“3차원 프린팅으로 내열소재 쉽게 제조”

  • 동아일보
  • 입력 2018년 3월 6일 03시 00분


원자력硏, 20배 빠른 공정 개발… 로켓-원자로 등 핵심부품 가능

국내 연구진이 항공기와 로켓, 원자로, 가스터빈 등을 이루는 핵심 부품의 내열소재를 3차원(3D) 레이저 프린팅으로 손쉽게 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 관련 산업은 물론 안전사고를 막는 데도 도움이 될 것으로 전망된다.

한국원자력연구원은 기존 공정보다 20배 빠르면서도 내열 성능이 향상된 ‘산화물 분산강화 합금’을 제조할 수 있는 3D 프린팅 공정을 개발했다고 5일 밝혔다. 산화물 분산강화 합금은 고온에서도 강도 등 특성을 유지할 수 있어 국방, 에너지, 항공·우주 산업 등에서 광범위하게 사용되는 소재다. 해당 기술은 국내를 포함한 미국, 일본, 프랑스에 특허 등록도 완료한 상태다.

기존 공정은 제조 과정이 복잡해 많은 비용과 시간이 들었다. 또 소재를 단단하게 굳힌 상태에서 부품을 만들어야 했기 때문에 형태를 정교하게 하는 데도 한계가 있었다. 연구진이 3D 프린팅 공정으로 핵연료 피복관을 제작해 성능을 시험한 결과 섭씨 1200도의 고온에서도 변형률이 기존 대비 4분의 1 수준인 것으로 확인됐다. 김현길 원자력연 책임연구원은 “사고 발생 시 대응시간을 추가로 확보할 수 있다. 고온으로 핵연료 피복관이 변형·파괴되면서 수소 폭발로 이어졌던 후쿠시마 원전사고 같은 심각한 사고를 막을 수 있다”고 말했다.

송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com
#3차원 프린팅#내열소재#한국원자력연구원
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