	한국생산기술연구원 보 도 자 료
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생기원, 3D프린팅으로 발전부품 만든다

안전하면서 원가절감·효율향상 효과 높은 발전부품 대상 시범 적용

9일(수), 발전 6사와‘3D프린팅 발전부품 시범 제작사업’협약 체결

□ 한국생산기술연구원(원장 이성일, 이하 생기원)이 발전 6사*와 함께 3D프린팅 기술을 활용한 발전부품 시범제작에 나선다.

* 한국수력원자력, 한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전, 한국동서발전

□ 그동안 국내 발전사에서는 3D프린팅(이하 3DP)을 활용해 손상・마모 부품에 대한 보수 가능 여부를 확인하거나 밸브와 같은 소형 시제품을 제작하기도 했지만 실제로 발전현장에 적용한 사례는 전무하다.

ㅇ 3DP 기술에 대한 이해가 부족하고 부품의 신뢰성을 담보할 기준이 없는데 기존 제품과 제작방식이 달라 고장 우려가 높았기 때문이다.

□ 앞으로는 발전 6사가 3DP에 적합한 발전부품을 발굴하면 생기원이 기술 개발 후 시제품을 제작하고, 한전 전력연구원이 시험·평가와 신뢰성 검증을 맡게 된다.

ㅇ 이를 위해 우선 불량이 발생해도 발전소 가동에 지장을 주지 않는 듀얼성 부품 중 원가절감·효율향상 효과가 높은 부품을 선정·개발하고, 전력연구원이 3DP 제조사가 제출한 제품 성적서를 검증해 신뢰성을 높이기로 했다.

□ 세계 3DP 시장은 2015년 50억 달러*를 돌파한 후 매년 30%의 성장률을 보이고 있지만, 한국은 2,230억 원 규모로 세계시장 성장률을 따라가지 못하고 있다.

* 3D 프린팅 전문 시장조사기관 월러스 어소시에이츠(Wohlers Associates)가 발표한
‘월러스 리포트 2016’에 따르면 2015년 세계 3D 프린팅 시장 규모는 51억6500만 달러

ㅇ 특히 GE, 지멘스 등의 글로벌 기업들이 가스터빈이나 경수로 핵심부품을 3DP로 만들어 제작기간 50% 단축, 터빈효율 64% 향상 등의 성과를 거두고 있는 것을 고려하면 시장창출에 역점을 둔 3DP 산업 육성이 시급한 상황이다.

□ 시범사업은 올해 말까지 3DP 제작과 실장(實裝)이 용이한 부품 2종을 대상으로 하고, 2020년까지 형상이 복잡한 부품 5종으로 기술 개발을 확대할 계획이다.

ㅇ 올해 추진할 부품 2종은 가공공정이 복잡한 보일러 가동용 버너팁과 수시 설계변경이 필요한 연소기 노즐 스트레이너*이다.

* 유체 속에 포함된 고형물을 제거해 연소기에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 장치

□ 이와 관련해 5월 9일(수) 오전 10시, 경기도 시흥에 위치한 ‘3D프린팅 제조혁신지원센터(KAMIC)’에서 산업부 이인호 차관, 발전6사 사장과 이성일 생기원장 등이 참석한 가운데 ‘3D프린팅 발전부품 시범 제작사업’을 위한 업무협약식이 진행된다.

참고1		발전-3D프린팅 시범사업 협력을 위한 업무협약식 개요

□ 행사 개요

ㅇ (목적) 3D프린팅을 조달 애로 또는 단종 부품 공급에 적극 활용할 수 있도록 발전 정비 분야와 3D프린팅 업체 간 협업체계 구축

ㅇ (일시/장소) ’18.5.9(수) 10:00~11:00 / 3D프린팅 제조혁신지원센터

* 한국생산기술연구원 시흥 뿌리기술지원센터(시흥시 서해안로 113-58)

ㅇ (주요 내용) 발전사, 3DP 업계 간 시범사업 협력을 위한 MOU 체결

ㅇ (참석자) 산업부 이인호 차관, 발전6社 사장, 3DP제조혁신센터장 등

* (발전) 발전사 사장(남동/중부/서부/남부/동서/한수원), 한전 전력연구원 원장, 한전KPS 전무(사장대행) 등 8명

* (3D프린팅) 한국생산기술연구원 원장, 3D프린팅제조혁신센터장, 3D융합산업협회 부회장(KEA) 등 5명

□ 진행 순서

시 간	구 분	세부내용	비고
10:00～10:05 (5분)	티타임	․상호 인사
10:05～10:35 (30분)	MOU	․발전-3D프린팅 협력방안 보고(10분) ․차관, 발전사 대표 인사(10분) ․MOU 서명식(5분) ․기념촬영 및 마무리(5분)	보고(사회)자 : 한국생산기술연구원 3D프린팅센터장
10:35～11:00 (25분)	연구시설 시 찰	․3D프린팅 제조혁신센터 시찰

참고2		시범제작 부품 및 기술 개발 대상 부품

□ 시제품 제작(1단계) 대상 부품 : 2개

대체제조

가동용 버너팁(스텐레스)

→ (적용) 보일러(남동발전 화력발전소)

•수요 : 24개/호기

•특징 : 복잡한 가공공정, 기능성․내구성 필요

대체제조

연소기 노즐 스트레이너(스텐레스)

→ (적용) 연소기(동서발전 울산 가스터빈)

•수요 : 48개/호기

•특징 : 수시 설계변경 → 제작기간 단축, 성능향상

□ 기술개발(2단계) 대상 부품 : 5개

대체제조

히터 드레인 컨트롤 밸브 케이지(스텐레스)

→ (적용) 화력발전(남동발전 삼천포 화력)

•수요 : 2개/호기

•특징 : 복잡형상 → 기존 공정(주조) 대체

대체제조

워싱노즐(스텐레스)

→ (적용) 화력발전(중부발전 보령 화력)

•수요 : 190개

•특징 : 복잡형상 → 기존 공정(주조․절삭) 대체

대체제조

탈황용매 분사 스프레이 노즐(티타늄 합금)

→  (적용) 탈황설비(서부발전 석탄가스화 Test Bed)

•수요 : 3개/호기

•특징 : 복잡형상 → 기존 공정(절삭) 대체

대체제조

유동층보일러 유동화 노즐(1-크롬강)

→ (적용) 유동층 보일러(화력발전소, 남부)

•수요 : 10개/호기

•특징 : 복잡한 내부구조, 고온(850℃이상), 내마모성요구

대체제조

토크컨버터 스테이터(알루미늄합금)

→ (적용) 가스터빈 기동장치(동서발전 일산복합)

•수요 : 1개/호기

•특징 : 복잡형상 → 기존 공정(주조) 대체

＊ 한수원 부품(2종)은 재료기준규격 달성을 목표로 기술개발 및 제작 추진,

실장은 3D프린팅에 대한 재료기술기준 마련 후 추진 예정