새로운 3D 프린팅 기술로 원자력 발전소 건설 가속화

원자력 건설을 위한 혁신적인 3D 프린팅

오크리지 국립연구소(ORNL)와 협력자들이 개발한 최근의 3D 프린팅 기술은 첨단 원자력 시설 건설의 효율성을 향상시키기 위해 설계되었다. 이 기술은 원자력 건설 프로젝트에서 콘크리트를 형성하는 데 필수적인 고정밀 복합체 형태의 제작을 가능하게 한다.

이 프로젝트는 "Accelerated High-Precision Nuclear Infrastructure를 위한 Advanced Composite Formwork"라는 이름을 가지고 있으며, 2026 CAMX Combined Strength Award를 수상했다. 이 혁신적인 과정은 대규모 3D 프린팅과 정밀 가공을 결합하여 재사용 가능한 몰드를 신속하게 제작할 수 있게 한다. 이러한 몰드는 약 2주 만에 제공될 수 있으며, 이는 전통적인 강철 몰드 제작에 필요한 6개월의 시간에 비해 상당한 개선이다.

카이로스 파워 시설에서의 시연

이 기술은 카이로스 파워의 오크리지 캠퍼스에서 시연되었으며, 현재 Hermes Low-Power Demonstration Reactor가 건설 중이다. 3D 프린팅된 복합체 형태는 젖은 콘크리트에 의해 가해지는 상당한 압력을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 중요한 표면에서 1/16인치의 정밀도를 달성한다.

이 형태는 또한 방사선 차폐 패널의 그라우트 없는 조립을 위한 맞물림 조인트와 같은 복잡한 기하학적 구조를 포함하고 있어, 기존 재료로는 제작하기 어려운 특징을 가지고 있다. 이러한 발전은 생산 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 새로운 강철 공구와 관련된 긴 대기 시간 없이 디자인 유연성을 허용한다.

협력 노력과 미래 전망

이 프로젝트에는 미국 에너지부, 메인 대학교의 Advanced Structures and Composites Center, Barnard Construction 등 다양한 파트너들이 참여하고 있다. 즉각적인 이점은 특수 콘크리트 형태의 더 빠른 생산이지만, 원자력 프로젝트가 충족해야 하는 다른 엔지니어링 및 규제 요건으로 인해 전체 건설 일정이 단축된다는 보장은 없다.

ORNL은 이 기술을 계속 개선하면서 향후 첨단 원자로 프로젝트를 지원할 수 있는 보다 민첩한 적층 제조 공급망을 구축하는 것을 목표로 하고 있으며, 궁극적으로 첨단 원자력 기술의 배치를 강화할 예정이다.