▲ 한수원이 국내 최초로 3D프린팅 기술을 활용해 국산화한 원전 부품인 ‘다익형 임펠러’.

국내 최초로 3D프린팅 기술을 활용해 원자력발전소의 발전기차단기 냉각을 위한 ‘다익형 임펠러’의 성능개선 및 국산화에 성공했다.

‘다익형 임펠러’는 고정판에 여러 개의 날개가 조립돼 있어 고정판과 날개 사이 연력부에 손상 가능성이 있는데 한수원은 이를 조립이 아닌 3D프린팅으로만 가능한 일체형으로 제작해 취약부를 근본적으로 제거하고 내구성을 향상시켰다.

3D프린팅 임펠러는 스테인리스강 316L 재질로 금속 3D프린팅 방법 중의 하나인 분말베드융해(PBF) 방법으로 제작됐는데 재료 특성 향상을 위한 열처리뿐만 아니라 재료의 기계적 성질 시험, 풍량 시험 등 다양한 시험을 수행해 성능 및 내구성을 검증했다.

특히, 기존의 임펠러는 수입에 의존했으나 이번에 개발한 임펠러는 설계, 3D프린팅 제작, 성능검증시험 등의 모든 과정을 국내업체인 한전KPS, 대건테크, 태일송풍기 등과 협업해 진행하는 등 국내 기술만으로 개발에 성공함으로써 3D프린팅 기술의 국내 원전산업 적용 기틀을 마련했다는 것에 큰 의미가 있다.

이번에 개발된 임펠러는 올해 안에 원자력발전소에 시범적으로 설치될 예정이며, 장기간 운전 후 분해해 상태를 점검할 계획이다.

이번에 개발된 임펠러가 계획대로 원전에 설치될 경우 국내 최초로 3D프린팅으로 제작된 부품이 원전에 설치되는 사례가 될 것이며, 향후 더 많은 원전 부품이 성능향상 및 내구성 개선을 위해 3D프린팅으로 제작될 것으로 전망된다.