한수원 3D프린팅 원전부품, 다익형 임펠러 18개월 무결함 운전

한수원 3D프린팅 원전부품은 원자력발전소 발전기차단기를 냉각하는 ‘다익형 임펠러’를 말한다. 이 부품이 새울 1호기에 설치된 뒤 18개월간 결함 없이 운전된 국내 첫 사례가 확인되면서, 3D프린팅 부품의 실제 원전 장기 운전 가능성에 관심이 모였다.

핵심 내용

• 대상 부품은 발전기차단기 냉각용 다익형 임펠러다. 공기를 보내는 날개 구조를 가진 부품으로, 냉각 기능과 연결된다.
• 기존 임펠러는 고정판에 여러 블레이드를 각각 조립하는 방식이었다. 이 구조는 연결 부위가 손상될 가능성이 취약점으로 꼽혔다.
• 한수원은 3D프린팅을 활용해 부품을 하나로 만드는 일체형 구조를 개발했다. 여러 부품을 연결하던 부분을 없애 기존 구조의 취약점을 줄이려는 방식이다.
• 제작 후에는 재료의 기계적 성질 시험과 풍량 시험 등을 진행해 성능과 내구성을 확인했다.

새울 1호기에서 확인된 운전 결과

이 임펠러는 지난해 1월 새울 1호기에 설치됐고, 올해 7월까지 1주기인 18개월 동안 결함 없이 운전됐다. 단순 제작이나 시험 단계에 그치지 않고 실제 원전 설비에서 장기간 가동 결과를 확보했다는 점이 이번 사례의 핵심이다.

공개된 내용에 따르면 한수원은 이를 국내 최초의 3D프린팅 원전 부품 1주기 무결함 운전 사례로 설명했다. 다만 이 사례만으로 모든 원전 부품의 적용 가능성이나 장기 성능이 일괄적으로 확인된 것은 아니다.

적용 확대 계획

한수원은 이번 결과를 바탕으로 성능 향상이나 내구성 개선이 필요한 부품을 중심으로 3D프린팅 적용 대상을 다른 원전으로 넓힐 계획이다. 이돈국 한수원 중앙연구원장은 기존 부품 대체뿐 아니라 SMR 등 신형 원전의 신규 부품 제작에도 이 기술을 활용할 수 있도록 연구개발을 진행하겠다고 밝혔다.