한국수력원자력(이하 한수원)이 국내 최초로 3D프린팅 기술로 제작한 원전 부품의 18개월 연속 운전에 성공했다고 26일 밝혔다.

해당 부품은 원자력발전소의 발전기차단기를 냉각하는 데 사용되는 ‘다익형 임펠러’다. 기존 제품은 고정판에 여러 개의 날개(블레이드)를 조립하는 구조로, 고정판과 블레이드 사이의 연결부가 손상될 가능성이 있었다.

한수원은 이를 개선하기 위해 3D프린팅 기술을 활용해 고정판과 블레이드를 하나로 제작하는 일체형 구조를 적용했다. 연결부를 없애 내구성을 높이는 방식으로 2024년 개발을 완료했다.

3D프린팅은 3차원 모델 데이터를 기반으로 소재를 층층이 쌓아 제품을 만드는 적층제조(Additive Manufacturing) 기술이다. 복잡한 형상의 부품을 일체형으로 제작할 수 있다는 특징이 있다.

한수원은 3D프린팅으로 제작한 임펠러에 열처리를 실시하고 재료의 기계적 성질 시험과 풍량 시험 등을 거쳐 성능과 내구성을 검증했다.

한수원에 따르면 해당 임펠러는 2025년 1월 새울 1호기에 국내 최초로 설치됐으며, 올해 7월 계획예방정비 시점까지 18개월 동안 결함 없이 연속 운전됐다.

이번 운전 결과를 바탕으로 한수원은 다른 원전에도 3D프린팅 부품 적용을 확대하고, 성능과 내구성 개선이 필요한 원전 부품에 관련 기술을 활용할 계획이다.

이돈국 한수원 중앙연구원장은 “3D프린팅 기술이 기존 부품의 대체품뿐만 아니라 소형모듈원자로(SMR)와 같은 신형 원전의 신규 부품 제작에도 활용될 수 있도록 관련 연구개발을 이어가겠다”고 말했다.