 장착하고 반지름 7피트의 로톨製 5엽식 프로펠러를 장착한 시제품이다. 이것은 글로스터 미티어(Gloster Meteor) EE227에 탑재되었고, 1945년 9월 20일에 첫 비행을 하였다. 이 개발경험을 토대로 하여 롤스로이스는 역사상 최강의 신뢰성을 자랑하는 명품 엔진인 다트(Dart)를 내놓았으며 1946년 등장 이래 50여 년 이상 생산되고 있다. 이 엔진을 탑재한 비커스 바이카운트(Vickers Viscount)는 세계 최초의 양산형 터보프롭 항공기이자 4발 터보프롭기로 기록되었으며 상업적으로 대성공을 거두었다.

한편 소련은 제2차 세계 대전 발발 두달전 프로토타입 제작까지 끝내고 테스트 준비중 전쟁발발로 취소되었던 터보팬엔진 개발 등의 각종 과학기술분야에 전간기동안 열심히 투자하고 학자들을 대숙청동안 굴라크에 끌고가서도 살려놓고 일을 시킨 덕분에, 전후처리 과정에서 독일의 과학기술 유산을 성공리에 대량으로 흡수할 수 있었는데 그중의 하나가 바로 제트엔진 기술이었다. 게다가 B-29 전략폭격기를 해체하여 얻은 데이터를 통해 대형 전금속제 항공기 설계능력도 보유하게 되었다. 그러한 기술적 성과로 도전한 분야는 장거리 대형 전략폭격기였는데 제트엔진을 장착한 B-52와는 달리 Tu-95는 터보프롭 추진으로 결정되었다. 자세한 것은 Tu-95 및 Tu-114 문서를 참조바람.

미국은 의외로 터보프롭 엔진에 대해서는 후발주자로 처음으로 성공한 때가 1945년 12월이다. 게다가 터보프롭 엔진을 미국 내에서 생산하는 회사도 제너럴 일렉트릭, 하니웰 정도이며, 다른 회사들의 경우 앨리슨은 롤스로이스에 합병되는가 하면 프랫 & 휘트니는 터보프롭 및 터보샤프트 엔진의 생산을 캐나다 지사로 전부 이관해 놓기도 하는 등 다른 항공산업과는 달리 미국의 압도적인 우위를 보이고 있지는 못하고 있다.

파일:turboprop.gif

3. 작동원리

파일:external/www.daviddarling.info/turboprop.png
가스터빈을 이용하여 프로펠러를 돌리고, 그렇게 회전하는 프로펠러가 공기를 밀어내면서 추진력을 발생시키는 엔진이다. 얼핏 보면 터보팬 엔진에서 바깥쪽 카울을 제거하여 팬이 그대로 드러난 것과 비슷하게 보이지만, 몇 가지 차이점이 존재한다.

4. 터보프롭의 특징

4.1. 장점

4.2. 단점

4.2.1. 피스톤 엔진에 비하여

4.2.2. 프로펠러기 공통 단점

4.3. 터보프롭 여객기의 장단점

터보프롭 여객기는 주로 단거리를 운항하는 지역항공사(regional airline) 에서 많이 써왔으나 최근에는 점차 리저널제트(regional jet)라 불리는 터보팬 제트엔진을 쓰는 여객기에 밀리고 있다. 특히 미국 지역 항공사에서 인기가 떨어지고 있다. 그 이유는 터보프롭 엔진 자체의 문제라기 보다는 소규모의 지역항공사가 운항하는 중소형기가 주로 터보프롭기가 많아 터보프롭기에 대한 승객들의 이미지가 나빠 인기가 떨어지기 때문이다.

