Summary
한국수력원자력(한수원)이 국내 최초로 3D프린팅 기술을 활용해 원전 부품 개발에 성공하며 새로운 전환점을 맞이하였습니다.
이번 성과는 원전 발전 분야에서 부품의 국산화를 넘어 성능과 안정성 향상까지 도모한 사례로, 특히 다익형 임펠러의 개발과정에 3D프린팅 기술이 핵심적인 역할을 했습니다.
이는 국내 3D프린팅 산업과 원자력 기술 발전에 큰 기여를 할 것으로 전망됩니다.
3D프린팅 적용의 혁신적 사례
2024년 10월 21일, 한국수력원자력은 3D프린팅 기술을 활용해 개발한 '다익형 임펠러'를 공개하며 그 성공적인 성과를 알렸습니다.
해당 임펠러는 발전기차단기 냉각 시스템의 주요 부품으로, 기존의 제조방식으로는 해결하기 어려웠던 설계적 제약과 내구성 개선 요구를 효과적으로 충족시켰습니다.
기존 임펠러 설계와 달리, 3D프린팅을 통해 제작된 일체형 구조는 연결부 손상 가능성을 최소화함과 동시에 안정성을 극대화하는 결과를 가져왔습니다.
이는 3D프린팅의 설계 자유도(freedom of design) 및 맞춤형 제조(customized manufacturing) 역량이 제조 공정에서 얼마나 중요한 변화를 불러올 수 있는지를 잘 보여주는 사례입니다.
적층제조의 기술적 우위와 검증된 신뢰성
3D프린팅, 혹은 적층제조 기술은 기존의 전통적 제조 방식으로 해결하기 어려웠던 문제들을 획기적으로 해결할 수 있는 기술적인 우위를 제공합니다.
이번 사례에서 사용된 분말베드융해(PBF, Powder Bed Fusion) 기술은 스테인리스강 316L 소재를 활용하여 고정밀의 금속 부품을 제작하는 데 사용되었습니다.
해당 기술을 통해 제작된 임펠러는 열처리 시험, 기계적 성질 시험, 풍량 시험과 같은 엄격한 시험 과정을 거쳐 그 성능과 내구성을 입증받았습니다.
무엇보다 이 기술은 생산 속도를 단축하면서도 품질을 보장할 수 있는 생산 효율성을 제공합니다.
![[한수원] 국내 최초로 3D프린팅 기술 활용 원전 부품 개발](https://www.waterjournal.co.kr/news/photo/202410/77882_51282_4036.jpg)
국내 생태계와 협업의 중요성
한수원은 이번 프로젝트를 성공적으로 수행하기 위해 한전KPS㈜, 대건테크, ㈜태일송풍기 등 국내 기업들과의 긴밀한 협력을 통해 전 과정을 완수했습니다.
이는 단순히 3D프린팅 기술을 활용한 부품 개발에 국한된 것이 아니라,
국내 제조 생태계의 긴밀한 연계를 통해 기술 자립도를 높였다는 데 큰 의의가 있습니다.
국내 기업과의 협력은 기존 해외 수입 의존도를 줄이고,
고유 기술력을 더욱 자립적으로 확보하는 길을 열어줍니다.
이러한 협업 구조는 향후 원자력뿐만 아니라 다른 주요 산업에서도
기술 내재화를 더욱 가속화할 수 있는 기반이 될 것으로 보입니다.
장기 시범 설치와 미래 전망
이번에 개발된 다익형 임펠러는 올해 안으로 원전에 시범 설치되어
장기적인 운전 성능 테스트를 거칠 예정입니다.
장기적으로 사용 시험이 성공적으로 완료될 경우,
원자력 발전 분야에서 3D프린팅 기반의 부품 사용이 본격적으로 확대될 가능성이 매우 큽니다.
특히, 소형모듈원자로(SMR) 같은 차세대 원전 기술의 개발 초기부터
3D프린팅을 활용할 수 있게 된다면,
해체비용 절감과 부품 제작 비효율을 크게 줄일 수 있을 전망입니다.
이 같은 새로운 제조 방식이 도입됨으로써,
기존의 제조 공정을 개선하고, 친환경적인 접근 방식 또한 지원할 수 있을 것으로 기대됩니다.
결론과 기술의 시사점
한수원이 3D프린팅 기술로 이뤄낸 이번 성과는
단순히 원전 부품의 하나를 개발하는 데 그치지 않습니다.
이는 국내 핵심 산업의 기술 자립도 확보,
첨단 제조 기술의 다각적 응용 가능성 확대,
그리고 한국 산업 생태계 전반의 경쟁력 강화라는 측면에서 의미를 가지며,
기술 산업의 전환적 시도를 독려하는 긍정적인 사례로 평가될 수 있습니다.
기술적 진보와 현지 기술력의 협력을 통해
국산화와 성능 향상을 동시에 성취한 이번 사례는
앞으로 3D프린팅 기술을 왜 더 깊이 탐구하고 활용해야 하는지에 대한
분명한 방향성을 제시하고 있습니다.
한양3D팩토리는 3D 프린팅 시제품 제작 전문 기업입니다.
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