한화에어로스페이스, 3D프린팅 기술로 '가스터빈 부품' 국산화 박차

한화에어로스페이스가 3D프린팅(적층제조) 기술을 활용해 가스터빈 소재와 부품 국산화에 나선다.

한화에어로스페이스는 지난 25일 경남 창원의 창원컨벤션센터에서 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원과 ‘니켈계열 초내열합금 복합형상용 소재·부품 제조기술 개발’ 국책과제 착수식을 진행했다고 28일 밝혔다.

이번 국책과제는 올해부터 2025년 말까지 약 4년에 걸쳐 총사업비 265억원 규모를 투입한다. 발전용 가스터빈 설비나 항공우주산업의 추진기관 등에 주로 사용하는 니켈계열 초내열합금의 3D 프린팅 소재 개발 및 부품 제조기술의 국산화를 목표로 하고 있다.

세부과제로 △가스터빈 블레이드 재생용 레이저 클래딩(합금 분말을 레이저 열원으로 녹여 모재 금속 표면에 증착하는 공정 기술) 개발 △MW(메가와트)급 수소전소 가스터빈(액화천연가스(LNG) 대신 100% 수소로 전력을 생산해 탄소배출이 전혀 없는 발전 방식) 핵심부품 소재 및 레이저 적층기술 개발 △극초음속 추진기관 부품용 초내열 분산강화형 소재 및 제작기술 개발 등 3개 과제다.

이번 과제를 통해 ‘가스터빈 블레이드 재생용 레이저 클래딩 기술’ 개발에 성공할 경우 전량 국내 수리가 가능해진다. 이는 가스터빈 해외 제조사의 정비 시장 독점을 벗어나는 동시에 국내 발전·항공분야에서 연간 약 2000억원의 교체비용 절감효과, 재생정비를 통한 수명연장으로 약 1000억원의 정비비용 절감효과 등을 가져다줄 수 있다.

특히 한화에어로스페이스는 MW급 수소전소 가스터빈 핵심부품 및 소재 개발 과제를 성공시켜 이를 기반으로 기존 항공용 가스터빈 기술을 활용, 100% 수소연소가 가능한 친환경 수소터빈 개발까지 이뤄내겠다는 청사진을 제시했다.

또한 섭씨 1600도 이상 초고온 환경에서 운용되는 극초음속 추진기관 부품의 3D 프린팅용 소재 개발인 ‘극초음속 추진기관 부품용 초내열합금 소재 개발’로 차세대 소재와 부품 시장을 선점하겠다는 구상이다. 산업통산자원부에 따르면 전 세계 초내열 소재·부품 시장은 연간 42억 달러 규모로 연간 9.5%의 가파른 성장세를 보이고 있다. 특히 항공우주용과 발전용 소재·부품 시장에서 초내열 부품 시장은 금액 비중 약 85%를 차지하는 중요 시장이다.

한편 한화에어로스페이스는 국책과제 수행을 위한 산학연 컨소시엄을 구성했다. 이날 착수식에는 신현우 한화에어로스페이스 사장과 이경훈 산업통산자원부 과장, 한국산업기술평가관리원 관계자부터 컨소시엄 대상인 한국재료연구원, 한국생산기술연구원 등의 연구기관, 참여업체인 ㈜성일터빈, ㈜휴니드테크놀로지스, ㈜대신강업 등이 참석했다. 또한 허성무 창원시장과 경남도 김영삼 산업혁신국장도 행사에 참석해 관계자들을 격려했다.

한화에어로스페이스 관계자는 “이번 국책과제를 성공시켜 기존 발전용 가스터빈 부품의 수리·재생 기술 국산화부터 향후 친환경 산업용 수소터빈 시장 등으로 사업을 확대해 갈 것”이라고 밝혔다.
 

경남 창원 소재의 창원컨벤션센터에서 열린 '니켈계열 초내열합금 복합형상용 소재·부품 제조기술 개발' 국책과제 착수식에서 참석자들이 기념 촬영을 하고 있다. [사진=한화에어로스페이스]