5. 주요 터보프롭 엔진 제작업체

6. 문서가 존재하는 터보프롭 항공기 목록

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AC-130 록히드 마틴[11] 
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 C-130의 건쉽 파생형
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 레시프로 기반인 An-2의 터보프롭 개량형
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 역대 가장 큰 터보프롭 항공기[12]
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 ATR 42의 동체연장형
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C-130 록히드 마틴[13] 
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 역대 가장 오래 생산된 군용기[14]
C-2 노스롭 그루먼[15] 
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C-295 CASA / IPTN 
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CN-235 CASA / IPTN 
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세스나 208 세스나 
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세스나 408 세스나 
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DHC-6 드 해빌랜드 캐나다 / 봄바디어 
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DHC-8 드 해빌랜드 캐나다 / 봄바디어 
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Dash-8-400 드 해빌랜드 캐나다 / 봄바디어 
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 DHC-8의 최신개량 및 동체연장형, 봉바르디에 시절 명칭은 Q400
E-2 노스롭 그루먼[16] 
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 C-2의 조기경보통제기 형식
EMB 120 엠브라에르 
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EMB 312 투카노 엠브라에르 
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 EMB 312의 개량형
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Il-38 일류신 
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Il-114 일류신 
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 KT-1의 경공격기 형식
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 대한민국 최초의 독자개발 항공기[17]
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 일본 최초의 독자개발 여객기
P-3 오라이언 록히드 마틴[18] 
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 역대 가장 강력한 터보프롭 엔진[19]을 탑재한 항공기
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 Tu-95의 여객기 형식
US-2 신메이와 
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 전술수송 비행정
웨스트랜드 와이번 웨스트랜드 
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사브 340 사브 
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사브 2000 사브 
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7. 관련 문서

8. 참고 링크

[1] 해당 엔진은 역대[2] 그리피스는 금속피로(metal fatigue)의 연구로 가장 잘 알려진 공학자이며 또한 제트 엔진의 이론적인 근거도 최초로 정립했다.[3] Ganz vállalatok. 헝가리 부다페스트에 본부를 둔 회사로 2011년 현재에도 여전히 영업 중이다. 사업영역은 노면전차 등의 철도차량, 선박 및 발전설비 등이다.[4] 예를 들면 Dash 8 Q400에 들어가는 PW150A는 최대 1,200RPM, A400M의 TP 400은 최대 948RPM의 회전수를 가진다. 반면 A320, B737 등에 쓰이는 CFM56은 최대 5,200RPM, A380에 쓰이는 Trent 800 엔진은 최대 3,200RPM으로 회전한다.[5] 이 방식을 채용한 상용화된 엔진은 PW1000G가 있다.[6] 세계에서 가장 강력한 터보프롭 엔진을 장착하고 가장 빠르게 난 Tu-114조차도 최고속도는 870km/h. 이 속도는 보잉 747이나 보잉 767, A330 등의 터보팬 여객기의 정속 순항속도나 그 이하 수준밖에 되지 않는다. 미국 해군의 주도로 터보프롭 초음속 함재기로 기획되었던 XF-84H는 프로펠러만 초음속으로 움직이면서 충격파로 활주로를 개박살내고 주변 정비사 인력을 기절시키는 삽질로 판명되었다. 조종사의 안전 문제 때문에 별다른 시험 비행을 거치지도 못했다. 이후 터보프롭 전투기로 음속에 도달하려는 시도는 더 이상 없었다.[7] 신형 터보프롭기의 경우 프로펠러에 후퇴각을 주는 방식으로 소음을 줄이고 비행효율을 늘린다.[8] 일반적으로 항공지식이 없다면 항공기의 생명인 프로펠러에 아무런 안전장치 없이 팬만 돌아가는 이미지가 치명적이다. 제트엔진에 비해서 원시적인 이미지와 안전하지 않은 것 처럼 보여 거부감을 느끼는 것이 보통이다.[9] 최대 11,000kW(15,000 마력)을 발휘할 수 있다.[10] 프랫&휘트니 사에서 더글라스 C-132에 탑재하기 위한 엔진으로 XT57이라는 동급 성능인 15,000마력을 가진 엔진을 개발했었으나, 더글라스 C-132의 개발이 취소되면서 XT57 또한 테스트용으로 6기만 제작되고 그대로 개발이 취소되었다. 그래도 미국에서는 역대 최강의 자국산 터보프롭 엔진으로서 인정해주고 있다.[11] 첫 개발 당시는 록히드.[12] Tu-95 폭격기보다도 약 11m가 더 길며 동체 가로폭도 더 넓다.[13] 첫 개발 당시는 록히드.[14] 가장 오래 생산된 터보프롭 항공기 타이틀 포함. 1954년 공개 이후 지금까지도 생산 중이다.[15] 첫 개발 당시는 그루먼[16] 첫 개발 당시는 그루먼[17] 대한민국 최초의 항공기인 부활호는 미국 항공기의 부품을 이용해 개발했기 때문에 순수 독자개발이 아니다.[18] 첫 개발 당시는 록히드.[19] 쿠즈네초프 NK-12.

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