발전부문에 3D프린팅 기술 접목을 전략적으로 추진하고 있는 한국서부발전이 이번에는 한국생산기술연구원 등과 손잡고 3D프린팅 이종소재 적층기술을 활용한 고내식성 발전부품 개발에 나선다.

26일 한국서부발전(사장 김병숙)에 따르면 서부발전의 연구개발(R&D)로 진행되는 이번 사업은 주조나 기계가공과 같은 전통적인 가공방법에서 4차산업혁명의 혁신기술인 3D프린팅 기술을 이용해 극한 환경에 노출되는 발전용 부품을 고내식성으로 제작, 수입에 의존하던 발전 기자재 부품 국산화를 가속화 할 목적으로 진행된다.

이번 프로젝트는 한국생산기술연구원, 재료연구소, (주)파트너스랩 등과 공동으로 추진된다. 생산기술연구원은 3D프린팅 이종소재 적층공정 기술개발을, 재료연구소는 부식 환경분석을 통한 최적의 3D프린팅 소재를 선정하고, 3D프린팅 전문기업인파트너스랩은 부품 제작과 후처리 공정을 맡아 진행한다.

국내에서 최초로 시도되는 3D프린팅을 이용한 이종소재 적층기술은 금속의 표면에 다른 종류의 금속을 부착시키는 코팅이나 클래딩과 같은 기존 기술과는 달리 경사적층 방식을 이용하여 이종재질의 접합면에 두 금속의 비율이 서서히 변화하여 경계면상 결함 발생이 현저히 줄어들어 부품 신뢰성이 크게 향상되는 기술이다. 

서부발전은 이번 사업의 성공을 위해 사내 전문가 그룹 TF를 구성하고 각 공정별 사용부품의 운전환경 데이터를 분석하는 한편, 국내 최고 수준의 연구기관과의 협력을 통해 새로운 개념의 부품개발에 도전한다.

사업은 2단계로 진행되며, 올해 연말까지 진행되는 1단계 사업에서는 상용소재를 활용 3D프린팅 신기술을 이용한 고내식성 발전부품을 제작하여 현장 실증을 마무리하고, 2단계 사업에서는 현재까지 실험실 수준에 머물러 있는 고엔트로피 합금을 적용, 2022년 상반기까지 초고내식성 부품 개발을 진행할 예정이다.

서부발전 관계자는 “3D프린팅 이종소재 적층기술을 이용한 고내식성 부품 개발이 성공적으로 추진된다면 그동안 제작이 불가능 했던 복합금속을 이용한 부품제작이 가능해져 산업적 파급효과가 클 것으로 기대된다”며 “발전 기자재 부품 국산화도 더욱 가속화 될 것”이라고 말했다.

한편, 서부발전은 3D프린팅 기술의 발전부문 도입을 전략적으로 추진해 오고 있다. 2018년 소형 발전부품 제작을 시작으로 2019년에는 3D프린팅 제품의 경제성과 신뢰성 확보를 목표로 기존 외산 부품을 대체할 다양한 소재를 적용, 15종의 발전부품을 제작해 현장 실증작업을 성공적으로 마쳤다.