원자력연구원, 3D 프린팅 기술 산업용으로 전환 성공

기사내용 요약
한국타이어와 함께 '산업용 부품 복원용 3D 프린팅 기술' 개발
작업 현장에 배치, 예산 절감 및 탄소중립 효과

[대전=뉴시스] 원자력연구원의 금속 3D 프린터가 티타늄 합금 블레이드 손상부를 복원하고 있는 모습. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 티타늄 합금 블레이드 원가를 획기적으로 낮출 수 있는 3D 프린팅 기술을 개발해 산업현장에 배치했다.

한국원자력연구원은 원자력용 소재 부품제조 3D 프린팅 기술을 '산업용 금속 소재 부품 적층 복원용 3D 프린팅 기술'로 스핀오프(Spin-off·특정 분야에서 개발한 기술을 다른 분야에 적용)하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

이번에 연구원은 한국타이어앤테크놀로지㈜, 3D프린팅 스타트업인 HM3DP와 함께 연구원에서 개발한 3D 프린팅 장비 및 공정 기술을 활용해 한국타이어에서 사용하는 타이어 소재 절단용 블레이드의 손상부를 복원할 수 있는 기술을 개발했다.

타이어 소재 절단용 블레이드는 경화 소재가 첨가된 타이어 소재를 반복적으로 절단하므로 내마모성이 좋고, 첨가물에 의한 부식에 강해야 한다.

티타늄 합금은 강도가 우수하고 화학적으로 다른 물질과 반응이 거의 일어나지 않아 타이어 소재 절단용 블레이드로 사용되지만 제조 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

이에 따라 연구원 김현길 박사팀은 마모손상된 블레이드의 손상부를 고출력 레이저를 이용해 금속재료를 겹겹이 쌓아 올리는 분말 적층 방식(DED)으로 복원하고 적층 복원된 블레이드를 한국타이어 대전공장 내 생산설비에 설치했다.

한국타이어는 그동안 블레이드를 완제품으로 공급받아 사용해 왔고 마모 및 손상으로 교체가 필요한 블레이드는 전량 폐기해 왔다.

이번에 개발한 산업용 금속 소재 부품 적층 복원용 3D 프린팅 기술을 이용하면 손상된 부분을 복원해 재사용할 수 있어 블레이드 구매비용의 절반으로 절감할 수 있다.

또 부품제조 시 발생하는 이산화탄소도 60% 이상 줄일 수 있어 탄소저감에 기여할 수 있다.

김현길 핵연료안전연구부장은 "이번 성과는 원자력연구원이 보유한 3D 프린팅 기술을 비(非)원자력 산업에 적용하는 스핀오프에 성공한 사례"라고 말했고 한국타이어 조재영 박사도 "3D 프린팅 기술이 또다른 혁신으로 이어질 수 있도록 다양한 분야의 전문가와 협업하겠다"고 밝혔다.

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