발전기자재부품 국산화 위해 연구기관·기업과 협력
한국서부발전이 국내 처음으로 3D프린팅 기술을 활용한 고내식성 발전부품 국산화 개발에 나선다.
서부발전은 한국생산기술연구원, 재료연구소, 파트너스랩과 3D프린팅 이종소재 적층기술을 활용한 고내식성 발전부품 국산화를 위해 협력한다고 26일 밝혔다.
서부발전의 연구개발(R&D)로 진행되는 이번 사업은 주조나 기계 가공 같은 전통적인 가공방법에서 4차 산업혁명 혁신기술인 3D프린팅 기술을 이용해 극한 환경에 노출되는 발전용 부품을 고내식성으로 제작한다. 수입에 의존해 온 발전 기자재 부품 국산화를 가속화한다는 방침이다.
국내에서 처음으로 시도되는 3D프린팅을 이용한 이종소재 적층기술은 금속표면에 다른 금속을 부착하는 코팅이나 클래딩 같은 기존 기술과는 달리 경사적층 방식을 이용해 이종재질 접합면에 두 금속의 비율이 서서히 변화해 경계면상 결함 발생이 현저히 줄어들어 부품 신뢰성을 높이는 기술이다.
서부발전은 사업 성공을 위해 사내 전문가 그룹 TF를 구성하고 공정별 사용부품의 운전환경 데이터를 분석하는 한편, 생산기술연구원, 재료연구소, 파트너스랩 등과 협력했다.
생산기술연구원은 3D프린팅 이종소재 적층 공정 기술개발을, 재료연구소는 부식 환경분석을 통한 최적의 3D프린팅 소재를 선정한다. 3D프린팅 전문기업인 파트너스랩은 부품제작과 후처리 공정을 맡는다.
사업은 2단계로 진행된다. 연말까지 진행되는 1단계 사업에서는 상용소재를 활용, 3D프린팅 신기술을 이용한 고내식성 발전부품을 제작해 현장 실증을 마무리한다.
2단계 사업에서는 실험실 수준에 머물러 있는 고엔트로피 합금을 적용, 2022년 상반기까지 초고내식성 부품개발을 진행할 예정이다.
고엔트로피 합금은 주된 금속에 보조의 원소를 더하는 일반적 합금 방식과 달리 여러 원소를 동등한 비율로 혼합해 만든 합금으로 강도와 유연성이 높은 특징이 있다.
서부발전 관계자는 “3D프린팅 이종소재 적층기술을 이용한 고내식성 부품개발이 성공적으로 추진되면 그동안 제작 불가능한 복합금속을 이용한 부품제작을 할 수 있게 돼 산업적 파급효과가 클 것”이라며 “발전 기자재 부품 국산화도 가속화할 것”이라고 밝혔다.
한편, 서부발전은 2018년 소형 발전부품 제작을 시작으로 지난해에는 3D프린팅 제품의 경제성과 신뢰성 확보를 목표로 기존 외산 부품을 대체할 다양한 소재를 적용, 15종의 발전부품을 제작해 현장에서 실증하는 등 3D프린팅 기술을 발전부문에 활용하고 있다.