110억원 투입해 5m 선박 프로펠러 적층제조

울산과학기술원(UNIST) 3D프린팅 융합기술센터와 창업보육기업 쓰리디팩토리가 5m급 선박용 대형 프로펠러를 3D프린팅 방식으로 제작하는 기술 개발에 착수한다. 두 기관은 산업통상자원부의 ‘2026년도 제2차 조선해양산업기술개발사업’에 선정돼 금속 적층제조 특화설계 기술을 적용한 선박 핵심 기자재의 제작과 검증을 추진한다.

연구 기간은 54개월이며 정부 연구개발비 85억원을 포함해 총 110억원이 투입된다. 프로펠러 특화설계부터 인공지능 보정, 실물 제작, 성능 검증, 선급 인증에 이르는 전 주기 기술 확보가 목표다. UNIST는 날개의 복잡한 곡면과 위치별 두께를 정밀하게 구현하는 적층제조 특화설계(DfAM)를 주도하고, 쓰리디팩토리와 함께 현장 적용이 가능한 자율제조 공정으로 기술을 고도화한다.

현재 대형 선박 프로펠러는 모래 주형에 쇳물을 붓는 사형주조 방식으로 주로 생산된다. 이 방식은 제작에 오랜 시간이 걸리고 소재 손실과 후가공 부담이 크며 설계 변경에 유연하게 대응하기 어렵다. 연구진은 금속 와이어를 아크열로 녹여 층층이 쌓는 와이어 아크 적층제조(WAAM)를 적용해 금형 없이 복잡한 형상을 만들고, 생산 기간 단축과 재료 활용률 향상을 함께 추진한다.

설계·적층·검사 과정에서 축적되는 데이터는 인공지능으로 분석한다. 열변형과 잔류 응력을 예측하고 제작 과정의 뒤틀림을 사전에 상쇄하는 역변형 보정 기술도 실물 규모에서 검증한다. 해외 사업화는 울산 조선산업과 연계해 추진한다. UNIST와 쓰리디팩토리는 7월 23일 미국 워싱턴 D.C.에서 열린 한미 조선해양 산업기술 협력센터 개소식과 공동 연구개발 기술교류 포럼에서 미국 해군과 현지 조선업계 관계자들에게 관련 기술과 AI 기반 자율제조 역량을 소개했다.