UNIST, 세계 첫 '5m급 선박 프로펠러 3D프린팅 제작' 도전

[울산=뉴시스] 구미현 기자 = 울산과학기술원(UNIST)이 국내 기업과 손잡고 세계 최초 수준의 5m급 대형 선박 프로펠러 3D프린팅 제작 기술 개발에 나선다. 기존 주조 방식의 한계를 넘어 금속 적층제조와 인공지능(AI) 기술을 결합한 차세대 조선 제조공정 구축이 목표다.

UNIST 3D프린팅 융합기술센터와 UNIST 창업보육기업 쓰리디팩토리는 산업통상자원부 '2026년도 제2차 조선해양산업기술개발사업'에 선정돼 '금속 적층제조 특화설계(DfAM) 기술 기반 5m급 선박 핵심 기자재 제작 기술개발 및 검증' 과제를 추진한다고 밝혔다.

이번 과제는 프로펠러 특화설계부터 인공지능(AI) 기반 보정, 실물 제작, 성능 검증, 선급 인증까지 대형 선박용 핵심 부품 제작의 전 과정을 아우르는 기술 개발이다.

과제 수행 기간은 54개월이며 정부지원 연구개발(R&D)비 85억원을 포함해 총 110억원이 투입된다.

현재 선박용 대형 프로펠러는 모래로 만든 틀에 쇳물을 부어 제작하는 사형주조 방식이 주로 활용되고 있다. 하지만 제작 기간이 길고 소재 손실과 후가공 부담이 크며 설계 변경에도 한계가 있다는 지적이 있었다.

UNIST와 쓰리디팩토리는 이를 개선하기 위해 금속 와이어를 아크열로 녹여 층층이 쌓는 '와이어 아크 적층제조(WAAM)'기술을 적용할 계획이다. 금형 없이 복잡한 형상을 구현할 수 있어 제작 기간 단축과 소재 활용률 향상이 기대된다.

UNIST는 프로펠러 날개의 복잡한 곡면과 위치별 두께를 정밀하게 구현하는 금속 적층제조 특화설계(DfAM) 기술 개발을 맡는다.

또 설계·적층·검사 데이터를 AI로 분석해 열변형과 잔류응력을 예측하고, 제작 과정에서 발생할 수 있는 뒤틀림을 사전에 보정하는 역변형 기술도 개발한다.

이후 실제 제작된 프로펠러의 성능 검증과 선급 인증까지 완료해 현장 적용이 가능한 전 주기 자율제조 공정으로 고도화할 방침이다.

특히 이번 기술은 울산 조선산업과 연계한 해외 사업화도 추진된다.

김남훈 UNIST 3D프린팅 융합기술센터장은 "이번 과제의 핵심은 5m급 프로펠러 제작을 넘어 DfAM과 AI 기반 역변형 보정 기술을 실제 규모에서 검증하는 것"이라며 "울산 조선산업 경쟁력과 UNIST 연구 역량을 결합한 제조 혁신 기술이자 한미 조선협력의 대표 모델로 만들겠다"고 말했다.


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