글로벌 증기터빈 시장 연간 3.1% 성장
3D프린팅 기술 활용한 부품 개발 활발

김동수 씨에스켐(CSCAM) 부사장은 10일 서울LW컨벤션센터에서 개최된 2024년 금속재료 GVC 컨퍼런스에서 ‘발전 터빈용 니켈계 금속분말 및 부품 제조공정 기술개발 성과’에 대해 강연했다.

글로벌 증기터빈 시장 규모는 약 20조 내외이며 연간 성장률은 3.1%이다. 이산화탄소 저감과 고효율 발전기 개발로 기존 스테인리스 소재 부품은 한계가 나타났으며 초내열 합금 소재 개발이 요구되고 있다. 

이에 따라 발전 부품 고강도·경량화를 통한 발전효율 제고와 비용 저감을 위한 DfAM(3D프린팅특화설계, Design for Additive Manufacturing) 기술이 사용되고 있으며 발전부품 전문제조사를 중심으로 3D프린팅 기술을 활용한 발전터빈 고온부품이 개발 및 적용되고 있다.

또한 발전 부품 국산화 및 기술 격차 저감을 위해 3D프린팅 기술 적용 부품제조 기술 확보 노력도 진행된다. 3D 프린팅 제조사를 주도로 대학, 연구소와 협업을 기술개발이 이뤄지고 있다.

김 부사장은 “개발대상 및 최종목표는 니켈계 초내열 합금 분말 개발 및 제조, 증기터빈용 블레이드 및 노즐 부품의 국산화, 발전터빈용 연소기 노즐 부품 제작 및 실증이다”라고 강조했다.

그는 ”기술개발 체계 구축과 상업화를 위해 수요기업과의 협업을 통한 발전 터빈용 핵심 부품 제작 기술을 개발하고 있다. 협업을 통한 기술 개발으로 ▲효율성 극대화를 위해 주조 및 단조 방식에서 가지는 한계 부품 제작 기술 확보 ▲핵심부품 구조 및 설계 기술 해외 유출 방지 ▲부품 공정 DB 확보 및 부품 성능 평가 기준 확보 ▲소형원전 관련 부품 제작 분야로 확장 효과를 얻을 수 있다“고 말했다. 

덧붙여 ”사업 참여기관 자체로 공급 체인도 구성할 수 있다. 분말 및 발전 터빈용 핵심 부품에 대한 국내 공급체계가 구축되며 선진사 독점 발전터빈용 3D 프린팅 부품 제작 기술을 확보한다“고 전했다.