[세종=뉴스핌] 이태성 기자 = 한국원자력연구원은 원자력용 소재 부품 제조 3D 프린팅 기술을 '산업용 금속 소재 부품 적층 복원용 3D 프린팅 기술'로 응용하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

이번 연구는 원자력연 김현길 박사 연구팀과 한국타이어앤테크놀로지, 3D프린팅 스타트업 HM3DP가 함께했다.

한국원자력연구원이 자체 개발한 금속 3D 프린터가 티타늄 합금 블레이드의 손상부를 복원하는 모습 [사진=한국원자력연구원(KAERI)] 2023.01.19 victory@newspim.com

연구원의 기존 3D 프린팅 기술을 활용해 한국타이어에서 사용하는 타이어 소재 절단용 블레이드의 손상부를 복원하는 기술을 개발했다.

타이어 소재 절단용 블레이드는 경화 소재가 첨가된 타이어 소재를 반복적으로 절단하므로 내마모성이 좋고, 첨가물에 의한 부식에 강해야 한다는 특징이 있다.

티타늄 합금은 강도가 우수하고 화학적으로 다른 물질과의 반응이 거의 일어나지 않아 타이어 소재 절단용 블레이드로 사용되지만 제조 비용이 많이 든다는 단점이 있었다.

이에 연구팀은 마모손상된 블레이드의 손상부를 고출력 레이저를 이용해 금속 재료를 겹겹이 쌓아 올리는 분말 적층 방식(DED)으로 복원하는 데 성공했다.

이 기술로 적층 복원된 블레이드는 현재 한국타이어 대전공장 내 생산설비에 설치되어 현장에서 사용 중이다.

한국타이어 측은 이번에 기술 개발로 블레이드 구매비용의 50%를 절감하고, 부품 제조 시 발생하는 이산화탄소(CO2)도 60% 이상 줄일 수 있게 됐다고 밝혔다.

연구를 주도한 김현길 원자력연 핵연료안전연구부장은 "이번 성과는 원자력연구원이 보유한 3D 프린팅 기술을 비(非)원자력 산업에 적용하는 스핀오프(spin-off)에 성공한 사례"라며 "원자력 기술이 다양한 분야에서 활용될 수 있음을 보여준다"고 전했다.

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