부품 고장 '광개토대왕함', 3D프린팅 기술로 하루만에 살렸다

한국생산기술연구원

광개토대왕함. 위키피디아 제공

3200t급 광개토대왕함은 1998년 실전 배치된 제1호 한국형 구축함이다. 우리 해역을 수호하는 역할을 해오고 있다. 최근 광개토대왕함이 운용을 멈췄다. 엔진의 감속기 역할을 하는 디젤 엔진 클러치 잠금장치에 이물질이 끼면서 손상이 발생했기 때문이다. 

이협 한국생산기술연구원 시흥3D프린팅제조혁신센터 수석연구원 연구팀은 3차원(3D) 프린팅 기술로 하루 만에 광개토대왕함 손상을 보수하는 데 성공했다고 10일 밝혔다. 이 수석연구원은 “구축함 부품은 주문생산 방식으로 조달이 이뤄져 부품 발주와 납품까지 3개월 이상이 소요되지만 그 기간을 획기적으로 줄인 것”이라고 말했다. 

구축함 부품 제작에 쓰인 3D 프린팅 기술은 금속와이어 공급기와 레이저를 탑재한 로봇 팔이 와이어를 레이저 빔으로 녹여 붙여 3D 형상을 만드는 기술이다. 이 수석연구원팀이 국내 최초로 개발한 기술로 기존 용접 수리 방식의 단점을 해결했다. 레이저 빔을 정밀하게 제어하며 형상을 복원해 부품의 열 변형을 억제할 수 있다.

이 수석연구원은 “용접 수리 방식을 적용하면 부품에 열이 과도하게 축적돼 형상이 뒤틀릴 수 있다”며 “특히 이번에 손상을 입은 구축함 부품은 손상 부위의 폭이 좁고 얇아 기존 용접기술로는 부품의 형상 변형 없이 수리하기 어려웠다”고 말했다. 

보수한 구축함 부품은 해군정비창으로 옮겨져 후처리 공정과 디젤 엔진 결합, 시운전 평가를 거쳐 정상 작동이 확인됐다. 

이 수석연구원은 “생기원이 3D 프린팅 기술을 개발해 국방 분야의 정비 역량을 강화한 협력 사례”라며 “3D프린팅 기술은 다양한 품목의 신속 제조에 강점을 갖고 있어 국방부품의 재생 정비 긴급 수요를 충족시키는 핵심기술로 자리 잡을 것”이라고 밝혔다.

최헌식 해군정비창장 군무이사관은 “생기원과의 협력체계를 강화해 3D프린팅 정비기술을 고도화해 과학기술 기반의 군 조직으로 혁신을 이룰 계획”이라 밝혔다.

이협 한국생산기술연구원 시흥3D프린팅제조혁신센터 수석연구원(가운데) 연구팀. 생기원 제공

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]