국내 최초로 3D프린팅 기술로 제작해 원자력발전소에 설치한 부품이 18개월간 결함 없이 운전되며 성능과 내구성을 입증했다.한국수력원자력은 3D프린팅으로 제작한 발전기차단기 냉각용 다익형 임펠러가 새울 1호기에서 한 주기인 18개월간 정상 운전됐다고 밝혔다.다익형 임펠러는 발전기차단기의 열을 식히는 부품으로 고정판에 여러 개의 날개가 결합된 구조다. 기존 제품은 고정판과 날개 사이 연결부에 손상이 발생할 가능성이 있었다.한수원은 이를 개선하기 위해 조립식 구조를 없애고 3D프린팅 기술을 이용해 하나의 부품으로 제작했다. 취약한 연결부를 없애 내구성을 높인 것으로 2024년 개발을 마쳤다.3D프린팅은 3차원 모델 데이터를 바탕으로 재료를 층층이 쌓아 제품을 만드는 적층제조 기술이다. 기존 가공 방식으로 제작하기 어려운 복잡한 형상의 부품을 일체형으로 만들 수 있다는 장점이 있다.한수원은 제작된 임펠러에 열처리를 실시하고 재료의 기계적 성질 시험과 풍량 시험 등을 거쳐 성능과 내구성을 검증했다.해당 부품은 2025년 1월 새울 1호기에 국내 최초로 설치됐으며 지난달 계획예방정비 때까지 18개월 동안 결함 없이 연속 운전됐다.한수원은 이번 운전 실적을 바탕으로 3D프린팅 부품의 적용 범위를 다른 원전으로 확대할 방침이다. 기존 부품의 성능 향상과 내구성 개선은 물론 소형모듈원자로 등 신형 원전 부품 제작에도 관련 기술을 활용할 계획이다.이돈국 한수원 중앙연구원장은 “3D프린팅 기술이 기존 부품의 대체품뿐만 아니라 소형모듈원자로와 같은 신형 원전의 신규 부품 제작에도 활용될 수 있도록 미래를 준비하는 연구개발을 수행하겠다”고 말했다.
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