대건테크 3D프린팅 원전 부품, 18개월 운전 ‘이상 무’

국내 최초 개발 다익형 임펠러 새울 1호기 적용 금속분말 적층 기술로 내구성 강화·해외 의존도 축소 한수원·기업 협력, SMR 등 차세대 원전 확대 추진

금속 3D프린팅 전문기업 대건테크가 개발에 참여한 원전 부품이 실제 원자력발전소에서 18개월간 결함 없이 운전되며 장기 사용 안정성을 입증했다.

대건테크는 국내 최초로 3D프린팅 제작한 원전 부품인 발전기차단기 냉각용 ‘다익형 임펠러’가 새울 1호기에서 1주기인 18개월 동안 연속 운전한 결과 이상이 발견되지 않았다고 17일 밝혔다.

다익형 임펠러는 발전기차단기 냉각용 송풍기에 사용되는 부품이다. 기존 제품은 고정판에 여러 개의 블레이드를 조립하는 구조여서 연결 부위가 손상될 가능성이 있었지만, 금속 3D프린팅 기술로 고정판과 블레이드를 하나의 구조로 제작해 취약 부위를 줄이고 내구성을 높였다.

대건테크가 개발에 참여한 금속 3D프린팅 원전 부품인 발전기차단기 냉각용 ‘다익형 임펠러’. 이 부품은 새울 1호기에서 18개월간 연속 운전한 결과 결함 없이 정상 상태를 유지했다. /대건테크/

해당 임펠러는 스테인리스강 STS316L 소재와 분말베드융해(PBF·Powder Bed Fusion) 방식으로 제작됐다. 이후 열처리와 기계적 성질 시험, 풍량시험 등을 거쳐 성능과 내구성을 검증했다.

한국수력원자력은 2024년 한전KPS, 대건테크, 태일송풍기 등 국내 기업들과 부품 설계부터 3D프린팅 제작, 성능검증시험까지 개발 전 과정을 수행했다. 특히 대건테크는 금속분말을 한 층씩 녹여 쌓는 PBF 방식의 금속 3D프린팅 기술로 임펠러를 일체형으로 제작하는 데 참여했다. 기존 해외 수입에 의존하던 원전 부품을 국내 기술로 개발했다는 점에서도 의미가 있다.

개발된 임펠러는 검증을 거쳐 지난해 1월 새울 1호기에 국내 최초로 설치됐다. 이후 올해 7월 계획예방정비 때까지 18개월간 운전했으며, 점검 결과 결함 없이 정상 상태를 유지한 것으로 확인됐다.

대건테크 관계자는 “이번 경험을 바탕으로 원전과 에너지 분야 등 높은 신뢰성이 요구되는 산업으로 금속 적층제조 기술 적용 범위를 확대하겠다”고 말했다.

이명용 기자 mylee@knnews.co.kr