한국서부발전(사장 김병숙)이 한국생산기술연구원, 재료연구소, 파트너스랩과 3D프린팅 이종소재 적층기술을 활용한 고내식성 발전부품 개발에 나섰다.
이번 연구개발은 주조나 기계가공과 같은 전통적인 가공방법에서 4차산업 혁명의 혁신기술인 3D프린팅 기술을 이용해 극한 환경에 노출되는 발전용 부품을 고내식성으로 제작, 수입에 의존하던 발전 기자재 부품 국산화를 목표로 한다.
3D프린팅을 활용한 이종소재 적층기술은 금속의 표면에 다른 종류의 금속을 부착시키는 코팅이나 클래딩과 같은 기존 기술과는 달리 경사적층 방식을 이용, 이종재질의 접합면에 두 금속의 비율이 서서히 변화해 경계면상 결함 발생이 현저히 줄어들어 부품 신뢰성을 높여준다.
서부발전은 사내 전문가 그룹 태스크포스(TF)를 구성하고 각 공정별 사용부품의 운전환경 데이터를 분석하는 한편 생산기술연구원, 재료연구소, 파트너스랩 등과 협력을 통해 부품 개발에 박차를 가한다는 방침이다.
생산기술연구원은 3D프린팅 이종소재 적층공정 기술개발을, 재료연구소는 부식 환경분석을 통한 최적의 3D프린팅 소재를 선정하고 3D프린팅 전문기업인 파트너스랩은 부품 제작과 후처리 공정을 맡는다.
서부발전은 올 연말까지 1단계로 상용소재를 활용, 3D프린팅 신기술을 이용한 고내식성 발전부품을 제작해 현장 실증을 마무리하고 2단계에서는 현재까지 실험실 수준에 머물러 있는 고엔트로피 합금을 적용, 2022년 상반기까지 초고내식성 부품 개발을 진행할 계획이다. 고엔트로피 합금은 주된 금속에 보조의 원소를 더하는 일반적인 합금 방식과 달리 여러 원소를 동등한 비율로 혼합해 만든 합금으로 높은 강도와 유연성을 갖는다.
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 지난해에는 3D프린팅 제품의 경제성과 신뢰성 확보를 목표로 기존 외산 부품을 대체할 다양한 소재를 적용, 15종의 발전부품을 제작해 현장에서 성공적으로 실증했다.
