한국에너지기술연구원은 2013년부터 초임계이산화탄소 발전기술을 연구하고 있으며 현재 수십KW급의 시험 설비를 구축하고 있다. 본 논문에서는 이의 사이클에 적용되는 축류 터빈 개발에 대하여 다루고자 한다. 초임계 이산화탄소 발전 시스템 기술은 초임계 상태의 이산화탄소를 작동유체로 사용함으로써, 기존 발전 기술에 비해 발전효율 향상 및 모듈화가 가능한 고효율 소형화 전력생산 시스템 기술이다. 초임계 이산화탄소 높은 밀도와 낮은 비체적으로 인하여 기존의 스팀 랭킨 사이클에 비하여 터빈 크기를 1/20 이하로 소형화가 가능하다. 그러나 이러한 장점은 역으로 터보 머시너리 개발에는 상당한 난점으로 작용한다. 이산화탄소의 임계점 부근 및 고온/고압 조건에서의 운전되는 터빈의 경우 낮은 비체적으로 인한 높은 회전수와 고압 조건으로 인한 높은 축력이 개발상의 난점이 된다. 이의 해결을 위하여 본 연구에서는 부분유입 운전 방식으로 운전되는 충동형 축류 터빈을 개발하였다. 부분 유입 운전 방식은 같은 체적 유량에서 터빈의 지름을 증가시킴으로써 운전속도를 낮출 수 있게 된다. 또한 충동형 터빈의 경우 이론적으로 축력이 로터에 작용하지 않게 된다. 이를 통하여 입구 압력 13,000kPa, 온도 392℃, 출구 압력 7,700kPa, 유량 1.74kg/s의 설계 조건에서 지름 80mm, 45,000RPM의 회전수를 갖는 충동형 축류 터빈을 개발하였다. 개발된 터빈은 최대 입구 조건 100 bar, 205 ℃에서 45분의 연속 운전을 수행하였으며, 전력 기준 10kWe의 발전에 성공하였다.