올해 말까지 2종 발굴 시범사업 추진…2020년까지 개발･제작 현장 적용

정부가 안전성과 신뢰성이 무엇보다 중요한 발전소 정비 부품 제조에도 3D프린팅 기술을 활용할 수 있도록, 발전 6사와 함께 시제품 제작부터 현장 적용, 신뢰성 검증·보완 등을 추진한다.

산업통상자원부는 9일 경기도 시흥시 3D프린팅 제조혁신지원센터에서 발전6사 사장이 참석한 가운데 업무협약(MOU)을 체결하고, 발전소 정비부품을 3D 프린터로 시범 제작·적용하는 사업을 국내 최초로 추진한다고 밝혔다.

이번 시범사업은 발전소 정비작업에 필요한 부품을 3D프린팅 기술로 만들고 실제 발전소에 적용하는 것까지 목표로 하고 있다.

3D프린팅은 제조 혁신을 리딩하고 있는 신개념 제조기술로, 최근 정밀도와 속도, 소재 등의 개선에 힘입어 급속히 발전하고 있다.

실제로 의식주를 비롯해 의료, 항공, 자동차, 조선, 기계와 같은 다양한 산업 분야에서 활발히 사용되고 있다.

무엇보다 GE, 지멘스 등 글로벌 기업들이 가스터빈이나 경수로의 핵심부품까지 3D프린팅 기술을 활용해 제조, 시장에 공급하고 있으며, 이를 바탕으로 제작기간 50% 단축, 터빈효율 64% 달성 등 눈부신 성과를 거두고 있다.

이 같은 성과에도 불구하고 국내 발전 시장에서는 극히 제한된 분야에서만 기술이 활용되는 데 그치고 있다.

산업부에 따르면 일부 R&D 부서에서 3D프린팅을 활용, 손상·마모 부품에 대한 보수 가능성을 확인하거나 밸브 등 일부 소형부품 시제작을 시도하는 정도에 불과하며, 발전소에서 실제 사용된 사례는 아직 없다.

이는 3D프린팅 기술에 대한 이해 부족과 함께 발전소 현장에서 제기되던 신뢰성 및 고장에 대한 우려 때문이다.

이에 정부와 3D프린팅 제조혁신지원센터는 올해 초부터 전국 발전소를 직접 방문, 3D프린팅 기술을 알기 쉽게 설명하고 근무인력들을 이해시켜 나가는 한편, 예방정비 기간 동안 해체된 발전소도 직접 들어가 부품들을 일일이 확인해 보면서 해법을 모색했다.

결과로, 이번 시범사업을 통해 문제를 해결한다.

먼저 신뢰성 문제는 한전 전력연구원이 맡아서 해결하기로 했다. 3D프린터로 제조한 부품에 대한 평가와 신뢰성 검증 프로세스를 마련, 발전사의 실장(實裝) 부담을 최대한 완화하기로 결정했다.

또 고장 우려는 3D프린팅 기술 적용 부품을 적절하게 선택함으로써 해결하기로 했다. 안전과 무관하며 불량이 나더라도 발전소 가동에 지장이 없는 ‘듀얼성 부품’이면서, 기존 제작방법보다 원가절감이나 효율향상에 유리한 것으로 선정할 계획이다.

이와 관련 먼저 올해 말까지 3D프린터로 제작이 비교적 쉽고 실장 부담이 적은 2종을 발굴해 시범사업을 추진하고, 추가 기술개발이 필요한 5종에 대해서는 2020년까지 개발·제작해 현장에 적용할 계획이다.

시제품 제작 부품 2종은 가동용 버너립(스테인리스), 연소기 노즐 스트레이너(스테인리스) 등이며, 기술개발 대상 부품 5종은 히터 드레인 컨트롤 밸브 케이지(스테인리스), 워싱노즐(스테인리스), 탈황용매 분사 스프레이 노즐(티타늄 합금), 유동층보일러 유동화 노즐(크롬합금), 토크컨버터 스테이터(알루미늄 합금) 등이다.

이인호 산업부 차관은 “이번 시범사업은 신기술의 적용을 가로막는 현장의 애로를 합리적으로 해결하면서 기존 제조방식보다 우월한 부품을 제조할 수 있다는 것을 보여줌으로써 3D프린팅 업체들이 조기에 발전정비 틈새시장에 진입하도록 지원하는데 의의가 있다”고 밝혔다.

한편 이번 시범 사업에는 남동·중부·서부·남부·동서발전과 한국수력원자력 등 발전 6사, 한전 전력연구원, 한전KPS, 3D프린팅 제조혁신센터, 3D 프린팅 제조사 등이 참여한다.