本发明涉及能够实现冷却热平衡的高速涡轮机。详细地，涉及如下的能够实现冷却热平衡的高速涡轮机，即，压缩并排出向涡轮机内部吸入的外部空气，以吸出空冷式冷却方法冷却空气压缩单元，通过缩短冷却涡轮机内部及空气压缩单元的空气的流动路径并使流动路径最佳化，来使涡轮机的冷却效率最大化。由此，本发明具有如下优点：利用吸出空冷式冷却方法并通过特定路径引导冷却涡轮机的空气的流动，来防止涡轮机壳体单元(100)内部及空气压缩单元(200)的温度上升，提高涡轮机的效率性及耐久性，不仅如此，通过简化涡轮机的结构来实现降低成本，以及使维护、维修的便捷性最大化。